[发明专利]抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统及方法

权利要求书

1.一种抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，其特征在于，包括：

反光板(2)、金属吸热板(1)、热管(3)、联集管(4)、测温元件(5)、流量测量单元(6)和储热工质；

所述反光板(2)的迎光面为抛物面，每个所述反光板(2)与每个所述金属吸热板(1)的边缘连接，所述反光板(2)与所述金属吸热板(1)的竖向中心轴线的夹角为0到45度，所述反光板(2)的开口边缘与相邻所述反光板(2)的开口边缘接触；

所述金属吸热板(1)的迎光面设置有选择性吸收涂层，每个所述金属吸热板(1)与每个所述热管(3)相连，所述热管(3)为内部有工作液的封闭式真空管，所述热管(3)分为蒸发段和冷凝段，所述工作液储存在蒸发段，所述热管(3)的蒸发段端面与所述金属吸热板(1)的背光面紧密接触，所述热管(3)的冷凝段嵌入所述联集管(4)中；

所述联集管(4)的数量至少为两个，每个所述联集管(4)与每个所述热管(3)相连；

所述测温元件(5)分别设置于联集管(4)的工质入口一端和工质出口一端；

所述流量测量单元(6)设置在与联集管(4)相通的管路上；

所述储热工质由所述联集管(4)的入口通入，再由所述联集管(4)的出口流出。

2.根据权利要求1所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，其特征在于，所述反光板(2)的迎光面为漫反射面/镜面反射，所述迎光面的反射率≥0.9，所述反光板(2)的背光面一侧设有冷却管道(8)。

3.根据权利要求1所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，其特征在于，所述热管(3)外部侧壁上包裹有导热用的保护套(7)，所述保护套(7)的一端与所述金属吸热板(1)紧密接触，在所述保护套(7)外侧和所述联集管(4)外侧包裹隔热材料。

4.根据权利要求1所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，其特征在于，还包括水泵(9)和球阀(10)，所述水泵(9)设置在所述联集管(4)的入口一端，在所述水泵(9)的顺水流方向上设置所述球阀(10)。

5.根据权利要求1所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，其特征在于，所述流量测量单元(6)为流量计，所述流量计设置在与所述联集管(4)相连通的管道上。

6.根据权利要求1所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，其特征在于，还包括信号处理设备和信号输出设备，所述信号处理设备与所述测温元件(5)以及所述流量计相连，所述信号处理设备与所述信号输出设备相连。

7.一种抛物面集热光斑能量与热流密度测量方法，其特征在于，基于权利要求1-6任意一项所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，包括以下步骤：

调整抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统，在保证工作液处于金属吸热板(1)一端的条件下，使金属吸热板(1)对准光斑；

将储热工质通入联集管(4)的入口，储热工质由联集管(4)的出口流出，待所有测量值都稳定，测温元件(5)开始检测联集管(4)两端的储热工质温度，记录同一时刻流经各联集管(4)的储热工质的入口温度值和出口温度值，流量测量单元(6)开始检测单位时间内储热工质的流量，记录单位时间内储热工质的流量值；

根据记录的同一时刻流经各联集管(4)的储热工质的入口温度值和出口温度值以及单位时间内储热工质的流量值，计算各联集管(4)对应的光斑区域在单位时间内的能量值，并得出整个光斑的能量值；

根据各联集管(4)对应的光斑区域的面积计算各光斑区域的热流密度以及整个光斑的热流密度。

8.根据权利要求7所述的抛物面集热光斑能量与热流密度测量方法，其特征在于，在所述调整抛物面集热光斑能量与热流密度测量系统的步骤之前，将冷却工质通入冷却管道(8)。