[發(fā)明專利]一種集熱管測試系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711182316.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN107782763A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西易陽科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 韓素蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集熱管測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在槽式和線性菲涅爾式太陽能聚光集熱發(fā)電系統(tǒng)中，當(dāng)集熱溫度超過400℃時(shí)，接收器多采用真空集熱管。真空集熱管(簡稱集熱管，HCE)作為光熱轉(zhuǎn)化中最關(guān)鍵的部件之一，其集熱性能直接影響最終的發(fā)電效率。集熱管測試多采用DLR和NREL采用的方法，分為室外測試(工作狀態(tài)測量法)和室內(nèi)測試(背太陽測量法)，室內(nèi)測試主要針對(duì)保溫能力，通過集熱管的熱損失來衡量，影響其測試結(jié)果的因素較多(如兩端保溫、溫度取樣點(diǎn)的選擇、溫度控制精度以及環(huán)境因素等)。其中，溫度控制的影響最為重要，多采用常規(guī)PID控制策略和模糊PID技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中，存在以下問題：1)降溫較慢。集熱管具有保溫性能，隨其性能的提高，該控制的負(fù)給定越弱，降溫越困難，從而達(dá)到穩(wěn)定態(tài)較慢；2)升溫過程不可控制。在升溫過程中，目標(biāo)溫度值是直接給定的，故溫度會(huì)快速上升，出現(xiàn)極大超調(diào)；3)穩(wěn)定精度低。集熱管熱損值的測定，對(duì)溫度穩(wěn)定精度要求高，而常規(guī)控制達(dá)不到預(yù)期精度，且溫度控制的對(duì)象本身是一種非線性、大時(shí)滯、強(qiáng)慣性的系統(tǒng)。這些問題直接或間接地增加了集熱管測試時(shí)的溫控難度。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種集熱管測試系統(tǒng)。

本發(fā)明所述一種集熱管測試系統(tǒng)，其包括測試底座、集熱管支架、加熱棒、繼電器開關(guān)、待測試加熱管，其中底座上設(shè)有集熱管支架，集熱管支架上設(shè)有加熱棒，待測試集熱管套設(shè)于加熱棒外部，加熱棒兩端分別與電源相連通，加熱棒與電源之間設(shè)有一個(gè)繼電器開關(guān)，所述待測試加熱管內(nèi)壁和外壁均分別連接一個(gè)溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述待測試加熱管連接有電量測試模塊，所述電量測模塊與電源相連。

優(yōu)選地，所述待測試加熱管內(nèi)壁連接由六個(gè)溫度傳感器。

優(yōu)選地，還包括上位主機(jī)，溫度傳感器均分別連接在上位主機(jī)上。

優(yōu)選地，還包括溫度控制模塊，所述加熱棒與溫度控制模塊相連，所述溫度控制模塊與上位機(jī)相連。

優(yōu)選地，所述溫度控制模塊為PID控制模塊。

本發(fā)明所述一種集熱管測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的高精度控制，從而測出準(zhǔn)確的熱損結(jié)果。該方法具有良好的控制效果，可應(yīng)用于其他對(duì)溫度穩(wěn)定性和控制過程有特殊要求的系統(tǒng)，本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)簡單，可工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-測試底座、2-加熱棒、3-繼電器開關(guān)、4-待測試加熱管、5-上位主機(jī)、6-電量測試模塊、7-溫度控制模塊。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述一種集熱管測試系統(tǒng)，其包括測試底座1、集熱管支架、加熱棒2、繼電器開關(guān)3、待測試加熱管4，其中底座上設(shè)有集熱管支架，集熱管支架上設(shè)有加熱棒2，待測試集熱管套設(shè)于加熱棒2外部，加熱棒2兩端分別與電源相連通，加熱棒2與電源之間設(shè)有一個(gè)繼電器開關(guān)3，所述待測試加熱管4內(nèi)壁和外壁均分別連接一個(gè)溫度傳感器。

所述待測試加熱管4連接有電量測試模塊6，所述電量測模塊與電源相連。

所述待測試加熱管4內(nèi)壁連接由六個(gè)溫度傳感器。

還包括上位主機(jī)5，溫度傳感器均分別連接在上位主機(jī)5上。

還包括溫度控制模塊7，所述加熱棒2與溫度控制模塊7相連，所述溫度控制模塊7與上位機(jī)相連。

所述溫度控制模塊7為PID控制模塊。

本發(fā)明所述集熱管測試系統(tǒng)，將待測試集熱管套設(shè)于加熱棒2外部，放置在集熱管支架上，利用溫度控制模塊7控制溫度的升降，同時(shí)通過溫度傳感器將相應(yīng)的溫度傳遞至上位主機(jī)5中進(jìn)行處理和分析。同時(shí)本發(fā)明還在待測試加熱管4連接有電量測試模塊6，利用電量測模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)其在供電狀態(tài)下電能的測量。