一种熔盐吸热器管屏吸收率的测量方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109856182A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910114324.0(22)申请日2019.02.14(71)申请人浙江中控太阳能技术有限公司地址310053浙江省杭州市滨江区六和路307号1幢8层、9层(72)发明人易富兴李晓波刘志娟李建华杨都堂李伟(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人封喜彦胡晶(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种熔盐吸热器管屏吸收率的测量方法和系统(57)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。CN109856182ACN109856182A权利要求书1/2页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：2CN109856182A权利要求书2/2页其中：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