[發(fā)明專利]一種用于高溫太陽能集熱管熱損精確測定的裝置及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810467305.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108760801A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆超一;曹明剛;張磊;王靜;楊興;范兵;丁曉波
• 申請（專利權(quán)）人: 滄州天瑞星光熱技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開的一種用于高溫太陽能集熱管熱損精確測定的裝置，包括太陽能集熱管與耐高溫管，耐高溫管的兩端分別與太陽能集熱管的兩側(cè)相連通形成閉合回路，所述耐高溫管上設(shè)置有循環(huán)泵與加熱器，太陽能集熱管與耐高溫管組成的閉合回路中設(shè)置有導熱介質(zhì)；所述太陽能集熱管的進口處、出口處以及中部設(shè)置有若干溫度傳感器，所述太陽能集熱管內(nèi)設(shè)置有流速計。本發(fā)明該裝置以導熱介質(zhì)(流體)來測試太陽能集熱管的熱損值，較加熱棒測試的方法，與太陽能集熱管實際應(yīng)用的工況非常接近，測量結(jié)果更加準確，而且導熱介質(zhì)可以循環(huán)使用，降低了試驗成本；可以選擇性的增加溫度傳感器的數(shù)量，提高推導出的函數(shù)表達式精確度，使得擬合更準確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能集熱管熱損測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高溫太陽能集熱管熱損精確測定的裝置及測量方法。

背景技術(shù)

目前，公知的高溫太陽能集熱管熱損測定裝置為固體加熱棒，，將固體加熱棒置于集熱管內(nèi)部進行加熱，根據(jù)消耗值的測量，換算為集熱管熱損值，選取加熱溫度測溫位置一般為6個，分區(qū)控制，誤差較大，集熱管內(nèi)管測溫點一般為8個，若提高精確度，需要增加溫度傳感器、溫度控制儀以及其它配套裝置，成本隨之增加的同時，靈活度較低，而且與實際的使用環(huán)境差異較大，導致測量結(jié)果不精確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于高溫太陽能集熱管熱損精確測定的裝置，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種用于高溫太陽能集熱管熱損精確測定的裝置，包括太陽能集熱管與耐高溫管，耐高溫管的兩端分別與太陽能集熱管的兩側(cè)相連通形成閉合回路，所述耐高溫管上設(shè)置有循環(huán)泵與加熱器，太陽能集熱管與耐高溫管組成的閉合回路中設(shè)置有導熱介質(zhì)；

所述太陽能集熱管的進口處、出口處以及中部設(shè)置有若干溫度傳感器，所述太陽能集熱管內(nèi)設(shè)置有流速計。

進一步，所述導熱介質(zhì)為導熱油或水。

一種利用上述的高溫太陽能集熱管熱損精確測定的裝置進行測量的測量方法，包括如下步驟：

步驟一：啟動循環(huán)泵，使得閉合回路中的導熱介質(zhì)進行循環(huán)流動，然后啟動加熱器，設(shè)定加熱溫度，對導熱介質(zhì)進行加熱；

步驟二：待所有的導熱介質(zhì)的溫度趨于穩(wěn)定后，記錄各個溫度傳感器的溫度：T₀、T₁、T₂、T₃、T₄、……、T_n，以及每個溫度傳感器距離太陽能集熱管進口處的距離：0、l₁、l₂、l₃、l₄、……、l_n，其中T₀為進口處的溫度，T_n為出口處的溫度；

步驟三：利用步驟二中的數(shù)據(jù)進行曲線擬合，計算出各個點的溫度與該點和進口處之間的距離的函數(shù)表達式：T_N＝f(l)，其中T_N為各個位置的溫度擬合值，l為測量點距離進口處測量位置距離進口處的距離，0≤l≤L，其中L為太陽能集熱管的進口處與出口處之間的距離；

步驟四：根據(jù)公式：得到太陽能集熱管損失的熱能ΔH，其中S為太陽能集熱管內(nèi)徑的橫截面積，C為導熱介質(zhì)的比熱容；

步驟五：根據(jù)公式：t＝L/v計算出導熱介質(zhì)由太陽能集熱管的進口處到出口處流動的時間，其中v表示導熱介質(zhì)的流速，其由流速計測得；

步驟六：根據(jù)公式：HeatLoss＝ΔH/t計算出太陽能集熱管的熱損值HeatLoss，其中ΔH由步驟四算出，t由步驟五算出。

進一步，在整個測量過程中，循環(huán)泵與加熱器一直處于工作狀態(tài)，導熱介質(zhì)被不停的循環(huán)與加熱。