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原文传递一种熔盐吸热器管屏吸收率的测量方法和系统

专利名称：	一种熔盐吸热器管屏吸收率的测量方法和系统
摘要：	本发明公开了一种熔盐吸热器单个管屏吸收率的测量方法和系统，该系统包括能流密度仿真子系统、熔盐流量计、熔盐吸热器管屏进出口熔盐温度测量装置、红外测温仪、风速与温度测量装置等。所述的测量方法如下：对某个待测管屏，假定吸收率α，熔盐吸热器正常运行时，通过能流密度仿真子系统得出投射到该吸热器管屏上的能量Et，由此可得到该吸热器管屏接收的总能量αEt，通过红外测温仪得出吸热器管屏上的温度分布，加上所测得的环境风速和环境温度计算得到熔盐吸热器上的总散热损失L，通过熔盐流量计测量得到吸热器管屏内熔盐通量加上吸热器管屏进出口温度可计算得到单个吸热器管屏内熔盐实际吸收的能量Er，则所测的熔盐吸热器管屏吸收率α＝(Er+L)/Et。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江中控太阳能技术有限公司
发明人：	易富兴;李晓波;刘志娟;李建华;杨都堂;李伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910114324.0
公开号：	CN109856182A
代理机构：	上海汉声知识产权代理有限公司
代理人：	封喜彦;胡晶
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	310053 浙江省杭州市滨江区六和路307号1幢8层、9层
主权项：	1.一种熔盐吸热器管屏吸收率的测量方法，其特征在于，包括：提供一测试系统，所述测试系统包括能流密度仿真子系统、熔盐流量计、熔盐吸热器管屏进出口熔盐温度测量装置、红外测温仪、风速与温度测量装置；通过所述能流密度仿真子系统计算得到投射到单个管屏的能量，通过所述熔盐流量计测量熔盐质量流量，通过所述熔盐吸热器管屏进/出口熔盐温度测量装置测量吸热器出口和入口温度进而得到熔盐焓值，通过熔盐流量计、熔盐吸热器管屏进出口熔盐温度测量装置所测数据计算得到管屏内熔盐吸收的能量；通过所述红外测温仪测量所测管屏受光侧壁面平均温度，通过所述风速与温度测量装置测量环境风速和温度，通过红外测温仪、风速与温度测量装置所测数据计算得到管屏的总散热损失；通过所述的投射到单个管屏的能量、管屏内熔盐吸收的能量以及管屏的总散热损失计算得到管屏的吸收率。 2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述管屏内熔盐吸收的能量计算公式如下：其中，为熔盐吸热器入口熔盐质量流量，通过所述熔盐流量计测得；hout为吸热器出口熔盐焓值，hin为吸热器入口熔盐焓值，两者均通过所述熔盐吸热器管屏进出口熔盐温度测量装置得到。 3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，对测试环境有如下要求：测试期间直接辐射能量需要大于700KW/m2且需保持基本稳定；测试期间风速需小于6m/s。 4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，对测试数据的稳定性有如下要求：测试期间内，熔盐流量的波动需小于15％，熔盐吸热器管屏进出口熔盐温度的波动需小于15℃。 5.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述能流密度仿真子系统使用如下计算公式计算得到投射到单个管屏的能量： Et＝DNI×S×N×ηt×ηcos×ηs×ηb×ηc×ηr×ηtruc 其中，DNI为直接辐射能量，S为单个定日镜可反射太阳能面积；N为投射到所测管屏的总定日镜数；ηt为大气透射率；ηcos为余弦效率；ηs为阴影效率；ηb为遮挡效率；ηc为镜面清洁度；ηr为镜场反射率；ηtruc为所测管屏的截断效率；其中大气透射率ηt、余弦效率ηcos、阴影效率ηs、遮挡效率ηb与截断效率ηtruc通过成熟算法直接仿真计算，其主要的输入参数为镜场所有定日镜的坐标以及所测管屏的四角顶点坐标，DNI通过DNI测量仪直接测量；投射到所测管屏的总定日镜数N通过监控软件直接读取；镜面清洁度ηc与镜场反射率ηr为测量得出。 6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，对镜面清洁度ηc有如下要求：镜面清洁度大于85％。 7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述的能流密度仿真子系统必须考虑吸热塔阴影的影响，在吸热器管屏被吸热塔阴影遮挡时段，不测量该吸热器管屏吸收率。 8.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述总散热损失的计算公式如下：其中：h是对流换热系数，主要与环境风速以及所测管屏法向角度有关，需要实际测量，如果缺乏实测数据，所述测试期间风速需小于6m/s，此时对流换热系数可取10～60W/(m2K)之间的某一数值；A为所测管屏受光面积，单位m2；为所测管屏受光侧壁面平均温度，单位K，其通过红外测温仪直接测量；T0为环境温度，单位K；ε为所测管屏发射率，由涂层生产厂家提供，或无数据时可取0.90；σ为波尔兹曼常数。 9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，通过如下公式计算所测管屏吸收率α： α＝(Er+L)/Et。 10.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法尤其适合测量熔盐吸热器管屏的相对吸收率：设定2个熔盐吸热器所测管屏的吸收率分别为α和α'，则这2个管屏的相对吸收率为α/α'。 11.一种熔盐吸热器管屏吸收率的测量系统，其特征在于，所述系统包括能流密度仿真子系统、熔盐流量计、熔盐吸热器管屏进/出口熔盐温度测量装置、红外测温仪、风速与温度测量装置，其中，所述能流密度仿真子系统用于计算得到投射到单个管屏的能量；所述熔盐流量计用于测量熔盐质量流量，所述熔盐吸热器管屏进/出口熔盐温度测量装置用于测量吸热器出口和入口熔盐温度，所述熔盐流量计和所述熔盐吸热器管屏进/出口熔盐温度测量装置测得的数据用于计算得到管屏内熔盐吸收的能量；所述红外测温仪用于测管屏受光侧壁面平均温度，所述风速与温度测量装置用于测量环境风速与温度，所述红外测温仪测得的数据、所述风速与温度测量装置测得的数据用于计算得到管屏的总散热损失；通过所述的投射到单个管屏的能量、管屏内熔盐吸收的能量以及管屏的总散热损失能够计算得到待测管屏的吸收率。
所属类别：	发明专利