[发明专利]槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法

摘要

本发明公开了一种槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法，该测试分析算法根据测试数据，通过最小二乘法拟合曲线，得出聚光器的集热效率和聚光器进出口油温的关系表达式，从而可以得出在整个运行温度范围内聚光器集热效率和曲线图。本发明所提供的测试分析算法简单、科学，填补了国内外在本技术领域的空白，对于聚光器设计和改进，提高集热效率有重要促进作用。因此，适合推广应用。

主权项

1.槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法，其特征在于，将整个聚光器光场划分为若干单元并以其中一个单元作为测试单元；聚光器集热效率η= E/ E₀，其中：E为聚光器实际获得热量，其数学表达式为：          E=m_t[h(T_out)- h(T_in)]               （1）    m_t—t时间内导热油的累计质量流量；T_out—聚光器出口导热油温度；T_in—聚光器进口导热油温度；h(Tin)—在Tin时导热油焓；h(Tout)—在Tout时导热油焓；E₀为聚光器理论获得热量，其数学表达式为：E₀=0.001·(DNI)·S·t·ε_mirror·η_HCE     （2）DNI—太阳直接辐射强度；S—聚光器开口面积；t—测试运行时间；ε_mirror—反射镜反射率；η_HCE—集热管在平均流体温度T_f时的设计热效率，其中：              T_f=(T_out+ T_in)/2                （3）根据η= E/ E₀，由式（1）和（2）得到η的数学表达式：；（4）S1、选取一个测试单元进口导热油温度T_in，间隔ΔT_in测试，得到该测试单元n组不同的进口导热油温度：T_in0、T_in1、T_in2、T_in3…T_inn，以及该测试单元n组不同的出口导热油温度：T_out0、T_out1、T_out2、T_out3…T_outn；S2、测试记录上述T_in0、T_in1、T_in2、T_in3…T_inn；T_out0、T_out1、T_out2、T_out3…T_outn；对应的DNI值X₀、X₁ 、X₂、 X₃ …X_n；对应的测试运行时间t₀ 、t₁ 、t₂、t₃ …t_n；对应的导热油累计质量流量m_t0 、m_t1 、m_t2 、m_t3… m_tn；S3、将测试记录的数据代入式（3），得出对应的平均导热油温度T_fi：T_f0, T_f1, T_f2, T_f3 …T_fn；将测试记录的数据代入式（4），计算出聚光器集热效率η_i：η₀,η₁,η₂, η₃…η_n ，从而得出在平均导热油温度T_fi：T_f0, T_f1, T_f2, T_f3…T_fn下测试单元对应的集热效率η_i：η₀,η₁,η₂, η₃…η_n；S4、以T_fi为横轴、η_i为竖轴建立坐标轴，将上述T_f0, T_f1, T_f2, T_f3…T_fn以及η₀,η₁,η₂, η₃…η_n以点(T_f0,η₀)、(T_f1,η₁)、(T_f2,η₂)、(T_f3,η₃)…(T_fn,η_n) 表示在该坐标轴上；S5、根据(T_f0,η₀)、(T_f1,η₁)、(T_f2,η₂)、(T_f3,η₃)…(T_fn,η_n)，采用最小二乘法拟合曲线，得出η与T_f的数学表达式：（5）a,b,c为常数；S6、求使在M（a,b,c）处取得最小值时，a,b,c的值；S7、根据式（3）得到：（6）根据式（6）即可得到聚光器集热效率曲线。