精确测试太阳能吸附制冷管中高温工况下热损失的装置

摘要

本发明涉及一种精确测试太阳能吸附制冷管中高温工况下热损失的装置，所述装置包括四个部分，一是温度控制部分、二是电加热部分、三是温度测试部分、四是真空度测试部分。本发明通过模拟出太阳能吸附制冷管在稳定的外部环境下，对太阳能吸附制冷管真空度的测试，以及模拟管内温度20-300℃的吸附床温区热损失进行研究，为太阳能冷管吸附床集热器的集热效率和热损失研究提供一种测试装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，特别是涉及一种精确测试太阳能吸附制冷管中高温 工况下热损失的装置。

背景技术

太阳能真空管在吸附制冷上的应用，其最高工作温度要达到250℃左右， 并且在使用过程中真空度会有所下降。因此太阳能吸附制冷管的热损失试验中， 太阳能吸附制冷管的热损失主要受环境温度，太阳能吸附制冷管的管内热温度 和太阳能吸附制冷管的真空度的因素影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种精确测试太阳能吸附制冷 管中高温工况下热损失的装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种精确测试太阳能 吸附制冷管中高温工况下热损失的装置，其特征在于：所述装置包括四个部分， 所述的四个部分分别为：

一是温度控制部分：所述温度控制部分包括箱体、太阳能管支架、送风管、 电加热丝、风机、可控硅和PID温度控制仪器；所述电加热丝和风机安装在送 风管中，所述箱体内部安放太阳能管支架和太阳能真空管，箱体的顶部连接送 风管的一端，箱体的侧面连接风管的另一端，通过连接风机和电加热丝，向箱 体内送风，电加热丝连接PID温度控制仪器和可控硅来实现对箱内温度的控制；

二是电加热部分：所述电加热部分包括电子稳压器，交变电流调压器，岩 棉保温层，变压器油，2700数据采集仪器以及电加热器；所述交变电流调压器 的一端与电子稳压器连接，另一端与电加热器连接，电加热器插入到充满变压 器油的太阳能真空管中，通过交变电流调压器给电加热器输入不同的电压实现 太阳能真空管内温度的变化，并且通过2700数据采集仪器来记录输入的电压值 和电流值；

三是温度测试部分：所述温度测试部分包括2700数据采集仪器、计算机处 理系统，热电偶，所述热电偶安放在太阳能真空管中，热电偶与2700数据采集 仪器相连，采集太阳能真空管中内温度变化的数据，通过计算机处理系统显示 并储存数据；

四是真空度测试部分：包括真空测试仪和真空硅管，所述真空硅管，密封 焊接在太阳能真空管的表面，真空硅管与真空测试仪连接，测试出太阳能管的 真空度。

在本发明的具体实施例子中，所述的箱体，高为2.4米，底面为0.7x0.7m²， 五个面采用木质材料，一个面采用玻璃材料。

在本发明的具体实施例子中，所述太阳能管支架的高为1m，底面为 0.5x0.5m²，采用钢制材料。

在本发明的具体实施例子中，所述送风管采用PPV圆管，直径为100mm。

在本发明的具体实施例子中，所述电子稳压器采用JJW-D1000VA精密净化 交流电子稳压器，所述热电偶采用K型热电偶，放置于太阳能真空管内。

在本发明的具体实施例子中，所述岩棉保温层8套在太阳能真空管的上端。

在本发明的具体实施例子中，所述真空硅管采用ZJ-2全玻璃电离真空规 管。

在本发明的具体实施例子中，所述真空测试仪采用SE-1A型高真空电离测 试仪。

在本发明的具体实施例子中，所述PID温度控制仪器和可控硅，通过连接 电加热丝，提供一个脉冲发生电路，当箱内温度的低于PID温度控制仪器所设 置的温度时，通过可控硅的导通使电加热丝加热；反之，当箱内的温度高于PID 温度控制仪器所设置的温度时，可控硅不会导通，电加热丝停止加热。

在本发明的具体实施例子中，所述电加热部分，包括电子稳压器，交变电 流调压器，岩棉保温层，变压器油，2700数据采集仪器以及电加热器，所述交 变电流调压器，一端与电子稳压器连接，一端与电加热器连接，电加热器插入 到灌有变压器油的太阳能管中，通过交变电流调压器给电加热器输入不同的电 压实现太阳能管内温度的变化，并且通过2700数据采集仪器来记录输入的电压 值和电流值。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的精确测试太阳能吸附制冷管中 高温工况下热损失的装置具有以下优点：本发明结构简单，使用方便，在太阳 能吸附制冷管的热损失试验中，外部环境温度的波动变化，太阳能吸附制冷管 真空度的变化，太阳能吸附制冷管管内温度的波动变化，影响太阳能吸附制冷 管的热损失。基于前面所述本发明模拟出太阳能吸附制冷管在稳定的外部环境 下，对太阳能吸附制冷管真空度的测试，以及模拟管内温度20-300℃的吸附 床温区热损失进行研究，为太阳能冷管吸附床集热器的集热效率和热损失研究 提供一种测试装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1为本发明的结构示意图，本发明包括四个部分，所述的四个部分分别 为：

一是温度控制部分：所述温度控制部分包括箱体1、太阳能管支架2、送风 管3、电加热丝4、风机5、可控硅6和PID温度控制仪器7；所述电加热丝4 和风机5安装在送风管3中，所述箱体1内部安放太阳能管支架2和太阳能真 空管10，箱体1的顶部连接送风管3的一端，箱体1的侧面连接风管3的另一 端，通过连接风机5和电加热丝4，向箱体1内送风，电加热丝4连接PID温 度控制仪器7和可控硅6来实现对箱内温度的控制；

二是电加热部分：所述电加热部分包括电子稳压器14，交变电流调压器15， 岩棉保温层8，变压器油9，2700数据采集仪器17以及电加热器11；所述交变 电流调压器15的一端与电子稳压器14连接，另一端与电加热器11连接，电加 热器11插入到灌有变压器油9的太阳能真空管10中，通过交变电流调压器15 给电加热器11输入不同的电压实现太阳能真空管10内温度的变化，并且通过 2700数据采集仪器17来记录输入的电压值和电流值；

三是温度测试部分：所述温度测试部分包括2700数据采集仪器17、计算 机处理系统16，热电偶12，所述热电偶12安放在太阳能真空管10中，热电偶 12与2700数据采集仪器17相连，采集太阳能真空管10中内温度变化的数据， 通过计算机处理系统16显示并储存数据；

四是真空度测试部分：包括真空测试仪18和真空硅管13，所述真空硅管 13，密封焊接在太阳能真空管10的表面，真空硅管13与真空测试仪18连接， 测试出太阳能管的真空度。

在具体的实施中，所述的箱体1可以是高为2.4米，底面为0.7x0.7m²，五 个面采用木质材料，一个面采用玻璃材料。

在具体的实施中，所述太阳能管支架2的高为1m，底面为0.5x0.5m²，采 用钢制材料。

在具体的实施中，所述送风管3采用PPV圆管，直径为100mm。

在具体的实施中，所述电子稳压器14采用JJW-D1000VA精密净化交流电子 稳压器，所述热电偶12采用K型热电偶，放置于太阳能真空管10内，上，中， 下，对三个测点进行测试。

在具体的实施中，所述岩棉保温层8套在太阳能真空管10的上端。

在具体的实施中，所述真空硅管13采用ZJ-2全玻璃电离真空规管。

在具体的实施中，所述真空测试仪18采用SE-1A型高真空电离测试仪。

在具体的实施中，所述PID温度控制仪器7和可控硅6，通过连接电加热 丝5，提供一个脉冲发生电路，当箱体1内温度低于PID温度控制仪器7所设 置的温度时，通过可控硅6的导通使电加热丝5加热；反之，当箱体1内的温 度高于PID温度控制仪器7所设置的温度时，可控硅6不会导通，电加热丝5 停止加热。

在具体的实施中，所述电加热部分，包括电子稳压器15，交变电流调压器 16，岩棉保温层8，变压器油9，2700数据采集仪器17以及电加热器11，所述 交变电流调压器15一端与电子稳压器14连接，另一端与电加热器11连接，电 加热器11插入到灌有变压器油9的太阳能真空管10中，通过交变电流调压器 15给电加热器12输入不同的电压实现太阳能真空管10内温度的变化，并且通 过2700数据采集仪器17来记录输入的电压值和电流值。

本发明的具体的操作步骤如下：

一是温度控制部分，打开PID温度控制仪器7，设定箱内1需要控制的温 度，然后打开风机5和电加热丝4，风机5送风通过风管3在箱内1进行循环， 将PID温度控制仪器7进行自整定，过20到30分钟，自整定完毕，箱内1维 持之前所设定的温度基本不变，保证稳定的外部环境温度。二是电加热部分和 三是温度测试部分，打开2700数据采集仪17和计算机处理系统16，设定数据 读取间隔3分钟，稳定十分钟。将电子稳压器14打开，使输出电压稳定，稳定 十分钟后调节交变电流调压器15，调节加在电加热器11的电压，目的能够让 太阳能真空管10进行加热，通过2700数据采集仪17和计算机处理系统16读 取开始测试时的电流和电压读数，当测试稳定时间大于10h，电加热器电压和 电流波动＜1％，并且真空管内的温度波动＜±0.5℃时，对真空管内的温度进行取 值，读取温度的时间长度应大于3h。通过K型热电偶12读取真空管内高中低 各测试点温度，并将其数值存入计算机。四是真空度测试部分，打开电离高真 空测试仪18，稳定十分钟后通过与真空硅管13相连测试出真空管的真空度。 调整电加热器的输入电压，重复步骤，得到系列的真空管平衡温度以及对应温 度下的热损失。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。