技術特征：

1.一種拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置，其特征是：所述的測量裝置包括導熱油循環(huán)部分，冷卻循環(huán)部分，氮氣密封部分和測量儀器部分；導熱油循環(huán)部分通過其導熱油與水換熱器(1)的水側進出口與冷卻循環(huán)部分相連接，導熱油循環(huán)部分通過其導熱油與水換熱器(1)的頂部同氮氣密封部分的導熱油受熱膨脹罐(13)的底部通過管路連接，測量儀器部分安裝在導熱油循環(huán)部分上或其附近位置。

2.按照權利要求1所述的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置，其特征是：所述的導熱油循環(huán)部分包括導熱油與水換熱器(1)、過濾器(2)、導熱油循環(huán)泵(3)、導熱油流量控制閥(4)、集熱器進口安全閥(6)、槽式集熱器(9)、集熱器出口安全閥(12)及連接管路；導熱油與水換熱器(1)的導熱油側出口通過管路與過濾器(2)連接，過濾器(2)的另一側通過管路與導熱油循環(huán)泵(3)的進口連接，導熱油循環(huán)泵(3)的出口通過管路與導熱油流量控制閥(4)連接，導熱油流量控制閥(4)的另一側通過管路與集熱器進口安全閥(6)連接，集熱器進口安全閥(6)的另一側通過管路與槽式集熱器(9)的進口連接，槽式集熱器(9)的出口通過管路與集熱器出口安全閥(12)連接，集熱器出口安全閥(12)的另一側通過管路同導熱油與水換熱器(1)的導熱油側進口連接。

3.按照權利要求1所述的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置，其特征是：所述的冷卻循環(huán)部分包括冷卻水箱(16)、冷卻水過濾器(17)、冷卻水循環(huán)泵(18)、冷卻水流量控制閥(19)及連接管路；冷卻水箱(16)的頂部通過管路與導熱油與水換熱器(1)的水側出口連接，冷卻水箱(16)的底部通過管路與冷卻水過濾器(17)連接，冷卻水過濾器(17)的另一側通過管路與冷卻水循環(huán)泵(18)的進口連接，冷卻水循環(huán)泵(18)的出口通過管路與冷卻水流量控制閥(19)連接，冷卻水流量控制閥(19)的另一側通過管路與導熱油與水換熱器(1)的水側進口連接。

4.按照權利要求1所述的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置，其特征是：所述的氮氣密封部分包括導熱油受熱膨脹罐(13)、氮氣呼吸閥(14)、氮氣瓶(15)；氮氣密封部分的導熱油受熱膨脹罐(13)的底部通過管路同導熱油循環(huán)部分的導熱油與水換熱器(1)的頂部連接，導熱油受熱膨脹罐(13)的頂部通過管路與氮氣呼吸閥(14)連接，氮氣呼吸閥(14)的另一側通過管路與氮氣瓶(15)連接。

5.按照權利要求1所述的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置，其特征是：所述的測量儀器部分包括安裝在所述的導熱油循環(huán)部分上的流量計(5)、集熱器進口溫度傳感器(8)及相應保溫反射層(7)、集熱器出口溫度傳感器(11)及相應保溫反射層(10)，和在槽式集熱器(9)附近安裝的風速儀(20)、直接日射表及太陽跟蹤器(21)和環(huán)境空氣溫度傳感器(22)；流量計(5)安裝在導熱油流量控制閥(4)和集熱器進口安全閥(6)之間的管路上，集熱器進口溫度傳感器(8)安裝在接近槽式集熱器(9)的進口1m內的管路上，該段管路上加裝第一保溫反射層(7)，集熱器出口溫度傳感器(11)安裝在接近槽式集熱器(9)的出口1m內的管路上，該段管路上加裝第二保溫反射層(10)；風速儀(20)、直接日射表及太陽跟蹤器(21)和環(huán)境空氣溫度傳感器(22)安裝在槽式集熱器(9)附近。

6.按照權利要求5所述的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置，其特征是：所述的第一保溫反射層(7)和第二保溫反射層(10)為先采用防燃隔熱材料包裹溫度傳感器及其附近管路，然后再在其上包裹光學反射率大于0.7的軟體材料。

7.采用權利要求1所述的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率動態(tài)測量裝置的測量方法，其特征是：所述的測量方法基于槽式集熱器跟蹤聚光工況下的傳熱流體出口溫度上升過程，測量得到傳熱流體進口溫度、傳熱流體出口溫度、傳熱流體的體積流量、太陽法向直射輻照度、環(huán)境空氣溫度和環(huán)境空氣速度，再根據這些物理量及太陽入射角，計算槽式集熱器的熱效率。

8.按照權利要求7所述的測量方法，其特征在于所述的測量方法步驟如下：

1)開啟導熱油循環(huán)泵(3)，使導熱油流經所述的槽式集熱器(9)；根據流量計(5)測量得到流量調整流量調節(jié)控制閥(4)；

2)開啟冷卻水循環(huán)泵(18)，冷卻水進入導熱油與水換熱器(1)，冷卻水帶走熱量后流回冷卻水箱(16)，使導熱油接近環(huán)境溫度或需要的特定溫度；

3)開啟槽式集熱器自有跟蹤系統(tǒng)，使其處于跟蹤聚光狀態(tài)；由于導熱油受熱膨脹，部分導熱油進入膨脹罐(13)，所述膨脹罐(13)的下部為導熱油，上部為高壓氮氣，通過設定氮氣呼吸閥(14)的進出壓力值調節(jié)氮氣壓力的大小，并由連接氮氣呼吸閥(14)的氮氣瓶(15)提供氮氣源；

4)根據導熱油循環(huán)部分冷卻量的要求調節(jié)冷卻水流量控制閥(19)，以保證槽式集熱器升溫測量期間，傳熱流體進口溫度上升速率應不大于1.5℃/min；

5)測量并記錄由流量計(5)測量的導熱油的體積流量、由集熱器進口溫度傳感器(8)測量的傳熱流體進口溫度、由集熱器出口溫度傳感器(11)測量的傳熱流體出口溫度、由風速儀(20)測量的環(huán)境空氣速度、由環(huán)境空氣溫度傳感器(22)測量的環(huán)境空氣溫度，以及由直接日射表及太陽跟蹤器(21)測量的太陽法向直射輻照度；

6)當所述的傳熱流體出口溫度達到槽式集熱器工作溫度范圍的上限時，停止對槽式集熱器的跟蹤，并返回安全待機狀態(tài)，測量完成1次；所有連續(xù)測量數據的時間間隔應不大于5s，有效測量的總時間不小于2h，測量完成次數不小于3次；

7)由步驟5測量得到的物理量計算拋物面槽式太陽能集熱器熱效率，方法如下：

考慮到測量過程中太陽光線的非法線入射造成的槽式集熱器余弦損失，槽式集熱器采光平面上的直接太陽輻照度定義為：

G_bp＝G_DNcos(θ) (1)

式中：

G_DN測量的太陽法向直射輻照度(DNI)，單位：W/m²，θ入射角，即直射太陽光線與集熱器采光平面法線之間形成的夾角，單位°；

如果考慮槽式集熱器的端部損失，那么去除端部損失影響的槽式集熱器采光平面上的直接太陽輻照度為：

$G_{bpe}=G_{bp}(1-\frac{f}{L}tan(\mathrm{\θ}\left)\right)---\left(2\right)$

式中：

f槽式集熱器拋物面的焦距，單位：m，L槽式集熱器的長度，單位：m；

此外，槽式集熱器輸出的有用功率為：

$q=c_f\mathrm{\ρ}\stackrel{\·}{V}(t_e-t_i)---\left(3\right)$

式中：

c_f流經集熱器的傳熱流體比熱，單位：J/(kg·℃)，ρ傳熱流體密度，單位：kg/m³，測量的傳熱流體體積流量，單位：m³/s，t_e測量的傳熱流體出口溫度，單位：℃，t_i測量的傳熱流體進口溫度，單位：℃；

由于同時測量得到的傳熱流體的集熱器進口溫度t_i和出口溫度t_e與公式(3)中的這兩個參量在時間上是不對應的，因此修正這兩個參量的對應函數關系為：

t_e(τ_i+τ_p)＝F[t_i(τ_i)] (4)

式中：

τ_i傳熱流體進口溫度測量記錄時間，單位：s，τ_p傳熱流體從集熱器進口到出口的流動時間，單位：s。

綜上所述，拋物面槽式太陽能集熱器熱效率為：

$\mathrm{\η}=\frac{\∫qd\mathrm{\τ}}{A_a\∫G_{bp}d\mathrm{\τ}}---\left(5\right)$

式中：A_a槽式集熱器采光面積，單位：m²，τ時間，單位：s；

考慮到端部損失的拋物面槽式太陽能集熱器熱效率為：

${\mathrm{\η}}_{end}=\frac{\∫qd\mathrm{\τ}}{A_a\∫G_{bpe}d\mathrm{\τ}}---\left(6\right).$