一種吸熱器表面輻照度測試裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種吸熱器表面輻照度測試裝置，包括：光闌、接收器、熱電堆、數(shù)據(jù)采集模塊和控制中心，通過控制中心控制測試裝置在光斑區(qū)域內(nèi)移動即可采集光熱電站內(nèi)的吸熱器表面不同位置的輻照度值。本實(shí)用新型專利技術(shù)通過將測試裝置放置在光熱電站鏡場的聚光區(qū)域內(nèi)，利用表面覆有與光熱電站內(nèi)的吸熱器表面材料相同的涂層的接收器吸收光熱電站鏡場反射的聚焦后的太陽光，并在熱電堆上形成溫差電動勢，只需將溫差電動勢轉(zhuǎn)換成輻照度值即可精確測出吸熱器表面對應(yīng)部位的真實(shí)的輻照度，通過對聚光區(qū)域內(nèi)的各點(diǎn)進(jìn)行采集即可精確反映出吸熱器表面真實(shí)的輻照度分布情況，測試方便快捷。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及太陽能發(fā)電
，尤其涉及一種吸熱器表面輻照度測試裝置。
技術(shù)介紹
太陽能聚光發(fā)電的工程中，尤其是對于在我國西北區(qū)高海拔地區(qū)，風(fēng)資源往往與光照資源結(jié)伴，對鏡場的聚光鏡和塔頂部的吸熱器的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，需要掌握吸熱器表面能流密度在不同工況下的分布情況，對聚光焦點(diǎn)位置的能流密度的測量有很大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。理論方面已經(jīng)出現(xiàn)很多數(shù)學(xué)模型采用理論計(jì)算或數(shù)值模擬的方法去預(yù)測能流的分布，而這些預(yù)測需要實(shí)驗(yàn)測量的佐證。對焦點(diǎn)能流密度的測量，可直接反映吸熱器表面的能量分布情況，對鏡場設(shè)計(jì)及控制技術(shù)方面的能力的提升具有很大的參考價(jià)值，是提高能量利用效率的關(guān)鍵，對能流密度的精細(xì)測量是改進(jìn)太陽能聚光鏡場和吸熱器效率的基礎(chǔ)。現(xiàn)有的測試方法主要有直接測量法和間接測量法，直接測量法主要是通過在接收區(qū)域安放光學(xué)傳感器后，利用光學(xué)傳感器接收輻射對入射光的強(qiáng)度直接進(jìn)行測量；而間接測量法則是通過在接收區(qū)域內(nèi)安放朗伯靶，利用CCD相機(jī)拍攝朗伯靶表面的方式進(jìn)行測量。利用光學(xué)傳感器進(jìn)行直接測量時，首先在需要測量的區(qū)域位置安放一個平板接受裝置，平板接受裝置上迎著聚光光線的射入方向有可以移動的微型光傳感器。在測量的過程中,該傳感器在平板上掃描接受入射光,并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號與所測點(diǎn)的坐標(biāo)一并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端，通過數(shù)據(jù)庫中的電信號強(qiáng)度與能流強(qiáng)度的對應(yīng)關(guān)系，將接收到的電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能流強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并與測量點(diǎn)的位置坐標(biāo)匹配輸出，得到待測平面上的輻照度分布。此種方法由于光學(xué)傳感器的熱防護(hù)性能較弱，不太適用于高聚光比的塔式光熱發(fā)電場合；光傳感器對入射光的波長具有一定的選擇性，通過光信號轉(zhuǎn)換成能流密度具有中間存在較大的誤差，準(zhǔn)確性低。采用CCD相機(jī)進(jìn)行間接測量時，主要運(yùn)用Optimas分析軟件對拍攝圖像處理，獲得接收面輻射通量圖及輻照度分布。由于朗伯靶對所有頻率的入射光都有同樣的反射率,使得反射光強(qiáng)度能代表入射能流的強(qiáng)度，并且拍攝到朗伯靶材料灰度與該板材面上能流密度有線性關(guān)系，從而就可以把焦面上的灰度信息轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的輻照度大小。此種CCD相機(jī)結(jié)合朗伯靶測量的方法只能得到整個光照范圍內(nèi)的區(qū)域性輻照度分布圖，設(shè)備購置成本較高，光斑范圍內(nèi)任意一點(diǎn)的輻照度值大小的準(zhǔn)確性較低，塔式光熱發(fā)電的吸熱器高度高，測試難度大，結(jié)果僅具有一定的參考價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本技術(shù)提供了一種能精確反映出吸熱器表面真實(shí)的輻照度分布情況、測試方便的吸熱器表面輻照度測試裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本技術(shù)采用了如下的技術(shù)方案：一種吸熱器表面輻照度測試裝置，包括：光闌，其上設(shè)有供光熱電站鏡場反射的聚焦后的太陽光穿過的光束控制口；接收器，固定在所述光闌背面與所述光束控制口相對的部位，其表面覆有與光熱電站內(nèi)的吸熱器表面材料相同的涂層；熱電堆，設(shè)于所述接收器背向所述光闌的面上，用于對所述接收器表面的溫度進(jìn)行檢測并產(chǎn)生相應(yīng)的溫差電動勢；數(shù)據(jù)采集模塊，連接在所述熱電堆一端，用于將所述熱電堆輸出的所述溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)檩椪斩戎挡⑦M(jìn)行采集；控制中心，連接在所述數(shù)據(jù)采集模塊一端，用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的所述輻照度值并進(jìn)行顯示；所述控制中心控制測試裝置在光斑區(qū)域內(nèi)移動以采集不同位置的輻照度值。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊位于光斑區(qū)域外。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括信號轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集卡，所述信號轉(zhuǎn)換器用于將所述熱電堆輸出的所述溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)檩椪斩戎?，所述?shù)據(jù)采集卡用于采集所述信號轉(zhuǎn)換器輸出的所述輻照度值。優(yōu)選地，所述信號轉(zhuǎn)換器包括電勢/電流轉(zhuǎn)換單元和信號放大器，所述電勢/電流轉(zhuǎn)換單元用于將所述熱電堆輸出的所述溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘杺鬟f給所述信號放大器，所述信號放大器將電流信號放大處理后輸送至所述數(shù)據(jù)采集卡。優(yōu)選地，所述熱電堆外圍設(shè)有散熱組件。優(yōu)選地，所述光闌和所述控制中心之間連接有推進(jìn)裝置，所述推進(jìn)裝置在所述控制中心的控制下在光斑區(qū)域內(nèi)移動所述光闌。優(yōu)選地，測試裝置的移動軌跡存儲在所述控制中心內(nèi)，在測試完一個指定位置后所述控制中心控制測試裝置移動至所述移動軌跡中的下一個不同的指定位置。通過將測試裝置放置在光熱電站鏡場的聚光區(qū)域內(nèi)，利用表面覆有與光熱電站內(nèi)的吸熱器表面材料相同的涂層的接收器吸收光熱電站鏡場反射的聚焦后的太陽光，并在熱電堆上形成溫差電動勢，只需將溫差電動勢轉(zhuǎn)換成輻照度值即可精確測出吸熱器表面對應(yīng)部位的真實(shí)的輻照度，通過對聚光區(qū)域內(nèi)的各點(diǎn)進(jìn)行采集即可精確反映出吸熱器表面真實(shí)的輻照度分布情況，測試方便快捷。附圖說明圖1為本技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的吸熱器表面輻照度測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的吸熱器表面輻照度測試方法的原理圖。圖3為本技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的其中一個輻照范圍內(nèi)的水平軸X和豎直軸Y方向上的輻照度值分布曲線圖。圖4為本技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的其中一個輻照范圍內(nèi)的輻照度分布云圖。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本技術(shù)進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。參閱圖1，本技術(shù)的吸熱器表面輻照度測試裝置，包括可起遮光作用的光闌10、接收器20、熱電堆30、數(shù)據(jù)采集模塊40、控制中心50和推進(jìn)裝置60，光闌10上設(shè)有供光熱電站鏡場1反射的聚焦后的太陽光穿過的光束控制口；接收器20固定在光闌10背面與光束控制口相對的部位，其表面覆有與光熱電站內(nèi)的吸熱器表面材料相同的涂層；熱電堆30設(shè)于接收器20背向光闌10的面上，用于對接收器20表面的溫度進(jìn)行檢測并產(chǎn)生相應(yīng)的溫差電動勢；數(shù)據(jù)采集模塊40連接在熱電堆30一端，用于將熱電堆30輸出的溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)檩椪斩戎挡⑦M(jìn)行采集；控制中心50連接在數(shù)據(jù)采集模塊40一端，用于接收數(shù)據(jù)采集模塊40采集的輻照度值并進(jìn)行顯示。在測試過程中，控制中心50通過控制測試裝置在光斑區(qū)域內(nèi)移動可以采集不同位置的輻照度值。優(yōu)選控制中心50為計(jì)算機(jī)，兼具控制、顯示和分析功能，推進(jìn)裝置60連接在光闌10和控制中心50之間，并可在控制中心50的控制下在光斑區(qū)域內(nèi)移動整個測試裝置。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊40包括信號轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集卡，信號轉(zhuǎn)換器用于將熱電堆30輸出的溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)檩椪斩戎担瑪?shù)據(jù)采集卡用于采集信號轉(zhuǎn)換器輸出的輻照度值。信號轉(zhuǎn)換器本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種吸熱器表面輻照度測試裝置，其特征在于，包括：光闌(10)，其上設(shè)有供光熱電站鏡場(1)反射的聚焦后的太陽光穿過的光束控制口；接收器(20)，固定在所述光闌(10)背面與所述光束控制口相對的部位，其表面覆有與光熱電站內(nèi)的吸熱器表面材料相同的涂層；熱電堆(30)，設(shè)于所述接收器(20)背向所述光闌(10)的面上，用于對所述接收器(20)表面的溫度進(jìn)行檢測并產(chǎn)生相應(yīng)的溫差電動勢；數(shù)據(jù)采集模塊(40)，連接在所述熱電堆(30)一端，用于將所述熱電堆(30)輸出的所述溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)檩椪斩戎挡⑦M(jìn)行采集；控制中心(50)，連接在所述數(shù)據(jù)采集模塊(40)一端，用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊(40)采集的所述輻照度值并進(jìn)行顯示；所述控制中心(50)控制測試裝置在光斑區(qū)域內(nèi)移動以采集不同位置的輻照度值。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種吸熱器表面輻照度測試裝置，其特征在于，包括：
光闌(10)，其上設(shè)有供光熱電站鏡場(1)反射的聚焦后的太陽光穿過的
光束控制口；
接收器(20)，固定在所述光闌(10)背面與所述光束控制口相對的部位，
其表面覆有與光熱電站內(nèi)的吸熱器表面材料相同的涂層；
熱電堆(30)，設(shè)于所述接收器(20)背向所述光闌(10)的面上，用于對
所述接收器(20)表面的溫度進(jìn)行檢測并產(chǎn)生相應(yīng)的溫差電動勢；
數(shù)據(jù)采集模塊(40)，連接在所述熱電堆(30)一端，用于將所述熱電堆(30)
輸出的所述溫差電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)檩椪斩戎挡⑦M(jìn)行采集；
控制中心(50)，連接在所述數(shù)據(jù)采集模塊(40)一端，用于接收所述數(shù)據(jù)
采集模塊(40)采集的所述輻照度值并進(jìn)行顯示；
所述控制中心(50)控制測試裝置在光斑區(qū)域內(nèi)移動以采集不同位置的輻
照度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱器表面輻照度測試裝置，其特征在于，所述
數(shù)據(jù)采集模塊(40)位于光斑區(qū)域外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱器表面輻照度測試裝置，其特征在于，所述
數(shù)據(jù)采集模塊(40)包括信號轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集卡，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧薇，姚方剛，郭靈山，杜景龍，范宇峰，王海民，
申請(專利權(quán))人：黃河水電光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司，
類型：新型
國別省市：青海;63