[实用新型]一种吸热器表面辐照度测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种吸热器表面辐照度测 试装置。

背景技术

太阳能聚光发电的工程中，尤其是对于在我国西北区高海拔地区，风资源 往往与光照资源结伴，对镜场的聚光镜和塔顶部的吸热器的稳定性产生影响， 需要掌握吸热器表面能流密度在不同工况下的分布情况，对聚光焦点位置的能 流密度的测量有很大的技术和经济意义。理论方面已经出现很多数学模型采用 理论计算或数值模拟的方法去预测能流的分布，而这些预测需要实验测量的佐 证。对焦点能流密度的测量，可直接反映吸热器表面的能量分布情况，对镜场 设计及控制技术方面的能力的提升具有很大的参考价值，是提高能量利用效率 的关键，对能流密度的精细测量是改进太阳能聚光镜场和吸热器效率的基础。

现有的测试方法主要有直接测量法和间接测量法，直接测量法主要是通过 在接收区域安放光学传感器后，利用光学传感器接收辐射对入射光的强度直接 进行测量；而间接测量法则是通过在接收区域内安放朗伯靶，利用CCD相机拍 摄朗伯靶表面的方式进行测量。

利用光学传感器进行直接测量时，首先在需要测量的区域位置安放一个平 板接受装置，平板接受装置上迎着聚光光线的射入方向有可以移动的微型光传 感器。在测量的过程中,该传感器在平板上扫描接受入射光,并将光信号转换 为电信号与所测点的坐标一并传输到计算机终端，通过数据库中的电信号强度 与能流强度的对应关系，将接收到的电信号数据转化为能流强度数据，并与测 量点的位置坐标匹配输出，得到待测平面上的辐照度分布。

此种方法由于光学传感器的热防护性能较弱，不太适用于高聚光比的塔式 光热发电场合；光传感器对入射光的波长具有一定的选择性，通过光信号转换 成能流密度具有中间存在较大的误差，准确性低。

采用CCD相机进行间接测量时，主要运用Optimas分析软件对拍摄图像处 理，获得接收面辐射通量图及辐照度分布。由于朗伯靶对所有频率的入射光都 有同样的反射率,使得反射光强度能代表入射能流的强度，并且拍摄到朗伯靶 材料灰度与该板材面上能流密度有线性关系，从而就可以把焦面上的灰度信息 转换成对应的辐照度大小。

此种CCD相机结合朗伯靶测量的方法只能得到整个光照范围内的区域性辐 照度分布图，设备购置成本较高，光斑范围内任意一点的辐照度值大小的准确 性较低，塔式光热发电的吸热器高度高，测试难度大，结果仅具有一定的参考 价值。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种能精确反映出吸热器表 面真实的辐照度分布情况、测试方便的吸热器表面辐照度测试装置。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种吸热器表面辐照度测试装置，包括：

光阑，其上设有供光热电站镜场反射的聚焦后的太阳光穿过的光束控制口；

接收器，固定在所述光阑背面与所述光束控制口相对的部位，其表面覆有 与光热电站内的吸热器表面材料相同的涂层；

热电堆，设于所述接收器背向所述光阑的面上，用于对所述接收器表面的 温度进行检测并产生相应的温差电动势；

数据采集模块，连接在所述热电堆一端，用于将所述热电堆输出的所述温 差电动势转变为辐照度值并进行采集；

控制中心，连接在所述数据采集模块一端，用于接收所述数据采集模块采 集的所述辐照度值并进行显示；

所述控制中心控制测试装置在光斑区域内移动以采集不同位置的辐照度 值。

优选地，所述数据采集模块位于光斑区域外。

优选地，所述数据采集模块包括信号转换器和数据采集卡，所述信号转换 器用于将所述热电堆输出的所述温差电动势转变为辐照度值，所述数据采集卡 用于采集所述信号转换器输出的所述辐照度值。

优选地，所述信号转换器包括电势/电流转换单元和信号放大器，所述电势 /电流转换单元用于将所述热电堆输出的所述温差电动势转变为电流信号传递 给所述信号放大器，所述信号放大器将电流信号放大处理后输送至所述数据采 集卡。

优选地，所述热电堆外围设有散热组件。

优选地，所述光阑和所述控制中心之间连接有推进装置，所述推进装置在 所述控制中心的控制下在光斑区域内移动所述光阑。