XXX實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心

1、 XXX實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心 太陽(yáng)能拋物鏡RP3鏡面ID SPS1406-hl 測(cè)試報(bào)告 保密委托單位：山西國(guó)利天能科技有限公司 測(cè)試單位：XXXXX公司目錄.1. 介紹.2. 面型.2.1 測(cè)量方法.2.1.1 QDEC測(cè)量系統(tǒng).2.2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)和定義.2.2.3 鏡子面型與太陽(yáng)能領(lǐng)域性能的相關(guān)性.2.2 結(jié)果預(yù)覽.2.3 所有測(cè)量結(jié)果的圖形數(shù)據(jù). 2.3.1 內(nèi)片鏡子. 2.3.1.1內(nèi)片鏡子 SPS1406-I-hl-M-2 . 2.3.1.2 內(nèi)片鏡子 SPS1406-I-hl-M-3. 2.3.1.3 內(nèi)片鏡子 SPS1406-I-hl-M-4 .2.3.2外片鏡子. 2.3.2.1外片

2、鏡子 SPS1406-O-hl-M-7. 2.3.2.2外片鏡子 SPS1406-O-hl-M-8. 2.3.2.3外片鏡子 SPS1406-O-hl-M-10.2.3.3 內(nèi)片玻璃. 2.3.3.1內(nèi)片玻璃 SPS1406-I-hl-G-16. 2.3.3.2內(nèi)片玻璃 SPS1406-I-hl-G-18. 2.3.3.3內(nèi)片玻璃 SPS1406-I-hl-G-19.2.3.4外片玻璃 . 2.3.4.1外片玻璃 SPS1406-O-hl-G-12 . 2.3.4.2外片玻璃 SPS1406-O-hl-G-13 . 2.3.4.3外片玻璃 SPS1406-O-hl-G-14 .1. 介紹 xx

3、x已經(jīng)向DLR實(shí)驗(yàn)中心送了12片RP3太陽(yáng)能面板（6片鏡子，6片玻璃），用于性能參數(shù)評(píng)估。標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率反射測(cè)量的結(jié)果是由標(biāo)準(zhǔn)拋物面的射線跟蹤模型來(lái)進(jìn)行評(píng)估的。 報(bào)告包含RP3幾何面型的6片鏡子（3片鏡子內(nèi)片，3片鏡子外片）和6片玻璃（3片玻璃內(nèi)片，3片玻璃外片）的測(cè)量結(jié)果。玻璃為4mm鋼化玻璃，鏡面為背面鍍銀并被漆面保護(hù)。測(cè)量時(shí)鏡板背面未粘接陶瓷塊。內(nèi)片名義面積為2.689 m²，外片名義面積為2.122 m²。 面板面型測(cè)量時(shí)，面板水平放置于支架的4個(gè)設(shè)計(jì)好的支撐點(diǎn)位置上，不需要螺絲固定面板。支架安裝時(shí)，對(duì)齊與否，和設(shè)計(jì)值相比，最大允許偏差為±0.2 mm，這

4、種安裝適合于水平位置放置的面板形狀測(cè)量。面板背面有手寫數(shù)字和簽名。（見(jiàn)圖2.）所有面板到達(dá)DLR時(shí)間為2014年6月26日。 表1：測(cè)量后的鏡子，玻璃，預(yù)覽面板標(biāo)號(hào)面板內(nèi)部編號(hào)面板標(biāo)記類型2SPS1406-I-hl-M-2無(wú)內(nèi)片鏡子3SPS1406-I-hl-M-3無(wú)內(nèi)片鏡子4SPS1406-I-hl-M-4無(wú)內(nèi)片鏡子7SPS1406-I-hl-M-7無(wú)內(nèi)片鏡子8SPS1406-I-hl-M-8無(wú)外片鏡子10SPS1406-I-hl-M-10無(wú)外片鏡子16SPS1406-I-hl-G-16無(wú)內(nèi)片玻璃18SPS1406-I-hl-G-18無(wú)內(nèi)片玻璃19SPS1406-I-hl-G-19無(wú)內(nèi)片玻璃

5、12SPS1406-I-hl-G-12無(wú)外片玻璃13SPS1406-I-hl-G-13無(wú)外片玻璃14SPS1406-I-hl-G-14無(wú)外片玻璃QDEC測(cè)量系統(tǒng) QDec是對(duì)測(cè)量槽式拋物面板反射器或其他太陽(yáng)能集中器面型偏差有著高分辨率和高精度質(zhì)量保證的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)。它是基于反射測(cè)量原理(圖1)的一種非接觸式光學(xué)測(cè)量和數(shù)字圖像處理技術(shù)。這種測(cè)量技術(shù)在過(guò)去幾年，在DLR各種研發(fā)項(xiàng)目和集中式太陽(yáng)能反射鏡panelsand集中器面型測(cè)量的優(yōu)化中被開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)由下列基本組件組成:數(shù)字投影儀（項(xiàng)目有規(guī)律線性分布在平的白色的目標(biāo)靶上,），一個(gè)數(shù)碼相機(jī),（對(duì)鏡面反射像進(jìn)行拍照）,和一個(gè)控制單元。專業(yè)成熟的評(píng)估

6、軟件控制測(cè)量和使用數(shù)字圖像處理程序軟件對(duì)反射表面的法向量進(jìn)行計(jì)算。該系統(tǒng)在工業(yè)應(yīng)用中確保了彎型集中器面板在系列生產(chǎn)中的質(zhì)量保證(主要是拋物槽板,也適用于其他幾何體)。DLR實(shí)驗(yàn)中心對(duì)CSP組件(槽鏡板、線性菲涅耳鏡面板、蝶式鏡板,蝶式玻璃,定日鏡)和集中器進(jìn)行認(rèn)證評(píng)估和資格認(rèn)證。另外系統(tǒng)特性有操作簡(jiǎn)單,測(cè)量時(shí)間短,空間分辨率高、測(cè)量精度高，并且特別適合太陽(yáng)能集中器技術(shù)規(guī)格的后期處理。Figure 1: Measurement principle of a deflectometric shape measurement 圖1： 基于反射原理的面型測(cè)量 Figure 4: Set-up of Q

7、Dec measurement system 圖4：QDEC測(cè)量系統(tǒng)設(shè)置 Figure 5: Example images of projected stripe pattern on target (left) and reflected stripe pattern in mirror (right) 圖5：樣例顯示了目標(biāo)吧投射條紋（左）和鏡面反射條紋（右）2.1.2. 坐標(biāo)系統(tǒng)和定義 所用坐標(biāo)系統(tǒng)是如圖六所示，用于收集器模塊中的普通坐標(biāo)系統(tǒng)。Y方向被定義為FEP-REP. X方向指的是模塊寬度方向。Z方向指的是高度和指向天空的方向。 報(bào)告中，單片鏡子的坐標(biāo)原點(diǎn)在延Y方向鏡子較低一邊和延拋

8、物面X方向負(fù)方向上。 Figure 6: Module coordinate system 圖 六：模塊坐標(biāo)系統(tǒng) 面向空間并且在空間旋轉(zhuǎn)的鏡子的測(cè)量結(jié)果是由測(cè)量表面到安裝點(diǎn)的最小二乘法計(jì)算得來(lái)的。角度偏差在理想面板表面被叫做面型偏差并且以mrad計(jì)算。面型偏差可以分解為SDX和SDY?；诿嫘推畹挠?jì)算，焦點(diǎn)偏差得以確定。焦點(diǎn)偏差被定義為反射光線在理想焦線上的偏差，以mm計(jì)算。焦點(diǎn)偏差可以由SDX和SDY計(jì)算得來(lái)，命名為FDX和FDY.數(shù)值SDX,SDY,FDX,FDY是所有值的均方根值。所有值的平均值被用來(lái)計(jì)算均方根值。激光攔截因子的計(jì)算是把太陽(yáng)模擬為一個(gè)點(diǎn)來(lái)計(jì)算的。對(duì)于吸收管直徑激光攔截值

9、得計(jì)算以比設(shè)計(jì)直徑小10mm的步驟計(jì)算。太陽(yáng)攔截的計(jì)算使用通用太陽(yáng)形狀比率的3.5%來(lái)計(jì)算。這對(duì)應(yīng)于一個(gè)典型的晴朗天空條件，對(duì)于設(shè)計(jì)的管徑（通長(zhǎng)為70mm）太陽(yáng)攔截被計(jì)算出來(lái)。2.1.3. 鏡面形狀與太陽(yáng)能領(lǐng)域性能的相關(guān)性 對(duì)不同生產(chǎn)廠家鏡面質(zhì)量測(cè)量數(shù)據(jù)的射線跟蹤分析表明：標(biāo)準(zhǔn)的焦點(diǎn)偏差參數(shù)FDX和槽式集熱管能源效率之間關(guān)系精密。圖7以一個(gè)5.7mrad的退化太陽(yáng)表明了這一關(guān)系。該退化太陽(yáng)考慮典型集熱器并加之光學(xué)錯(cuò)誤，這樣就給出了一個(gè)裝有這些鏡子的真實(shí)的模擬集熱器的集熱因子期許值。圖7包含了不同生產(chǎn)廠家、彎曲技術(shù)、不同形式面型質(zhì)量的鏡子這些因素。Figure 7: Intercept fact

10、or ray-tracing results for RP3 mirror panels assuming a typical sunshape and a typical error distribution for the rest of the collector of 5.7 mrad, for 0° incident angle圖7：RP3鏡面射線跟蹤攔截因子假定了0° 入射角下，一個(gè)典型的太陽(yáng)形狀和5.7mrad下其余集熱管上的典型誤差分布 該圖中任意線表明了鏡面質(zhì)量參數(shù)FDX與攔截因子及所有不同生產(chǎn)流程鏡子的拋物面集熱器能效的一致性。權(quán)衡鏡面孔徑面積RP3內(nèi)片

11、面積為56%，RP3外片面積為44%，并結(jié)合內(nèi)片，外片的攔截因子值，應(yīng)分別考慮。FD 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以取代過(guò)去的型面偏差標(biāo)準(zhǔn)，并定義關(guān)于在接收器尺寸上的激光攔截因子沒(méi)有必要改變測(cè)量程序。但是作為一個(gè)CSP技術(shù)的關(guān)鍵要素來(lái)講，有更高遠(yuǎn)的意義。RP3鏡面規(guī)范FDX最小應(yīng)低于12mm。FDX小于10mm被認(rèn)為是好的，F(xiàn)DX小于8mm是非常好的。目前鏡面生產(chǎn)中，F(xiàn)D偏差標(biāo)準(zhǔn)是小于8mm，在太陽(yáng)能性能領(lǐng)域有相關(guān)影響。鏡面表面面積至少98%應(yīng)被評(píng)估。 2.2. 結(jié)果預(yù)覽： 表2給出了以水平自由放置測(cè)量的鏡子和玻璃面板的不同質(zhì)量參數(shù)，邊部5mm不做計(jì)算。SDxSDyFDxFDymradmradmmmm鏡面板SD

12、xSDyFDxFDySPS1406-I-hl-M-21.883.516.8912.02SPS1406-I-hl-M-31.753.526.4112.04SPS1406-I-hl-M-41.723.546.3112.12內(nèi)片平均值1.783.526.5412.06SPS1406-O-hl-M-71.363.656.4412.47SPS1406-O-hl-M-81.383.646.6012.46SPS1406-O-hl-M-101.533.587.5712.27外片平均值1.433.626.8912.40所有鏡面平均值1.643.576.7012.21玻璃面板SDxSDyFDxFDySPS1406

13、-I-hl-G-161.863.486.7811.91SPS1406-I-hl-G-181.723.446.2811.78SPS1406-I-hl-G-191.723.436.2811.73內(nèi)片平均值1.773.456.4511.81SPS1406-O-hl-G-121.163.565.7212.19SPS1406-O-hl-G-131.293.666.0912.51SPS1406-O-hl-G-141.173.595.5712.29外片平均值1.213.605.8012.33所有玻璃面板平均值1.553.526.1712.04所有內(nèi)片平均值1.783.496.5011.93所有外片平均值1.

14、323.616.3412.37所有面板平均值1.593.546.4312.13 鏡子和玻璃水平自由測(cè)量的面型和焦點(diǎn)偏差參數(shù)結(jié)果是好的。FDX值為6.5mm，內(nèi)片焦點(diǎn)偏差加權(quán)平均值為6.34 .外片焦點(diǎn)偏差加權(quán)平均值為6.43mm。該值被認(rèn)為是非常好的。縱向焦點(diǎn)偏差FDY值為12.1mm，該值小于設(shè)定值15mm，認(rèn)為是很好的。所有值須是整個(gè)鏡面面積的值，測(cè)量整個(gè)表面積的98.6%為通常指定值，即邊部5mm范圍忽略不計(jì)。 鏡面關(guān)鍵質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)是FDX。橫向標(biāo)準(zhǔn)焦點(diǎn)偏差代表單片鏡面反射線從理想焦點(diǎn)線的平均偏差。對(duì)于70mm的集熱管，F(xiàn)DX小于12 是可接受的。較小的FDX值（通常8-10mm）對(duì)于集

15、熱管裝有這樣面型值得鏡子可以有很好的性能參數(shù)。FDX小于8mm被認(rèn)為是很好的幾何面型的鏡子。 表3給出了已測(cè)量的鏡子和玻璃面板的攔截因子結(jié)果。激光攔截因子IC70-IC10的值計(jì)算對(duì)應(yīng)為太陽(yáng)模擬點(diǎn)集熱管70-10mm上的值。計(jì)算的太陽(yáng)攔截因子ICsun70考慮為另外的一個(gè)太陽(yáng)值，這個(gè)攔截值模擬現(xiàn)實(shí)的太陽(yáng)，但對(duì)集熱器屬性沒(méi)有影響。Table 3: Intercept factor results of measured mirror and glass panels, for 0° incident angle, disregarding 5 mm border area, with

16、loose fixation表3：0° 入射角下鏡面和玻璃面板攔截因子測(cè)量結(jié)果。（邊部5 mm不做計(jì)算，面板寬松固定）IC70IC60IC50IC40IC30IC20IC10ICsun70%鏡面板IC70IC60IC50 IC40 IC30 IC20 IC10ICsun70SPS1406-I-hl-M-2100.0099.9199.4998.6796.1087.1858.1699.17SPS1406-I-hl-M-399.9799.8199.4098.6096.8890.0965.5799.12SPS1406-I-hl-M-499.9799.8199.4398.6697.2690.4

17、165.4699.13 內(nèi)片平均值99.9899.8499.4498.6496.7589.2363.0699.14SPS1406-O-hl-M-7100.00 100.0099.9799.4597.1188.9058.6798.88SPS1406-O-hl-M-8100.0099.9899.8699.4597.4487.0657.0098.87SPS1406-O-hl-M-1099.8899.6299.2398.3595.1184.7252.6698.65 外片平均值99.9699.8799.6999.0896.5586.8956.1198.80 所有鏡面平均值99.9799.8599.559

18、8.8496.6688.2060.0098.99玻璃面板IC70IC60IC50 IC40 IC30 IC20 IC10ICsun70SPS1406-I-hl-G-1699.9699.7699.4198.7295.9588.9161.2899.11SPS1406-I-hl-G-1899.9999.8399.4998.7496.7191.5064.5199.14SPS1406-I-hl-G-19100.0099.8899.5598.7597.0090.5365.7399.16 內(nèi)片平均值99.9899.8299.4898.7496.5590.3163.8499.14SPS1406-O-hl-G-

19、12100.00 100.0099.9999.7898.6292.8261.5598.88SPS1406-O-hl-G-13100.00 100.0099.9899.7998.6691.4656.9998.88SPS1406-O-hl-G-14100.00 100.0099.9799.7398.8293.7062.7998.88 外片平均值100.00 100.0099.9899.7798.7092.6660.4498.88所有玻璃面板平均值99.9999.9099.7099.1997.5091.3562.3499.02 所有測(cè)量結(jié)果圖形數(shù)據(jù)2.3.1. 內(nèi)片鏡子 2.3.1.1. 內(nèi)片鏡子S

20、PS1406-I-hl-M-2 Figure 8: Slope deviation in mradleft: in x-direction (transversal), right: in y-direction (longitudinal)Figure 9: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.1.2. 內(nèi)片鏡子 SPS1406-I-hl-M-3 Figu

21、re 10: Slope deviation in mradleft: in x-direction (transversal), right: in y-direction (longitudinal)Figure 11: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.1.3. 內(nèi)片鏡子SPS1406-I-hl-M-4 Figure 12: Slope deviat

22、ion in mradleft: in x-direction (transversal), right: in y-direction (longitudinal)Figure 13: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.2. 外片鏡子2.3.2.1. 外片鏡子 SPS1406-O-hl-M-7 Figure 14: Slope deviation in

23、mradleft: in x-direction (transversal), right: in y-direction (longitudinal)Figure 15: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.2.2. 外片鏡子 SPS1406-O-hl-M-8 Figure 16: Slope deviation in mradleft: in x-dir

24、ection (transversal), right: in y-direction (longitudinal)Figure 17: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.2.3. 外片鏡子 SPS1406-O-hl-M-10 Figure 18: Slope deviation in mradleft: in x-direction (transvers

25、al), right: in y-direction (longitudinal)Figure 19: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.3. 內(nèi)片玻璃2.3.3.1. 內(nèi)片玻璃 SPS1406-I-hl-G-16 Figure 20: Slope deviation in mradleft: in x-direction (transversal), r

26、ight: in y-direction (longitudinal)Figure 21: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.3.2. 內(nèi)片玻璃 SPS1406-I-hl-G-18 Figure 22: Slope deviation in mradleft: in x-direction (transversal), right: in y-direct

27、ion (longitudinal)Figure 23: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70 mm absorber tube) with realistic sunshape (right)2.3.3.3. 內(nèi)片玻璃 SPS1406-I-hl-G-19 Figure 24: Slope deviation in mradleft: in x-direction (transversal), right: in y-direction (longitudinal)Figure 25: Focus deviation in mm (left) and local intercept (percentage that intercepts with 70