[实用新型]太阳热发电集热管真空温度辐射场测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳热发电集热管测试装置，尤其是一种太阳热发电集热管真空温度辐射场测试装置。

背景技术

目前的光热发电行业中，聚光装置主要有槽式与塔式两种。塔式是以镜阵列光反射单元受控反射，将阳光直接汇聚到塔式光收集器，一般采取架高且固定的光热集热器，然后再经过热吸收、热交换、热传导将所采集热量送至热发电系统。另外槽式发电一般为单轴跟踪，所反射阳光的焦距点轨迹为一条直线，直线上放置光热集热管，管长约几十米，通过此管收集热量并传输外送。

以上两种方式中槽式发电的机械系统运动的控制是一维的相对简单，却也存在集热管延伸较长所带来的成本以及维护问题。尤其是其隔热透光层的真空度直接影响着传热效率，真空度与隔热度是成正比的，即真空度相对高隔热效果就相对的好，然而真空度与制造成本却也是成正比，由此产生矛盾，如果掌握不好两者的合理平衡就会带来制造成本增加或传热效率降低的相关问题而直接影响产品的性价比。

就槽式发电的集热管而言，真空度与温度、热量辐射有着密切的联系，当然这些参数的即时测量与反馈与否也就成了研究系统总体综合效率及其相应试验验证的关键。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于太阳热发电集热管真空腔热辐射及温度监控的太阳热发电集热管真空温度辐射场测试装置。

为实现上述目的，本实用新型一种太阳热发电集热管真空温度辐射场测试装置，包括设置在集热管的真空腔内的测量模块和数据模块，其中，测量模块包括转臂及设置于其一端的温度和热辐射传感器，数据模块包括接收器和数据处理器，转臂在真空腔内转动、定位，温度和热辐射传感器在真空腔内的径向不同位置形成若干个测量点，温度和热辐射传感器在各个测量点感应来自吸热管方向的热辐射量及温度，其测量的数据传输给接收器、数据处理器进行处理。

进一步，所述集热管由两个异径同轴的圆柱筒固定密封嵌套而成，外侧为石英质的透光管和内侧为钢制吸热管，其中透光管短于吸热管，并且透光管的两端气密封闭，所围成的圆套筒形空间进行抽真空处理形成圆套筒形的所述真空腔。

进一步，所述测量模块还包括测量盒以及设置于其内的感应充电电源、微带天线和旋转驱动器，所述转臂、温度和热辐射传感器也均设置于测量盒内，测量盒贴装于所述真空腔一端的内壁上。

进一步，所述测量盒与所述真空腔相互贴装的一侧表面上设置有所述感应充电电源和微带天线，其相对的另一侧设置有所述旋转驱动器、转臂、温度和热辐射传感器，其中所述旋转驱动器的底座固定在所述测量盒上，其驱动端固定连接转臂的上端。

进一步，所述转臂的下端与所述温度和热辐射传感器无摩擦球铰连接，所述温度和热辐射传感器能够绕转臂的下端端点无摩擦自由转动。

进一步，所述温度和热辐射传感器设置为单向热辐射接收结构，其接收口带有磁性，其形状与钢制的所述吸热管的外形匹配且磁场相互吸引，以保持在转动、定位过程中接收方向始终对准所述吸热管的轴心；另外，其外表面涂敷反光涂层。

进一步，所述微带天线频率根据石英材料的电磁波频率透过性设置，所述温度和热辐射传感器与所述微带天线通过信号线电气连接。

进一步，所述旋转驱动器外罩、转臂、热辐射传感器外壳及测量盒制造材料为聚酰亚胺。

进一步，所述感应充电电源通过供电电气线路分别与所述旋转驱动器、温度和热辐射传感器电气连接，并且所述感应充电电源透过所述透光管接受外部的感应充电器进行充电。

进一步，所述数据模块还包括微机、显示器，所述接收器为无线接收器，无线接收器接收所述微带天线所发射的信号，并传输给所述数据处理器、微机,微机对信号进行处理并在显示器上显示。

进一步，所述温度和热辐射传感器对温度的测量考虑真空度的影响，进而采用温度与真空度的经验公式进行修正。

本实用新型太阳热发电集热管真空温度辐射场测试装置，设置于用于太阳能光热发电的集热管真空腔内， 通过对此柱形腔内沿径向方向上各点热辐射温度的测量，将真空辐射温度随径向空间位置的变化以及与真空度的对应关系罗列一体，从实验数据中得到真空度与隔热效率的相应联系，由此在真空度与隔热效率之间寻求平衡点，以便使制造成本与集热效率达到最佳匹配。

附图说明

图1为本实用新型装置的安装位置及结构示意图；

图2a为本实用新型装置的第一工作状态示意图；

图2b为本实用新型装置的第二工作状态示意图；

图2c为本实用新型装置的第三工作状态示意图；

图3为本实用新型装置数据模块的工作原理示意图。

具体实施方式