[發明專利]一種熔鹽吸熱器管屏相對吸收率的測量方法

有效

• 申請號: 201910114324.0
• 申請日: 2019-02-14
• 公開（公告）號: CN109856182B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 易富興;李曉波;劉志娟;李建華;楊都堂;李偉
• 申請（專利權）人: 浙江可勝技術股份有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 封喜彥;胡晶

1.一種熔鹽吸熱器管屏相對吸收率的測量方法，其特征在于，測量熔鹽吸熱器管屏的相對吸收率：設定2個熔鹽吸熱器所測管屏的吸收率分別為α和α'，分別計算α和α'，之后通過α/α'計算這2個管屏的相對吸收率，為涂層更換提供依據，管屏的吸收率的計算方法包括如下步驟：

提供一測試系統，所述測試系統包括能流密度仿真子系統、熔鹽流量計、熔鹽吸熱器管屏進出口熔鹽溫度測量裝置、紅外測溫儀、風速與溫度測量裝置；

通過所述能流密度仿真子系統計算得到投射到單個管屏的能量，所述的能流密度仿真子系統必須考慮吸熱塔陰影的影響，在吸熱器管屏被吸熱塔陰影遮擋時段，不測量該吸熱器管屏吸收率；

通過所述熔鹽流量計測量熔鹽質量流量，通過所述熔鹽吸熱器管屏進/出口熔鹽溫度測量裝置測量吸熱器出口和入口溫度進而得到熔鹽焓值，通過熔鹽流量計、熔鹽吸熱器管屏進出口熔鹽溫度測量裝置所測數據計算得到管屏內熔鹽吸收的能量；

通過所述紅外測溫儀測量所測管屏受光側壁面平均溫度，通過所述風速與溫度測量裝置測量環境風速和溫度，通過紅外測溫儀、風速與溫度測量裝置所測數據計算得到管屏的總散熱損失；

通過所述的投射到單個管屏的能量、管屏內熔鹽吸收的能量以及管屏的總散熱損失計算得到管屏的吸收率，通過如下公式計算所測管屏吸收率：

α＝(E_r+L)/E_t，其中，E_t為所述的投射到單個管屏的能量，E_r為管屏內熔鹽吸收的能量，L為管屏的總散熱損失。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述管屏內熔鹽吸收的能量計算公式如下：

其中，為熔鹽吸熱器入口熔鹽質量流量，通過所述熔鹽流量計測得；h_out為吸熱器出口熔鹽焓值，h_in為吸熱器入口熔鹽焓值，兩者均通過所述熔鹽吸熱器管屏進出口熔鹽溫度測量裝置得到。

3.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，對測試環境有如下要求：測試期間直接輻射能量需要大于700KW/m²且需保持基本穩定；測試期間風速需小于6m/s。

4.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，對測試數據的穩定性有如下要求：測試期間內，熔鹽流量的波動需小于15％，熔鹽吸熱器管屏進出口熔鹽溫度的波動需小于15℃。

5.根據權利要求2所述的測量方法，其特征在于，所述能流密度仿真子系統使用如下計算公式計算得到投射到單個管屏的能量：

E_t＝DNI×S×N×η_t×η_cos×η_s×η_b×η_c×η_r×η_truc

其中，DNI為直接輻射能量，S為單個定日鏡可反射太陽能面積；N為投射到所測管屏的總定日鏡數；η_t為大氣透射率；η_cos為余弦效率；η_s為陰影效率；η_b為遮擋效率；η_c為鏡面清潔度；η_r為鏡場反射率；η_truc為所測管屏的截斷效率；

其中大氣透射率η_t、余弦效率η_cos、陰影效率η_s、遮擋效率η_b與截斷效率η_truc通過成熟算法直接仿真計算，其主要的輸入參數為鏡場所有定日鏡的坐標以及所測管屏的四角頂點坐標，DNI通過DNI測量儀直接測量；投射到所測管屏的總定日鏡數N通過監控軟件直接讀取；鏡面清潔度η_c與鏡場反射率η_r為測量得出。

6.根據權利要求5所述的測量方法，其特征在于，對鏡面清潔度η_c有如下要求：鏡面清潔度大于85％。

7.根據權利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述總散熱損失的計算公式如下：

其中：h是對流換熱系數，主要與環境風速以及所測管屏法向角度有關，需要實際測量，如果缺乏實測數據，測試期間風速需小于6m/s，此時對流換熱系數可取10～60W/(m²K)之間的某一數值；A為所測管屏受光面積，單位m²；為所測管屏受光側壁面平均溫度，單位K，其通過紅外測溫儀直接測量；T₀為環境溫度，單位K；ε為所測管屏發射率，由涂層生產廠家提供，或無數據時可取0.90；σ為波爾茲曼常數。