專利名稱：用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于遮陽產(chǎn)品得熱性能檢測的低能耗模擬光源系統(tǒng)，用于提供遮陽產(chǎn)品得熱性能檢測裝置中低能耗的人工模擬太陽光。
背景技術(shù)：
建筑遮陽技術(shù)是建筑節(jié)能技術(shù)的重要組成部分，是我國大部分地區(qū)夏季建筑節(jié)能的關(guān)鍵措施。門窗、玻璃幕墻等透光建筑構(gòu)件是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)，夏熱冬冷地區(qū)建筑夏季空調(diào)能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冬季采暖能耗，一些地區(qū)夏季經(jīng)常拉閘限電，直接影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在這種情況下，建筑遮陽應(yīng)用也就理所當(dāng)然成為夏季節(jié)能必不可少的環(huán)節(jié)。中國建筑規(guī)模已超過430億平方米,如果2020年發(fā)展到有一半的建筑應(yīng)用建筑遮陽，可減少碳排放量約3億噸。建筑遮陽屬于國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，發(fā)展建筑遮陽產(chǎn)業(yè)對于擴(kuò)大內(nèi)需、增加就業(yè)有著重要的作用。目前我國評價(jià)遮陽產(chǎn)品太陽得熱性能的參數(shù)是遮陽系數(shù)，而檢測遮陽產(chǎn)品遮陽系數(shù)的方法主要有自然光檢測法和人工模擬光源檢測法，一些科研機(jī)構(gòu)在自然光源下進(jìn)行了遮陽產(chǎn)品得熱系數(shù)的檢測研究，但受自然條件影響較大，測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。人工模擬光源檢測法采用與自然光光譜接近的人工模擬太陽光，可在不同環(huán)境下測試，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，大多檢測機(jī)構(gòu)都采用了該方法。但人工模擬光源檢測法在使用過程中發(fā)現(xiàn)光源模擬光源發(fā)熱量大，一般光源功率的70%以上轉(zhuǎn)化為熱量，剩余的轉(zhuǎn)化為模擬光線，檢測過程中消耗的制冷功率太高，熱室制冷時(shí)間長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于遮陽產(chǎn)品得熱性能檢測的低能耗模擬光源系統(tǒng)，以提供遮陽產(chǎn)品得熱性能檢測裝置中低能耗的人工模擬太陽光。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)，所述建筑遮陽得熱性能檢測裝置的主體由置于室內(nèi)的熱室、冷室和防護(hù)室組成，其特征在于:所述的低能耗模擬光源系統(tǒng)包括人工模擬光源、光源箱、散熱系統(tǒng)和散熱控制系統(tǒng)，所述的光源箱內(nèi)膽四壁采用全光譜反射板，放置于熱室內(nèi)，并留有透光口，透光口安裝一超白玻璃；所述的人工模擬光源全光譜與自然光接近，安裝在光源箱內(nèi)，人工模擬光源的福射方向垂直于超白玻璃表面；
所述的散熱系統(tǒng)包括光源系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口、光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口、光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口、光源箱風(fēng)機(jī)、熱室進(jìn)風(fēng)口、熱室室內(nèi)出風(fēng)口、熱室室外出風(fēng)口、熱室風(fēng)機(jī)和風(fēng)冷機(jī)組，通過光源箱風(fēng)機(jī)將人工模擬光源產(chǎn)生的熱量直接排到室內(nèi)或室外，通過熱室風(fēng)機(jī)將熱室的熱量排到室內(nèi)或室外，所述的光源系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口和光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口置于室內(nèi)的空間中，通過管道分別與光源箱的內(nèi)腔相通；光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口置于室外的空間中，通過管道與光源箱的內(nèi)腔相通；熱室進(jìn)風(fēng)口通過管道與風(fēng)冷機(jī)組相連，熱室室內(nèi)出風(fēng)口置于室內(nèi)的空間中，通過管道與熱室的內(nèi)腔相通；熱室室外出風(fēng)口置于室外的空間中，通過管道與熱室的內(nèi)腔相通。進(jìn)一步，所述的散熱控制系統(tǒng)包括安裝在室內(nèi)的散熱控制器、多個(gè)溫度傳感器、熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥、熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥、光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥安裝在熱室室內(nèi)出風(fēng)口處，熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥安裝在熱室室外出風(fēng)口處，光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥安裝在光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口處，光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥安裝在光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口處；溫度傳感器通過溫度信號傳輸線與散熱控制器連接，熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥、熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥、光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥通過控制信號線分別與散熱控制器連接。進(jìn)一步，所述的散熱控制器采用單片機(jī)自動(dòng)控制，根據(jù)溫度傳感器測量的溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行對比后控制熱室室內(nèi)、室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和光源室內(nèi)、室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥；所述的熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥根據(jù)散熱控制器傳來的指令對熱室室內(nèi)出風(fēng)口進(jìn)行開啟和閉合的控制；所述的熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥根據(jù)散熱控制器傳來的指令對熱室室外出風(fēng)口進(jìn)行開啟和閉合的控制；所述的光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥根據(jù)散熱控制器傳來的指令對光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口進(jìn)行開啟和閉合的控制；所述的光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥根據(jù)散熱控制器傳來的指令對光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口進(jìn)行開啟和閉合的控制。進(jìn)一步，所述的溫度傳感器有三個(gè)，分別位于熱室、冷室和防護(hù)室的正上方，這樣測得的溫度準(zhǔn)確且具有代表性。本發(fā)明利用超白玻璃的高透光和低傳熱特性，在模擬光源箱透光口設(shè)置超白玻璃將模擬光源箱內(nèi)的熱量與熱室隔離，并設(shè)置了獨(dú)立的散熱系統(tǒng)和散熱控制系統(tǒng)，散熱控制系統(tǒng)可根據(jù)室內(nèi)溫度情況對散熱系統(tǒng)進(jìn)行控制，將光源箱內(nèi)和熱室內(nèi)的熱量排出室內(nèi)或室夕卜，大大減少了熱室內(nèi)的制冷能耗和室內(nèi)空調(diào)設(shè)施的制冷或采暖能耗，使整個(gè)檢測裝置的運(yùn)行能耗降低50%以上；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，低能耗，可用于提供遮陽產(chǎn)品得熱性能檢測裝置中低能耗的人工模擬太陽光。


圖1為本發(fā)明低能耗模擬光源系統(tǒng)的示意圖。圖2為本發(fā)明低能耗模擬光源系統(tǒng)的能量原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖1和2對本發(fā)明做詳細(xì)說明。如圖所示的用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)，所述建筑遮陽得熱性能檢測裝置的主體由置于室內(nèi)的熱室1、冷室2和防護(hù)室3組成，所述的低能耗模擬光源系統(tǒng)由人工模擬光源4、光源箱5、散熱系統(tǒng)和散熱控制系統(tǒng)組成,所述的光源箱5內(nèi)膽四壁采用全光譜反射板，放置于熱室I內(nèi)，并留有透光口，透光口安裝一 6mm厚的超白玻璃6。所述的人工模擬光源4全光譜與自然光接近，安裝在光源箱5內(nèi)，人工模擬光源4的福射方向垂直于超白玻璃6表面。冷室2的外側(cè)裝有玻璃窗,位于防護(hù)室右側(cè)的室內(nèi)裝有空調(diào)設(shè)施20。所述的散熱系統(tǒng)由光源系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口 7、光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口 8、光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口 9、光源箱風(fēng)機(jī)21、熱室進(jìn)風(fēng)口 10、熱室室內(nèi)出風(fēng)口 11、熱室室外出風(fēng)口 12、熱室風(fēng)機(jī)22和風(fēng)冷機(jī)組13組成，所述的光源系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口 7和光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口 8置于室內(nèi)的空間中，通過管道分別與光源箱5的內(nèi)腔相通。光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口 9置于室外的空間中，通過管道與光源箱5的內(nèi)腔相通。熱室進(jìn)風(fēng)口 10通過管道與風(fēng)冷機(jī)組13相連，熱室室內(nèi)出風(fēng)口 11置于室內(nèi)的空間中，通過管道與熱室I的內(nèi)腔相通。熱室室外出風(fēng)口 12置于室外的空間中，通過管道與熱室I的內(nèi)腔相通。通過光源箱風(fēng)機(jī)將人工模擬光源產(chǎn)生的大量熱量直接排到室內(nèi)或室外，通過熱室風(fēng)機(jī)將熱室的熱量排到室內(nèi)或室外。所述的散熱控制系統(tǒng)由安裝在室內(nèi)的散熱控制器14、多個(gè)溫度傳感器15、熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥16、熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥17、光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥18和光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥19組成；所述的溫度傳感器有三個(gè)，分別位于熱室1、冷室2和防護(hù)室3的正上方。熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥16安裝在熱室室內(nèi)出風(fēng)口 11處，熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥17安裝在熱室室外出風(fēng)口 12處，光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥18安裝在光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口 8處，光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥19安裝在光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口 9處；溫度傳感器15通過溫度信號傳輸線與散熱控制器14連接，熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥16、熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥17、光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥18和光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥19通過控制信號線分別與散熱控制器14連接。所述的散熱控制器14采用單片機(jī)自動(dòng)控制，根據(jù)溫度傳感器測量的溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行對比后控制熱室室內(nèi)、室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥16、17和光源室內(nèi)、室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥18、19。所述的熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥16可根據(jù)散熱控制器傳來的指令對熱室室內(nèi)出風(fēng)口11進(jìn)行開啟和閉合的控制。所述的熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥17可根據(jù)散熱控制器傳來的指令對熱室室外出風(fēng)口 12進(jìn)行開啟和閉合的控制。所述的光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥19可根據(jù)散熱控制器傳來的指令對光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口 9進(jìn)行開啟和閉合的控制。所述的光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥18可根據(jù)散熱控制器傳來的指令對光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口 8進(jìn)行開啟和閉合的控制。由于人工模擬光源在使用過程中發(fā)熱量大，一般光源功率的70%以上轉(zhuǎn)化為熱量，剩余的轉(zhuǎn)化為模擬光線。例如IOkw功率的光源，工作時(shí)約有7kW轉(zhuǎn)化為熱量，3kff轉(zhuǎn)化成模擬光線照射到遮陽試件上，約IkW的模擬光線透過試樣試件進(jìn)入冷室內(nèi)，剩余2kW的光線被遮陽試件反射或吸收后留在熱室內(nèi)，熱室共留有9kW左右的熱量，現(xiàn)有技術(shù)往往將這9kW的熱量直接留在熱室中，通過熱室的制冷系統(tǒng)直接進(jìn)行降溫。為了盡量降低該檢測裝置的制冷能耗，本發(fā)明設(shè)置了散熱系統(tǒng)，并在室內(nèi)設(shè)有散熱控制系統(tǒng)，可根據(jù)室內(nèi)不同情況將光源產(chǎn)生的大量熱量排到室內(nèi)或室外。測試前先進(jìn)行溫度設(shè)定，熱室溫度設(shè)定為35°C，波動(dòng)波幅小于0.50C，冷室溫度設(shè)定為26°C，波動(dòng)波幅小于0.2V，防護(hù)室溫度設(shè)定為26°C，波動(dòng)波幅小于0.5°C，室內(nèi)環(huán)境空間溫度設(shè)定為26°C，波動(dòng)波幅小于2°C，模擬光源光照強(qiáng)度設(shè)定為900W/m2。對散熱控制系統(tǒng)進(jìn)行如下設(shè)定:
當(dāng)室內(nèi)溫度遠(yuǎn)小于20°C時(shí)，關(guān)閉光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，打開熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和光源出室內(nèi)風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，將光源箱內(nèi)和熱室內(nèi)的熱量排到室內(nèi)，可大大減少熱室的制冷能耗和室內(nèi)空調(diào)設(shè)施的采暖能耗。當(dāng)室內(nèi)溫度高于26°C時(shí)，打開光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和光源出室內(nèi)風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，可大大減少熱室的制冷能耗和室內(nèi)空調(diào)設(shè)施的制冷能耗。
當(dāng)室內(nèi)溫度略在20°C 26°C之間時(shí)，打開光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥和光源出室內(nèi)風(fēng)口調(diào)節(jié)閥，將光源箱的熱量排到室外，熱室的熱量排到室內(nèi)，可減少熱室的制冷能耗和室內(nèi)空調(diào)設(shè)施的采暖能耗。通過根據(jù)室內(nèi)溫度的不同情況，對散熱控制系統(tǒng)進(jìn)行不同處理，大大減少了整個(gè)檢測裝置的運(yùn)行能耗。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于上述描述，任何在本發(fā)明的啟示下的其它形式產(chǎn)品，不論在形狀或結(jié)構(gòu)上作任何改變，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)，所述建筑遮陽得熱性能檢測裝置的主體由置于室內(nèi)的熱室(I)、冷室(2)和防護(hù)室(3)組成，其特征在于:所述的低能耗模擬光源系統(tǒng)包括人工模擬光源(4)、光源箱(5)、散熱系統(tǒng)和散熱控制系統(tǒng),所述的光源箱(5)內(nèi)膽四壁采用全光譜反射板，放置于熱室(I)內(nèi)，并留有透光口，透光口安裝一超白玻璃(6);所述的人工模擬光源(4)全光譜與自然光接近，安裝在光源箱(5)內(nèi)，人工模擬光源(4)的福射方向垂直于超白玻璃(6)表面； 所述的散熱系統(tǒng)包括光源系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口(7)、光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口(8)、光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口(9)、光源箱風(fēng)機(jī)(21)、熱室進(jìn)風(fēng)口(10)、熱室室內(nèi)出風(fēng)口(11)、熱室室外出風(fēng)口(12)、熱室風(fēng)機(jī)(22)和風(fēng)冷機(jī)組(13)，通過光源箱風(fēng)機(jī)將人工模擬光源產(chǎn)生的熱量直接排到室內(nèi)或室外，通過熱室風(fēng)機(jī)將熱室的熱量排到室內(nèi)或室外，所述的光源系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口(7)和光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口(8)置于室內(nèi)的空間中，通過管道分別與光源箱(5)的內(nèi)腔相通；光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口(9)置于室外的空間中，通過管道與光源箱(5)的內(nèi)腔相通；熱室進(jìn)風(fēng)口(10)通過管道與風(fēng)冷機(jī)組(13)相連，熱室室內(nèi)出風(fēng)口(11)置于室內(nèi)的空間中，通過管道與熱室(I)的內(nèi)腔相通；熱室室外出風(fēng)口(12)置于室外的空間中，通過管道與熱室(I)的內(nèi)腔相通。
2.如權(quán)利要求1所述的用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)，其特征在于:所述的散熱控制系統(tǒng)包括安裝在室內(nèi)的散熱控制器(14)、多個(gè)溫度傳感器(15)、熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(16)、熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(17)、光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(18)和光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(19)，熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(16)安裝在熱室室內(nèi)出風(fēng)口(11)處，熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(17)安裝在熱室室外出風(fēng)口(12)處，光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(18)安裝在光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口(8)處，光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(19)安裝在光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口(9)處；溫度傳感器(15)通過溫度信號傳輸線與散熱控制器(14)連接，熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(16)、熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(17)、光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(18)和光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(19)通過控制信號線分別與散熱控制器(14)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)，其特征在于:所述的散熱控制器(14)采用單片機(jī)自動(dòng)控制，根據(jù)溫度傳感器測量的溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行對比后控制熱室室內(nèi)、室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(16、17)和光源室內(nèi)、室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(18、19);所述的熱室室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(16)根據(jù)散熱控制器傳來的指令對熱室室內(nèi)出風(fēng)口(11)進(jìn)行開啟和閉合的控制；所述的熱室室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(17)根據(jù)散熱控制器傳來的指令對熱室室外出風(fēng)口(12)進(jìn)行開啟和閉合的控制；所述的光源室外出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(19)根據(jù)散熱控制器傳來的指令對光源系統(tǒng)室外出風(fēng)口(9)進(jìn)行開啟和閉合的控制；所述的光源室內(nèi)出風(fēng)口調(diào)節(jié)閥(18)根據(jù)散熱控制器傳來的指令對光源系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口(8)進(jìn)行開啟和閉合的控制。
4.如權(quán)利要求2所述的用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度傳感器有三個(gè)，分別位于熱室(I)、冷室(2)和防護(hù)室(3)的正上方。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于建筑遮陽得熱性能檢測裝置的低能耗模擬光源系統(tǒng)。人工模擬光源檢測法采用與自然光光譜接近的人工模擬太陽光，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)模擬光源發(fā)熱量大，消耗的制冷功率太高，熱室因光源發(fā)熱量大而制冷時(shí)間長。本發(fā)明所述的低能耗模擬光源系統(tǒng)包括人工模擬光源、光源箱、散熱系統(tǒng)和散熱控制系統(tǒng)，所述的光源箱內(nèi)膽四壁采用全光譜反射板，放置于熱室內(nèi)，并留有透光口，透光口安裝一超白玻璃，人工模擬光源的輻射方向垂直于超白玻璃表面。所述的散熱系統(tǒng)和散熱控制系統(tǒng)可根據(jù)室內(nèi)不同溫度情況將光源箱內(nèi)的熱量排出到室內(nèi)或室外，降低熱室的制冷能耗和室內(nèi)空調(diào)能耗，減少熱室的制冷時(shí)間。
文檔編號F21V29/02GK103196121SQ201310098839
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者陳文杰, 曾憲純, 李海波, 閆鑫 申請人:浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司