高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置的製作方法
2023-06-08 11:00:56 1
專利名稱：高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用屬於太陽能集熱管的檢測領域，具體是涉及一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置。
背景技術：
槽式太陽能熱發電是通過槽式拋物面聚光鏡將太陽光匯聚到焦線所在位置上，在焦線所在處安放管狀高溫集熱管，吸收聚焦後的太陽能。高溫集熱管內部流動介質(一般為導熱油或熔鹽)被加熱後(工質溫度400°C以上)，流經熱交換器或直接加熱水，產生水蒸氣，藉助蒸汽汽輪機產生動力，推動發電機發電。槽式太陽能熱發電的核心技術為高溫集熱管，其熱損的大小直接影響到熱電站的運行效率。目前全玻璃真空太陽集熱管是按照國標17049-2005進行檢測的，該標準中的集熱管的熱損測試是針對普通低溫用途的全玻璃真空太陽集熱管的，其測試僅能對工作於80°C附近的熱損進行評價。當前的高溫真空太陽能集熱管的長度一般為4米以上，而普通全玻璃真空太陽集熱管的長度僅為兩米，且其帶有太陽能選擇性吸收塗層的內管為不鏽鋼材質，與高硼矽玻璃有了很大的不同，了對高溫真空太陽集熱管的熱損進行準確的測試，需要對測試裝置進行重新設計。
發明內容有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，以檢測高溫真空太陽集熱管的熱損，為生產實踐提供參考。本實用新型採用以下技術方案一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，所述高溫真空太陽能集熱管包括內管、同軸設置在內管上的罩玻璃管和形成於內管與罩玻璃管之間的真空夾層，其特徵在於高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置包括加熱裝置、溫度傳感器、溫度控制器、加熱裝置控制電路和上位機，加熱裝置部分設置在內管內，溫度傳感器與上位機輸入端相連，上位機輸出端連接溫度控制器，溫度控制器連接加熱裝置控制電路。進一步地，加熱裝置分為對稱的兩部分，每部分包括依次設置的第一加熱段、第二加熱段和第三加熱段，第一加熱段位於高溫真空太陽能集熱管的管口外側，第二加熱段位於高溫真空太陽能集熱管的管口內側，第三加熱段位於高溫真空太陽能集熱管內。進一步地，加熱裝置包括加熱棒和設置在加熱棒外部的銅管。進一步地，加熱裝置與內管之間設有導熱墊片。進一步地，導熱墊片為條帶彈性導熱銅墊片。進一步地，加熱棒為相等的兩段，每段加熱棒一端位於內管內，另一端向外延伸在內管外。進一步地，高溫真空太陽能集熱管的管口內外兩側各有一電熱絲線圈，且電熱絲線圈套裝在加熱棒上。[0013]進一步地，溫度傳感器分布在銅管、內管及罩玻璃管上。進一步地，溫度控制器為PID控制器。本實用新型工作原理在高溫真空太陽集熱管內放置電加熱裝置，使內管外表面達到設定的溫度。一旦達到了設定的穩定的溫度，測得的用於維持這個溫度的加熱能量就是熱損。需要的電能就是此溫度下的高溫管的熱損值。本實用新型的有效果利用本實用新型可以檢測高溫真空太陽集熱管的熱損；整體結構簡單、製造加工方便、成本低廉。
圖1為高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置的結構示意圖，整體為左右對稱結構，該圖只顯示一端的結構。圖2為本實用新型控制部分連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明，下述說明僅是示例性的，不限定本實用新型的保護範圍。參考附圖1所示的高溫真空太陽能集熱管，其基本結構包括帶有選擇吸收塗層的不鏽鋼材質內管2、同軸設置在內管2上的罩玻璃管I和形成於內管2與罩玻璃管I之間的真空夾層3。本實施例中，高溫真空太陽能集熱管長度為4米以上，內管2直徑為O. 07米左右。參考附圖1、2，一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，包括加熱裝置、溫度傳感器7、溫度控制器、加熱裝置控制電路和上位機，加熱裝置部分設置在內管2內，溫度傳感器7與上位機輸入端相連，上位機輸出端連接溫度控制器，溫度控制器連接加熱裝置控制電路，上位機用於測量數據的數據採集和運算，從而自動得到準確的測試結果。本實施例中，加熱裝置分為對稱的兩部分，每部分包括依次設置的第一加熱段4、第二加熱段5和第三加熱段6，第一加熱段4位於高溫真空太陽能集熱管的管口外側，第二加熱段5位於高溫真空太陽能集熱管的管口內側，第三加熱段6位於高溫真空太陽能集熱管內。利用本加熱裝置可以對高溫真空太陽能集熱管分不同段加熱溫區進行控溫加熱。本實施例中，加熱裝置包括合金外殼的加熱棒8和設置在加熱棒8外部的銅管9，加熱棒8完全插入銅管9內，其近末端和銅管9的近末端等長，加熱棒8為相等的兩段，每段加熱棒8 一端位於內管2內，另一端向外延伸在內管2外。實踐中加熱棒整體長度應該略大於高溫真空太陽能集熱管20釐米左右。銅管9的目的是利用銅的導熱係數高的特點，使加熱體的溫度更加均勻。高溫真空太陽能集熱管的管口內外兩側各有一電熱絲線圈10，且電熱絲線圈10套裝在加熱棒8上，電熱絲線圈10長度在3釐米左右，形成了第一加熱段4及第二加熱段5。本實施例中，在銅管9與內管之間設有導熱墊片，優選地導熱墊片為條帶彈性導熱銅墊片11，起到導熱和固定作用，以免銅管9碰到高溫管壁，利用銅的導熱係數高的特點，使加熱的溫度更加均勻。本實施例中，溫度傳感器7分布在銅管9、內管2及罩玻璃管I上，溫度控制器採用PID控制器，利用PID控制原理對控制部分進行偏差調節，使實際值與理論值一致，滿足檢測要求。利用上述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置進行檢測的步驟如下I) 將加熱裝置插入高溫真空太陽集熱管中，並安裝好溫度傳感器7 ；2) 設定所需的測試溫度，使內管表面的達到設定值；3) 溫度和電功率值每5s記錄一次。當罩玻璃管I和內管2的溫度在一段時間內(最少是15分鐘)維持在一個常量(波動< O. 5° C)，就認為達到穩定狀態了 ；4) 數據處理通過上位機進行數據的採集和處理，取內管、罩玻璃管溫度和總加熱功率，進行高溫真空太陽集熱管熱損的計算。本實用新型未經描述的技術特徵為現有技術，在此不再說明，本領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所做的變化、改進或替換，應該屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，所述高溫真空太陽能集熱管包括內管、同軸設置在內管上的罩玻璃管和形成於內管與罩玻璃管之間的真空夾層，其特徵在於高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置包括加熱裝置、溫度傳感器、溫度控制器、加熱裝置控制電路和上位機，加熱裝置部分設置在內管內，溫度傳感器與上位機輸入端相連，上位機輸出端連接溫度控制器，溫度控制器連接加熱裝置控制電路。
2.根據權利要求1所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於加熱裝置分為對稱的兩部分，每部分包括依次設置的第一加熱段、第二加熱段和第三加熱段，第一加熱段位於高溫真空太陽能集熱管的管口外側，第二加熱段位於高溫真空太陽能集熱管的管口內側，第三加熱段位於高溫真空太陽能集熱管內。
3.根據權利要求2所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於加熱裝置包括加熱棒和設置在加熱棒外部的銅管。
4.根據權利要求3所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於加熱裝置與內管之間設有導熱墊片。
5.根據權利要求4所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於導熱墊片為條帶彈性導熱銅墊片。
6.根據權利要求3所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於加熱棒為相等的兩段，每段加熱棒一端位於內管內，另一端向外延伸在內管外。
7.根據權利要求3所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於高溫真空太陽能集熱管的管口內外兩側各有一電熱絲線圈，且電熱絲線圈套裝在加熱棒上。
8.根據權利要求3至7任意一項所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於溫度傳感器分布在銅管、內管及罩玻璃管上。
9.根據權利要求3至7任意一項所述高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，其特徵在於溫度控制器為PID控制器。
專利摘要本實用新型的目的在於提供一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，以檢測高溫真空太陽集熱管的熱損，為生產實踐提供參考。本實用新型採用以下技術方案一種高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置，所述高溫真空太陽能集熱管包括內管、同軸設置在內管上的罩玻璃管和形成於內管與罩玻璃管之間的真空夾層，其特徵在於高溫真空太陽能集熱管熱損檢測裝置包括加熱裝置、溫度傳感器、溫度控制器、加熱裝置控制電路和上位機，加熱裝置部分設置在內管內，溫度傳感器與上位機輸入端相連，上位機輸出端連接溫度控制器，溫度控制器連接加熱裝置控制電路。
文檔編號G01N25/20GK202903711SQ201220622390
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者韓文敏, 沈永春, 楊波, 吳旭林 申請人:山東力諾新材料有限公司