基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，包括自然光人工模擬系統(tǒng)和太陽能集熱器測試系統(tǒng)；所述自然光人工模擬系統(tǒng)包括立架、升降導(dǎo)軌、升降支架、自然光人工模擬光源和第一軸流風(fēng)機(jī)；所述太陽能集熱器測試系統(tǒng)包括帶有滾輪的測試平臺(tái)、被測試太陽能集熱器、第二軸流風(fēng)機(jī)、恒溫恒流量水系統(tǒng)和集熱器支撐架。具有可隨時(shí)對太陽能熱水器進(jìn)行測試而不受天氣的影響、測試效果好、減少測試周期、提高研發(fā)產(chǎn)品效率等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能集熱器測試系統(tǒng)，尤其是一種基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我們的生活發(fā)生了巨大改變，對清潔衛(wèi)生要求的提高，特別是由于新型衛(wèi)生設(shè)備的采用，熱水的供應(yīng)備受重視。但目前國內(nèi)家庭日常生活中所需要的熱水大部分均通過專門的熱水器(如電熱水器、燃?xì)鉄崴鞯?獲得。這些裝置都是用高品位能量來換取同等數(shù)量的低品位熱量，很不符合現(xiàn)代節(jié)能的原則，太陽能熱水器很好的解決了這一難題。我國是世界公認(rèn)的最大的太陽能熱水器市場，熱性能是太陽能熱水器好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。由于受季節(jié)、天氣狀況的影響，天氣陰暗。陰雨時(shí)，無法進(jìn)行對太陽能熱水器進(jìn)行檢測，大大增加了測試周期，因此采用模擬自然光源，實(shí)現(xiàn)全天候測試條件，減少測試周期，提高研發(fā)產(chǎn)品效率，改變以往太陽能熱水器檢測“看天吃飯”的局面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，以便于隨時(shí)對太陽能熱水器進(jìn)行測試而不受天氣的影響。
[0004]本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。
[0005]基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括自然光人工模擬系統(tǒng)和太陽能集熱器測試系統(tǒng)；
[0006]所述自然光人工模擬系統(tǒng)包括立架、升降導(dǎo)軌、升降支架、自然光人工模擬光源和第一軸流風(fēng)機(jī)；所述立架固定于地面上，所述立架的側(cè)壁上設(shè)置有所述升降導(dǎo)軌，所述升降支架設(shè)置于所述升降導(dǎo)軌上并可沿著所述升降導(dǎo)軌上下移動(dòng)；所述自然光人工模擬光源設(shè)置于所述升降支架之上，并可隨著所述升降支架的上下移動(dòng)而移動(dòng)；所述第一軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置于所述自然光人工模擬光源上；
[0007]所述太陽能集熱器測試系統(tǒng)包括測試平臺(tái)、被測試太陽能集熱器、第二軸流風(fēng)機(jī)、恒溫恒流量水系統(tǒng)和集熱器支撐架；所述集熱器支撐架固定于所述測試平臺(tái)上；所述恒溫恒流量水系統(tǒng)位于所述集熱器支撐架的一側(cè)，為所述被測試太陽能集熱器提供恒溫恒流量的水源；所述被測試太陽能集熱器固定于所述集熱器支撐架的頂端；所述第二軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置于被測試太陽能集熱器之上，以在被測試太陽能集熱器的上表面形成恒定風(fēng)速；
[0008]在所述被測試太陽能集熱器上還設(shè)置有一個(gè)掃描支架，掃描支架上設(shè)置有一個(gè)可移動(dòng)的長桿；所述長桿上設(shè)置有用于測量被測試太陽能集熱器的上表面上的風(fēng)速的風(fēng)速傳感器和用于測量所述自然光人工模擬光源的總輻射量的太陽能總輻射表；所述風(fēng)速傳感器和所述太陽能總輻射表套設(shè)于所述長桿上，并可沿著所述長桿的長度方向移動(dòng)。
[0009]本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:[0010]所述測試平臺(tái)上設(shè)置有多個(gè)滾輪，使得測試平臺(tái)能很方便地移動(dòng)。
[0011]所述滾輪為萬向輪。
[0012]所述恒溫恒流量水系統(tǒng)包括測流量元件、測溫元件、PID調(diào)節(jié)控制器、電加熱器、循環(huán)泵和制冷機(jī)組；所述制冷機(jī)組的一端通過水管與所述被測試太陽能集熱器相連接，所述制冷機(jī)組的另一端依次通過測流量元件、測溫元件、電加熱器與循環(huán)泵相連接，所述循環(huán)泵的出水端與所述被測試太陽能集熱器相連接；所述測流量元件、測溫元件、電加熱器和循環(huán)泵均與所述PID調(diào)節(jié)控制器相連接。
[0013]所述測流量元件為電磁流量計(jì)。
[0014]測溫元件為數(shù)字式溫度傳感器。
[0015]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0016]本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，由自然光人工模擬系統(tǒng)和太陽能集熱器測試系統(tǒng)組成。
[0017]基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，打開自然光人工模擬光源，同時(shí)開始第一軸流風(fēng)機(jī)對工作中的自然光人工模擬光源進(jìn)行冷卻，通過升降導(dǎo)軌調(diào)節(jié)自然光人工模擬光源高度，同時(shí)可以通過調(diào)節(jié)升降支架改變自然光人工模擬光源傾斜角度。太陽能集熱器下方設(shè)置的第二軸流風(fēng)機(jī)開啟，在被測試集熱器表面形成恒定風(fēng)速，通過掃描器支架的移動(dòng)，檢測太陽能集熱器任意點(diǎn)風(fēng)速及太陽總輻射量。恒溫水系統(tǒng)為被測集熱器提供恒定溫度、恒定流速水源，被測集熱器出水水管與制冷機(jī)組入水口連接，熱水經(jīng)制冷機(jī)組降溫后一次通過測流量元件及測溫元件，測流量元件及測溫元件將信號傳輸至PID調(diào)節(jié)器，通過流量與溫度的數(shù)值，PID調(diào)節(jié)器控制電加熱器及循環(huán)泵工作，通過測溫元件后的水經(jīng)過電加熱器及循環(huán)泵，水溫及流量達(dá)到設(shè)定值，循環(huán)泵出口與被測集熱器入口連接，水通入集熱器中，完成一次閉式循環(huán)。
[0018]本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，通過采用自然光人工模擬系統(tǒng)模擬太陽光，將被測試太陽能集熱器移動(dòng)至采用自然光人工模擬系統(tǒng)的下方，可在室內(nèi)對太陽能集熱器進(jìn)行測試，不受天氣的影響，測試效果好，能實(shí)現(xiàn)全天候測試條件，減少測試周期，提高研發(fā)產(chǎn)品效率，改變以往太陽能熱水器檢測“看天吃飯”的局面。
[0019]本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，具有可隨時(shí)對太陽能熱水器進(jìn)行測試而不受天氣的影響、測試效果好、減少測試周期、提高研發(fā)產(chǎn)品效率等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)的被測試太陽能集熱器的示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)的恒溫恒流量水系統(tǒng)的供水循環(huán)示意圖。
[0023]附圖1?圖3中標(biāo)號:1自然光人工模擬系統(tǒng)，2太陽能集熱器測試系統(tǒng)，3立架，4升降導(dǎo)軌，5升降支架，6自然光人工模擬光源，7第一軸流風(fēng)機(jī)，8測試平臺(tái)，9被測試太陽能集熱器，10第二軸流風(fēng)機(jī)，11恒溫恒流量水系統(tǒng)，12集熱器支撐架，13掃描支架，14太陽能總輻射表，15滾輪，16長桿，17風(fēng)速傳感器，18測流量元件，19測溫元件，20PID調(diào)節(jié)控制器，21電加熱器，22循環(huán)泵，23制冷機(jī)組。
[0024]以下通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參見圖1?圖3，基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其包括自然光人工模擬系統(tǒng)I和太陽能集熱器測試系統(tǒng)2 ；
[0026]所述自然光人工模擬系統(tǒng)I包括立架3、升降導(dǎo)軌4、升降支架5、自然光人工模擬光源6和第一軸流風(fēng)機(jī)7 ;所述立架3固定于地面上，所述立架3的側(cè)壁上設(shè)置有所述升降導(dǎo)軌4，所述升降支架5設(shè)置于所述升降導(dǎo)軌4上并可沿著所述升降導(dǎo)軌4上下移動(dòng)；所述自然光人工模擬光源6設(shè)置于所述升降支架5之上，并可隨著所述升降支架5的上下移動(dòng)而移動(dòng)；所述第一軸流風(fēng)機(jī)7設(shè)置于所述自然光人工模擬光源6上；
[0027]所述太陽能集熱器測試系統(tǒng)2包括測試平臺(tái)8、被測試太陽能集熱器9、第二軸流風(fēng)機(jī)10、恒溫恒流量水系統(tǒng)11和集熱器支撐架12 ;所述集熱器支撐架12固定于所述測試平臺(tái)8上；所述恒溫恒流量水系統(tǒng)11位于所述集熱器支撐架12的一側(cè)，為所述被測試太陽能集熱器9提供恒溫恒流量的水源；所述被測試太陽能集熱器9固定于所述集熱器支撐架12的頂端；所述第二軸流風(fēng)機(jī)10設(shè)置于被測試太陽能集熱器9之上，以在被測試太陽能集熱器9的上表面形成恒定風(fēng)速；
[0028]在所述被測試太陽能集熱器9上還設(shè)置有一個(gè)掃描支架13，掃描支架13上設(shè)置有一個(gè)可移動(dòng)的長桿16 ;所述長桿16上設(shè)置有用于測量被測試太陽能集熱器的上表面上的風(fēng)速的風(fēng)速傳感器17和用于測量所述自然光人工模擬光源6的總輻射量的太陽能總輻射表14 ;所述風(fēng)速傳感器17和所述太陽能總輻射表14套設(shè)于所述長桿16上，并可沿著所述長桿16的長度方向移動(dòng)。
[0029]所述測試平臺(tái)8上設(shè)置有多個(gè)滾輪15，使得測試平臺(tái)能很方便地移動(dòng)。
[0030]所述滾輪15為萬向輪。
[0031]所述恒溫恒流量水系統(tǒng)11包括測流量元件18、測溫元件19、PID調(diào)節(jié)控制器20、電加熱器21、循環(huán)泵22和制冷機(jī)組24 ;所述制冷機(jī)組24的一端通過水管與所述被測試太陽能集熱器9相連接，所述制冷機(jī)組24的另一端依次通過測流量元件18、測溫元件19、電加熱器21與循環(huán)泵22相連接，所述循環(huán)泵22的出水端與所述被測試太陽能集熱器9相連接；所述測流量元件18、測溫元件19、電加熱器21和循環(huán)泵22均與所述PID調(diào)節(jié)控制器20相連接。
[0032]所述測流量元件18為電磁流量計(jì)。
[0033]測溫元件19為數(shù)字式溫度傳感器。
[0034]需要測試太陽能集熱器時(shí)，打開自然光人工模擬光源，同時(shí)開始第一軸流風(fēng)機(jī)對工作中的自然光人工模擬光源進(jìn)行冷卻，通過升降導(dǎo)軌調(diào)節(jié)自然光人工模擬光源高度，同時(shí)可以通過調(diào)節(jié)升降支架改變自然光人工模擬光源傾斜角度，由自然光人工模擬光源模擬太陽發(fā)光。
[0035]將被測試太陽能集熱器固定于所述集熱器支撐架頂端，并將測試平臺(tái)移動(dòng)到自然光人工模擬系統(tǒng)的自然光人工模擬光源下方。工作人員打開恒溫恒流量水系統(tǒng)，由恒溫恒流量水系統(tǒng)為被測集熱器提供恒定溫度、恒定流速水源。工作人員通過測量太陽能集熱器上表面的風(fēng)速、太陽總輻射量和集熱器內(nèi)的水的水溫等參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)，對被測試太陽能集熱器進(jìn)行測試，從而評價(jià)被測試太陽能集熱器的熱性能。掃描支架的長桿可在太陽能集熱器測試平臺(tái)測試平面上移動(dòng)，測試任意點(diǎn)風(fēng)速及太陽輻射強(qiáng)度。
[0036]所述自然光人工模擬系統(tǒng)中的升降導(dǎo)軌固定于立架上，升降支架一端連接自然光人工模擬光源，另一端位于升降導(dǎo)軌上，自然光人工模擬光源上配有第一軸流風(fēng)機(jī)。所述太陽能集熱器測試系統(tǒng)中被測試太陽能集熱器9的底部設(shè)置有第二軸流風(fēng)機(jī)，測試面上方設(shè)置有掃描支架，掃描支架上的長桿16上設(shè)置有風(fēng)速傳感器和太陽能總輻射表。長桿16可沿著所述圖2中的Y方向移動(dòng)，所述風(fēng)速傳感器和太陽能總輻射表可沿著圖2中的X方向(即所述長桿16的長度方向)移動(dòng)，因而使得本發(fā)明的風(fēng)速傳感器和太陽能總輻射表能夠測量被測試太陽能集熱器的上表面上的任意一點(diǎn)的風(fēng)速和太陽能總輻射量。
[0037]集熱器支撐架與被測試太陽能集熱器的非測試面平面連結(jié)，恒溫恒流量水系統(tǒng)位于被測試太陽能集熱器的下方。恒溫恒流量水系統(tǒng)為所述被測試太陽能集熱器供水的循環(huán)示意圖如圖3所示。恒溫恒流量水系統(tǒng)中制冷機(jī)組與電加熱器的管路上依次設(shè)置有測流量元件與測溫元件，測流量元件信號輸出端與PID調(diào)節(jié)器流量信號輸入端連接，測溫元件信號輸出端與PID調(diào)節(jié)器溫度信號輸入端連接，PID調(diào)節(jié)器溫度信號輸出端連接電加熱器，電加熱器出口與循環(huán)泵連接，PID調(diào)節(jié)器流量信號輸出端與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵出口端連接被測集熱器水管入口，被測集熱器水管出口與制冷機(jī)組入水口連接，完成閉式循環(huán)。
[0038]本發(fā)明的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，通過采用自然光人工模擬系統(tǒng)模擬太陽光，可在室內(nèi)對太陽能集熱器進(jìn)行測試，不受天氣的影響，測試效果好，能實(shí)現(xiàn)全天候測試條件，減少測試周期，提高研發(fā)產(chǎn)品效率，改變以往太陽能熱水器檢測“看天吃飯”的局面。
【權(quán)利要求】
1.基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其特征是，包括自然光人工模擬系統(tǒng)(I)和太陽能集熱器測試系統(tǒng)(2)； 所述自然光人工模擬系統(tǒng)(I)包括立架(3)、升降導(dǎo)軌(4)、升降支架(5)、自然光人工模擬光源(6)和第一軸流風(fēng)機(jī)(7);所述立架(3)固定于地面上，所述立架(3)的側(cè)壁上設(shè)置有所述升降導(dǎo)軌(4)，所述升降支架(5)設(shè)置于所述升降導(dǎo)軌(4)上并可沿著所述升降導(dǎo)軌(4 )上下移動(dòng)；所述自然光人工模擬光源(6 )設(shè)置于所述升降支架(5 )之上，并可隨著所述升降支架(5)的上下移動(dòng)而移動(dòng)；所述第一軸流風(fēng)機(jī)(7)設(shè)置于所述自然光人工模擬光源(6)上； 所述太陽能集熱器測試系統(tǒng)(2)包括測試平臺(tái)(8)、被測試太陽能集熱器(9)、第二軸流風(fēng)機(jī)(10)、恒溫恒流量水系統(tǒng)(11)和集熱器支撐架(12);所述集熱器支撐架(12)固定于所述測試平臺(tái)(8)上；所述恒溫恒流量水系統(tǒng)(11)位于所述集熱器支撐架(12)的一側(cè)，為所述被測試太陽能集熱器(9)提供恒溫恒流量的水源；所述被測試太陽能集熱器(9)固定于所述集熱器支撐架(12)的頂端；所述第二軸流風(fēng)機(jī)(10)設(shè)置于被測試太陽能集熱器(9)之上，以在被測試太陽能集熱器(9)的上表面形成恒定風(fēng)速； 在所述被測試太陽能集熱器(9)上還設(shè)置有一個(gè)掃描支架(13)，掃描支架(13)上設(shè)置有一個(gè)可移動(dòng)的長桿(16);所述長桿(16)上設(shè)置有用于測量被測試太陽能集熱器的上表面上的風(fēng)速的風(fēng)速傳感器(17)和用于測量所述自然光人工模擬光源(6)的總輻射量的太陽能總輻射表(14);所述風(fēng)速傳感器(17)和所述太陽能總輻射表(14)套設(shè)于所述長桿(16)上，并可沿著所述長桿(16)的長度方向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其特征是，所述測試平臺(tái)(8 )上設(shè)置有多個(gè)滾輪(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其特征是，所述滾輪(15)為萬向輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其特征是，所述恒溫恒流量水系統(tǒng)(11)包括測流量元件(18)、測溫元件(19)、PID調(diào)節(jié)控制器(20)、電加熱器(21)、循環(huán)泵(22)和制冷機(jī)組(24);所述制冷機(jī)組(24)的一端通過水管與所述被測試太陽能集熱器(9)相連接，所述制冷機(jī)組(24)的另一端依次通過測流量元件(18)、測溫元件(19)、電加熱器(21)與循環(huán)泵(22)相連接，所述循環(huán)泵(22)的出水端與所述被測試太陽能集熱器(9)相連接；所述測流量元件(18)、測溫元件(19)、電加熱器(21)和循環(huán)泵(22)均與所述PID調(diào)節(jié)控制器(20)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其特征是，所述測流量元件(18)為電磁流量計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于自然光人工模擬系統(tǒng)的太陽能集熱器測試系統(tǒng)，其特征是，測溫元件(19)為數(shù)字式溫度傳感器。
【文檔編號】G01M99/00GK103884530SQ201410134354
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】劉挺, 張芳龍, 劉忠寶 申請人:安徽中家智銳科技有限公司