太阳能热水工程4半球发射比装置及测量PPT参考课件

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不同温度下铝的半球发射比
表面温 度℃）
80
电流 （A）
0.033
电压 （V）
8.4
循环水 温度 (℃)
17.0
表面积 (m2)
0.024
h
0.024
100 0.038 9.4 17.1 0.024 0.021
150 0.059 14.3 17.0 0.024 0.025
300 0.138 32.6 17.2 0.024 0.033
• 目前，国际、国内对低发射比的测量是一个难题， 主要是测量精度比较低、重复性差，而该装置测 量精度较高、重复性好，解决了低发射比的测量。
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半球发射比测量原理
表面1的净辐射能Q1－2
Q12
A1 (1T14 2T24)
1 A1 ( 1 1)
1 A2 2
真空腔内p≤1.3×10-2 Pa
T2 ，A2 ，2
小样品，大空间
h
A1
IU T14 T24
T1,A1,1
密封空间中物体之间的辐射
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集热管的结构恰好是吸收涂层发射比测 量所需的物理模型，被测的选择性吸收涂 层刚好密封在高真空的玻璃管内，就组成 密封腔内的两表面间的辐射换热。
• 考虑到被测样品发射比很低，功率过小，所以加 热棒比较长，提高了电流、电压的测量准确度
• 新型绝缘加热带，较柔软，可塑性好，能做到加 热带分布非常均匀，也使温度场的温度分布均匀
• 温度取平均值，以减小误差 9
– 电流测量精度：0.2%FS – 电压测量精度：0.2%FS – 温度测量精度：0.3%FS – 控制精度：0.3%
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清华大学电子系和清华阳光公司也都做 过类似的测量装置，测量成品管内吸收涂 层的发射比，并附有真空系统，以便区分 吸收涂层的发射比与气体压强对热传输的 影响。但人工操作复杂，测试时间较长， 不利于真空集热管成品管的测量。
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测量装置（含冷壁水套等） 测量自动控制仪 数据处理及打印系统
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特定的真空封闭腔两表面间的辐射换热
A 冷却水出口
BC D E F
H1
H0
Fra Baidu bibliotek
H2
冷却水入口 测量装置 A.带吸收涂层的内玻璃管； B.罩玻璃管； C.真空夹层； D. 冷壁不锈钢水套； E.热偶与加热带及引线； F.高温瓷管； H0.主加热器； H1，H2：副加热器。
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特点
• 可测直径为47mm/37mm、58mm/47mm、70mm/58mm 的集热管
纯铝的半球发射比与公认的文献资料的数据一致，说明
该仪器测量低发射比的样品数据是可靠的。
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• 对全玻璃真空太阳集热管成品管的发射比测量， 提供了比较先进的检测设备。
• 从误差分析看，对全玻璃真空太阳集热管吸收 涂层的发射比测量有较高的测量精度，从对溅 射纯铝管的实际测量已经证实这一点。
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• 该检测装置实现了自动跟踪、自动测量、自动数 据处理等工作，是一台自动化程度较高的检测仪 器。
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总的相对误差约±15%
• 使用发射比计算公式所做的假定条件不能满足时引起 的误差 ~10%
• 剩余气体的导热损失而引起的误差 ~4%
• 加热棒表面上两对镍铬－镍硅热电偶导热损失，而引 起的误差 ~0.2%
• 被测表面辐射温度与实际测试温度差而引起的误差
~0.2%
• 测量仪表精度和参数测量引起的误差~0.6%
全玻璃真空太阳集热管 半球发射比测量及仪器
周小雯 那鸿悦 殷志强
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“全玻璃真空太阳集热管”GB/T 17049－ 2005
5.1.3 太阳选择性吸收涂层的半球发射比
h0.080（80℃5℃）
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早期的办法是在生产集热管吸收涂层 时，在镀膜机内挂上40×40mm的玻璃片， 以此来代替该管的吸收涂层，通常测量其 法向发射比。虽然该办法不理想，但也有 益于生产中的检验。目前，有些厂家仍然 使用此方法。