TRM-2BM型太阳能中温集热器测试系统

一、概述

近年来,太阳能热利用中温研发技术的不断突破，将太阳能热利用领域扩展到了热能应用领域，而中温太阳能集热器检测技术无疑是研发环节中的关键。
与普通集热器的测试相比，中温集热器的检测温度一般要超过100℃，此时对系统在温度控制、温度稳定性、流量稳定性、耐温耐压等方面的要求都远远提高，高温高压下系统的温度和流量的稳定性是测试的难点。由锦州阳光自主研发的太阳能中温集热器检测系统，其测试温度可达180℃，各项指标均居行业。为国内提供了"中温集热器——中温集热应用系统"的检测技术,是*的太阳能中温集热器检测设备。可广泛应用于太阳能生产厂、太阳能实验室、太阳能检测中心、大中专科研院所等对太阳能研究部门的使用。

二、测试方法及内容

参照国标GB/T4271-2007 、GB/T17581-2007、GB/T6424-2007 集热器热性能测试方法执行，系统指标符合国标中检测仪器指标要求。（ 完成 热性能，压力降落， 闷晒，空晒等试验）。
行业推选:我们集合了多年的测试经验,推荐选用闭环原理太阳能集热器测试设备。
由于系统采用了太阳能集热器闭环控制技术，其具有测试速度快(4个工矿升温快)，占用空间小，数据精度高，用水量小(水连续循环使用)等特点,为了提高测试效率,可同时测试两台太阳能集热器,是目前的太阳能集热器测试系统。

三、系统组成

1. TRM-2BM太阳能中温集热器热性能测试仪(含全套传感器）；
2. TRM-CZ-HW3恒温测试台；
3. 全自动水路运行控制装置；
4. 管路连接运行防冻系统；
5. TRM-2B-KG1型太阳能集热器系统控制柜；
6. TRM-2BM型太阳能集热器测试系统平台(含软件)；
7. TRM-CSX1恒温储水箱。

四、太阳能集热器测试系统各部件技术指标及功能

A、TRM-2BM型太阳能中温集热器热性能测试仪
1.功能：它是系统的核心，主要完成检测中所有测试点数据采集，存储，处理，通讯，检测报告形成等方面功能，集硬件，软件于一体的智能化设备。
2.指标：

1. 强大网络通讯功能:(配备无线GPRS模块可与"太阳能资源监测网"数据共享)
该系统支持有线（标准RS232/RS485/RJ45通讯接口）和无线（GSM/GPRS/CDMA）两种通讯方式。有线通讯方式，距离可达1000米，实时传送采集数据；无线通讯方式，系统配置无线通讯控制器后可实现监测中心对各监测站点的远程实时监控，系统采用信号良好、覆盖率高、支持短信和IP协议的GSM/GPRS/CDMA网络通讯技术，不受距离限制，数据传输可靠。
2.TRM-2BM型太阳能集热器热性能测试系统管理软件一套。此软件支持（GB/T4271-2007、GB/T17581-1998、GB/T6424-1997）等国标要求，自动打印检测报告，在windows2000以上环境即可运行，实时显示各路数据，检测数据自动存储（存储时间可以设定），实时显示测试结果，自动计算并绘制太阳集热器准稳态瞬时效率曲线图，集热器时间常数和入射角修正系数，与打印机相连自动打印检测报告，数据存储格式为EXCEL标准格式可供其它软件调用。
3.TRM-2BM型太阳能中温集热器热性能数据采集器选用高性能微处理器为主控CPU，大容量数据存储器，可连续存储数据4000条以上，数据采样率高于0.5秒/通道，工业控制标准设计，便携式防震结构，大屏幕汉字液晶显示屏，轻触薄膜按键，操作简单。适合在恶劣工业环境使用。具有停电保护功能，当交流电停电后，由充电电池供电，可维持24小时以上。
4.外观尺寸：金属外壳350×150×300（mm）。
5.数据存储容量：4000条数据， 停电后数据丢失。
6.数据存储内容：时间（真太阳时间），太阳辐射（瞬时功率、日累计量），温度（环境温度、水温、集热器温度），风速，流量，管路压力等信息。
7.显示内容：时间（真太阳时间），太阳辐射（瞬时功率、日累计量），温度（环境温度、水温、集热器温度），风速，流量， 管路压力等信息。
8.系统结构：系统分室内室外两部分（室外：全套传感器-----（20米距离）室内：主机+微机）。
B、TRM-CZ-HW3恒温测试台
TRM-CZ-HW1恒温测试台是完成太阳能集热器热性能测试的关键部件，被测试的产品与太阳能集热器热性能测试仪的传感器安装在实验台上才能完成对集热器的测试。测试时，恒温测试台可保证向集热器入口流入恒定的（温度，流量，压力）水量。并且流入恒定的（温度，流量，压力）水量还可根据要求任意调整，满足太阳集热器准稳态瞬时效率测试要求。
系统选用PID做为温度核心控制部件,自冷与加热技术互补运行,专业的自冷机组及冷水自调整循环装置提高了控温精度,内热式管路加温部件可提高升温速度,一体化式管路测温传感器使控温精度更加提高.
1.技术指标与特点:
A.温度控制范围：10℃～180℃，精度：±0.2℃；
B.水温度均匀性： ±0.1℃；
C. 水温度稳定性： ±0.1℃；
D.流量控制范围：0～0.5m3/h，精度：＜0.5%；
E.压力控制范围：0～0.1MPA， 精度：＜50PA；
F.机组供电 : 220V（±10%），50Hz(±2%),功率:10KW；
G.管路电加热器功率 : 6000W 220V供电；
H.内嵌式制冷机组:功率5KW, 220V供电；
L.热交换器采用我公司技术设计, 不锈钢材料制作,实现冷与热的平衡交换。具有
换热速度快,水温波动小等特点. 控温时间:20度内小于60分钟。
M.与多路PID温度控制器结合,可实现远程网络控制,随意控制水箱内温度(10—180度均可),精度与稳定度较高.同时系统还具有手动现场控制功能,保证可靠运行。
N.控制水容量小于300升。
O.外观尺寸及重量：金属外壳1m×1m×0.8m。
P.重量：小于100Kg。
2.管道隔热保温：为了保证温度损失最小，从流量计出口尤其是放置感温元件的弯头或混流器到真空管太阳集热器进口之间距离应尽可能短，并充分保温隔热。同时，在真空管太阳集热器出口处，尤其是放置感温元件的弯头或混流器处，亦应充分隔热保温。
3.温度调节与控制：在系统中串接两极温度PID（进口）调节器。级为换热器（制冷装置），设置在真空管太阳集热器出口处，用于将工质温度调至设定值之下。第二级为电加热器（分为三级PID控温装置，第三级稳定度±0.1℃），设置在恒压水箱与太阳集热器进口之间，用于调节工质进口温度至设定值（10℃～90℃任意调整）。
4.变频调速技术的流量调节与控制：利用恒压水箱、泵和流量控制阀，精密流量传感器等调节控制工质流量，并保证流量稳定性在±1%以内。系统采用变频调速技术对循环水泵的水流量进行任意调节,变频器为进口产品,可以实现网络化控制,精度较高.在真空管太阳集热器出口处和其它可能积聚空气的地方安装了放气阀，管路设有稳流装置，时刻保证试验其间的稳流要求。
5.压力测量：为了自动测量集热器进出口压力，完成压力降落试验要求。系统设置2路高精度压力传感器，安装于集热器进出口端，自动生成集热器压力降落曲线。
6. 恒温测试台内水路运行系统按照两台测试设计，无论管路温度，压力，流量都可以满足两立运行。
7 . 恒温测试台安装室外，离集热器最近的地方，以减少管路热量损失，因此其具有防风，防雨，防腐蚀全天候运行的特点。
C.全自动水路运行控制装置
1.系统装有高温电磁阀组，采用逻辑组合管路结构，与变频水泵配合，通过智能控制器，自动实现水路进入,流出，混水，测试等功能。并通过混合搅拌，使水箱中水温均匀一致，满足测试需要。
2.系统按照工业标准设计，管路具有过压，排气，过滤等保护装置，保证室外全天侯工作。保温等级：3级。
3.与集热器连接为专业高温试验胶管, 管路设有传感器接口,可以安装 (管路压力,水温,流量) 测量传感器。
D. 管路连接运行防冻系统
1、水路系统：所有上水和回水及管件使用PPR材质，日丰品牌，管件、阀门等采用日丰品牌或更优品牌，管路必须到底零泄漏。
2、管路全部装有电加热保温装置，管路温度低于3℃自动加热，保证管路内介质不结冻。
3、管路加热材料为电伴热带，贴附所有管路配件，再加保温棉缠绕封闭,外层加PVC防护套管保护管路耐用. 长度根据实际现场订制。
4、管路温度控制器 设有4路温度传感器,装于管路内,低于设定值,自动启动加热带，进行恒温加热，超温自动报警,并停止加热。控制器可与微机连接，实现网络控制，夏季可以停止该功能，冬季北方地区必须启动此项功能，防止冻坏整个系统。该系统可保证冬季测试运行。
E、TRM-2BM-KG1型太阳能中温集热器系统控制柜
太阳能集热器系统控制柜是将测试仪器与检测配套设备中的控制部分集成一体的综合自动控制装置，其采用微机控制技术对混水泵（混水系统），制冷装置，自动加热装置，水泵(自动喷淋装置)，流量，压力等设备进行集中测试与控制。并使测试数据自动登录微机，打印检测报告，使检测过程自动进行，提高工作效率。
a.控制台结构：钢制结构，表面喷塑处理，室外全天侯工作结构，测量仪器嵌入式安装，尺寸：1100×800×750。
b．系统供电：380V（±10%），50Hz(±2%)。
c．控制方式：手动输入信息，自动完成控制，光电指示运行状态。
d．由交流接触器组成控制逻辑开关，实现各路工作切换。
e．通过微机通讯接口实现测试仪器的数据共享，同时发出控制信息。
f．安全保护功能，负载过流过温，自动断电。
g．控制通道：小于60路，检测通道：小于80路。
h．控制负载：小于20A/路。
F、TRM-CSX1恒温储水箱
在集热器测试时，试验要求用水储于水箱内，由控温装置将水温调到要求温度，循环系统保证各点温度一致，满足实验要求，水箱尺寸可根据实验数量而定，两台储水箱交替循环使用，提高实验效率，节约用水资源。
a．材 料：304不锈钢材质（食品级饮用标准）；
b．结构尺寸：圆型水箱，双层保温结构，聚氨酯保温材料与水箱一体成型直径：
内桶厚度： 0.8mm，外桶厚度：0.5mm(尺寸可根据要求定制)；
c．容 量： 0.3m³；
d．水温电加热器：功率：4 路×3kW 交流：220V；
e. 水位传感器: 水位输出信号： 4—20MA；
f. 上下水接口： 电磁阀控制水路输出 3路。
G. TRM-2BM型太阳能中高温集热器测试系统平台(含软件)
a.硬件配置:
1. 戴尔微机 显示屏尺寸：19寸全彩液晶屏 1台 + 惠普激光打印机 1台；
2. 多功能操作台 尺寸:1米*1.2米*1.5米(高) 1套。
b.软件配置:
1.TRM-2BM型太阳能中高温集热器测试系统平台软件, 参照国标GB/T4271-2007 、GB/T17581-2007、GB/T6424-2007 集热器热性能测试方法执行，在windows2000以上环境即可运行，检测数据自动存储并生成检测报告及曲线图分析表。 还可以通过微机实现水泵运行、电磁阀自动打开与关闭，水箱控温，流量调节、开关等设备进行集中控制，真正实现检测过程全自动进行，显示测量结果，避免人为操作影响检测结果。2、太阳能系统模拟计算统计软件:可以根据被测产品的数据, 模拟其产品在世界各地的应用效果分析图表,并建立产品检测元件库。