CN103196121A - 用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统。人工模拟光源检测法采用与自然光光谱接近的人工模拟太阳光，在检测过程中发现模拟光源发热量大，消耗的制冷功率太高，热室因光源发热量大而制冷时间长。本发明所述的低能耗模拟光源系统包括人工模拟光源、光源箱、散热系统和散热控制系统，所述的光源箱内胆四壁采用全光谱反射板，放置于热室内，并留有透光口，透光口安装一超白玻璃，人工模拟光源的辐射方向垂直于超白玻璃表面。所述的散热系统和散热控制系统可根据室内不同温度情况将光源箱内的热量排出到室内或室外，降低热室的制冷能耗和室内空调能耗，减少热室的制冷时间。

Description

用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体地说是一种用于遮阳产品得热性能检测的低能耗模拟光源系统，用于提供遮阳产品得热性能检测装置中低能耗的人工模拟太阳光。

背景技术

建筑遮阳技术是建筑节能技术的重要组成部分，是我国大部分地区夏季建筑节能的关键措施。门窗、玻璃幕墙等透光建筑构件是建筑外围护结构中热工性能最薄弱的环节，夏热冬冷地区建筑夏季空调能耗远远大于冬季采暖能耗，一些地区夏季经常拉闸限电，直接影响经济发展。在这种情况下，建筑遮阳应用也就理所当然成为夏季节能必不可少的环节。中国建筑规模已超过430亿平方米，如果2020年发展到有一半的建筑应用建筑遮阳，可减少碳排放量约3亿吨。建筑遮阳属于国家的战略性产业，发展建筑遮阳产业对于扩大内需、增加就业有着重要的作用。

目前我国评价遮阳产品太阳得热性能的参数是遮阳系数，而检测遮阳产品遮阳系数的方法主要有自然光检测法和人工模拟光源检测法，一些科研机构在自然光源下进行了遮阳产品得热系数的检测研究，但受自然条件影响较大，测试数据不稳定。

人工模拟光源检测法采用与自然光光谱接近的人工模拟太阳光，可在不同环境下测试，测试数据稳定，大多检测机构都采用了该方法。但人工模拟光源检测法在使用过程中发现光源模拟光源发热量大，一般光源功率的70%以上转化为热量，剩余的转化为模拟光线，检测过程中消耗的制冷功率太高，热室制冷时间长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于遮阳产品得热性能检测的低能耗模拟光源系统，以提供遮阳产品得热性能检测装置中低能耗的人工模拟太阳光。

为此，本发明采用如下的技术方案：用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统，所述建筑遮阳得热性能检测装置的主体由置于室内的热室、冷室和防护室组成，其特征在于：所述的低能耗模拟光源系统包括人工模拟光源、光源箱、散热系统和散热控制系统，所述的光源箱内胆四壁采用全光谱反射板，放置于热室内，并留有透光口，透光口安装一超白玻璃；所述的人工模拟光源全光谱与自然光接近，安装在光源箱内，人工模拟光源的辐射方向垂直于超白玻璃表面；

所述的散热系统包括光源系统进风口、光源系统室内出风口、光源系统室外出风口、光源箱风机、热室进风口、热室室内出风口、热室室外出风口、热室风机和风冷机组，通过光源箱风机将人工模拟光源产生的热量直接排到室内或室外，通过热室风机将热室的热量排到室内或室外，所述的光源系统进风口和光源系统室内出风口置于室内的空间中，通过管道分别与光源箱的内腔相通；光源系统室外出风口置于室外的空间中，通过管道与光源箱的内腔相通；热室进风口通过管道与风冷机组相连，热室室内出风口置于室内的空间中，通过管道与热室的内腔相通；热室室外出风口置于室外的空间中，通过管道与热室的内腔相通。

进一步，所述的散热控制系统包括安装在室内的散热控制器、多个温度传感器、热室室内出风口调节阀、热室室外出风口调节阀、光源室内出风口调节阀和光源室外出风口调节阀，热室室内出风口调节阀安装在热室室内出风口处，热室室外出风口调节阀安装在热室室外出风口处，光源室内出风口调节阀安装在光源系统室内出风口处，光源室外出风口调节阀安装在光源系统室外出风口处；温度传感器通过温度信号传输线与散热控制器连接，热室室内出风口调节阀、热室室外出风口调节阀、光源室内出风口调节阀和光源室外出风口调节阀通过控制信号线分别与散热控制器连接。

进一步，所述的散热控制器采用单片机自动控制，根据温度传感器测量的温度与设定温度进行对比后控制热室室内、室外出风口调节阀和光源室内、室外出风口调节阀；所述的热室室内出风口调节阀根据散热控制器传来的指令对热室室内出风口进行开启和闭合的控制；所述的热室室外出风口调节阀根据散热控制器传来的指令对热室室外出风口进行开启和闭合的控制；所述的光源室外出风口调节阀根据散热控制器传来的指令对光源系统室外出风口进行开启和闭合的控制；所述的光源室内出风口调节阀根据散热控制器传来的指令对光源系统室内出风口进行开启和闭合的控制。

进一步，所述的温度传感器有三个，分别位于热室、冷室和防护室的正上方，这样测得的温度准确且具有代表性。

本发明利用超白玻璃的高透光和低传热特性，在模拟光源箱透光口设置超白玻璃将模拟光源箱内的热量与热室隔离，并设置了独立的散热系统和散热控制系统，散热控制系统可根据室内温度情况对散热系统进行控制，将光源箱内和热室内的热量排出室内或室外，大大减少了热室内的制冷能耗和室内空调设施的制冷或采暖能耗，使整个检测装置的运行能耗降低50%以上；本发明结构简单，低能耗，可用于提供遮阳产品得热性能检测装置中低能耗的人工模拟太阳光。

附图说明

图1为本发明低能耗模拟光源系统的示意图。

图2为本发明低能耗模拟光源系统的能量原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图1和2对本发明做详细说明。

如图所示的用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统，所述建筑遮阳得热性能检测装置的主体由置于室内的热室1、冷室2和防护室3组成，所述的低能耗模拟光源系统由人工模拟光源4、光源箱5、散热系统和散热控制系统组成，所述的光源箱5内胆四壁采用全光谱反射板，放置于热室1内，并留有透光口，透光口安装一6mm厚的超白玻璃6。所述的人工模拟光源4全光谱与自然光接近，安装在光源箱5内，人工模拟光源4的辐射方向垂直于超白玻璃6表面。冷室2的外侧装有玻璃窗，位于防护室右侧的室内装有空调设施20。

所述的散热系统由光源系统进风口7、光源系统室内出风口8、光源系统室外出风口9、光源箱风机21、热室进风口10、热室室内出风口11、热室室外出风口12、热室风机22和风冷机组13组成，所述的光源系统进风口7和光源系统室内出风口8置于室内的空间中，通过管道分别与光源箱5的内腔相通。光源系统室外出风口9置于室外的空间中，通过管道与光源箱5的内腔相通。热室进风口10通过管道与风冷机组13相连，热室室内出风口11置于室内的空间中，通过管道与热室1的内腔相通。热室室外出风口12置于室外的空间中，通过管道与热室1的内腔相通。通过光源箱风机将人工模拟光源产生的大量热量直接排到室内或室外，通过热室风机将热室的热量排到室内或室外。

所述的散热控制系统由安装在室内的散热控制器14、多个温度传感器15、热室室内出风口调节阀16、热室室外出风口调节阀17、光源室内出风口调节阀18和光源室外出风口调节阀19组成；所述的温度传感器有三个，分别位于热室1、冷室2和防护室3的正上方。热室室内出风口调节阀16安装在热室室内出风口11处，热室室外出风口调节阀17安装在热室室外出风口12处，光源室内出风口调节阀18安装在光源系统室内出风口8处，光源室外出风口调节阀19安装在光源系统室外出风口9处；温度传感器15通过温度信号传输线与散热控制器14连接，热室室内出风口调节阀16、热室室外出风口调节阀17、光源室内出风口调节阀18和光源室外出风口调节阀19通过控制信号线分别与散热控制器14连接。

所述的散热控制器14采用单片机自动控制，根据温度传感器测量的温度与设定温度进行对比后控制热室室内、室外出风口调节阀16、17和光源室内、室外出风口调节阀18、19。所述的热室室内出风口调节阀16可根据散热控制器传来的指令对热室室内出风口11进行开启和闭合的控制。所述的热室室外出风口调节阀17可根据散热控制器传来的指令对热室室外出风口12进行开启和闭合的控制。所述的光源室外出风口调节阀19可根据散热控制器传来的指令对光源系统室外出风口9进行开启和闭合的控制。所述的光源室内出风口调节阀18可根据散热控制器传来的指令对光源系统室内出风口8进行开启和闭合的控制。

由于人工模拟光源在使用过程中发热量大，一般光源功率的70%以上转化为热量，剩余的转化为模拟光线。例如10kW功率的光源，工作时约有7kW转化为热量，3kW转化成模拟光线照射到遮阳试件上，约1kW的模拟光线透过试样试件进入冷室内，剩余2kW的光线被遮阳试件反射或吸收后留在热室内，热室共留有9kW左右的热量，现有技术往往将这9kW的热量直接留在热室中，通过热室的制冷系统直接进行降温。

为了尽量降低该检测装置的制冷能耗，本发明设置了散热系统，并在室内设有散热控制系统，可根据室内不同情况将光源产生的大量热量排到室内或室外。

测试前先进行温度设定，热室温度设定为35℃,波动波幅小于0.5℃,冷室温度设定为26℃，波动波幅小于0.2℃,防护室温度设定为26℃, 波动波幅小于0.5℃,室内环境空间温度设定为26℃, 波动波幅小于2℃,模拟光源光照强度设定为900W/m²。

对散热控制系统进行如下设定：

当室内温度远小于20℃时，关闭光源室外出风口调节阀和热室室外出风口调节阀，打开热室室内出风口调节阀和光源出室内风口调节阀，将光源箱内和热室内的热量排到室内，可大大减少热室的制冷能耗和室内空调设施的采暖能耗。

当室内温度高于26℃时，打开光源室外出风口调节阀和热室室外出风口调节阀，关闭热室室内出风口调节阀和光源出室内风口调节阀，可大大减少热室的制冷能耗和室内空调设施的制冷能耗。

当室内温度略在20℃～26℃之间时，打开光源室外出风口调节阀和热室室内出风口调节阀，关闭热室室外出风口调节阀和光源出室内风口调节阀，将光源箱的热量排到室外，热室的热量排到室内，可减少热室的制冷能耗和室内空调设施的采暖能耗。

通过根据室内温度的不同情况，对散热控制系统进行不同处理，大大减少了整个检测装置的运行能耗。

本发明的保护范围并不局限于上述描述，任何在本发明的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统，所述建筑遮阳得热性能检测装置的主体由置于室内的热室(1)、冷室(2)和防护室(3)组成，其特征在于：所述的低能耗模拟光源系统包括人工模拟光源(4)、光源箱(5)、散热系统和散热控制系统，所述的光源箱(5)内胆四壁采用全光谱反射板，放置于热室(1)内，并留有透光口，透光口安装一超白玻璃(6)；所述的人工模拟光源(4)全光谱与自然光接近，安装在光源箱(5)内，人工模拟光源(4)的辐射方向垂直于超白玻璃(6)表面；

所述的散热系统包括光源系统进风口(7)、光源系统室内出风口(8)、光源系统室外出风口(9)、光源箱风机(21)、热室进风口(10)、热室室内出风口(11)、热室室外出风口(12)、热室风机(22)和风冷机组(13)，通过光源箱风机将人工模拟光源产生的热量直接排到室内或室外，通过热室风机将热室的热量排到室内或室外，所述的光源系统进风口(7)和光源系统室内出风口(8)置于室内的空间中，通过管道分别与光源箱(5)的内腔相通；光源系统室外出风口(9)置于室外的空间中，通过管道与光源箱(5)的内腔相通；热室进风口(10)通过管道与风冷机组(13)相连，热室室内出风口(11)置于室内的空间中，通过管道与热室(1)的内腔相通；热室室外出风口(12)置于室外的空间中，通过管道与热室(1)的内腔相通。

2.如权利要求1所述的用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统，其特征在于：所述的散热控制系统包括安装在室内的散热控制器(14)、多个温度传感器(15)、热室室内出风口调节阀(16)、热室室外出风口调节阀(17)、光源室内出风口调节阀(18)和光源室外出风口调节阀(19)，热室室内出风口调节阀(16)安装在热室室内出风口(11)处，热室室外出风口调节阀(17)安装在热室室外出风口(12)处，光源室内出风口调节阀(18)安装在光源系统室内出风口(8)处，光源室外出风口调节阀(19)安装在光源系统室外出风口(9)处；温度传感器(15)通过温度信号传输线与散热控制器(14)连接，热室室内出风口调节阀(16)、热室室外出风口调节阀(17)、光源室内出风口调节阀(18)和光源室外出风口调节阀(19)通过控制信号线分别与散热控制器(14)连接。

3.如权利要求2所述的用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统，其特征在于：所述的散热控制器(14)采用单片机自动控制，根据温度传感器测量的温度与设定温度进行对比后控制热室室内、室外出风口调节阀(16、17)和光源室内、室外出风口调节阀(18、19)；所述的热室室内出风口调节阀(16)根据散热控制器传来的指令对热室室内出风口(11)进行开启和闭合的控制；所述的热室室外出风口调节阀(17)根据散热控制器传来的指令对热室室外出风口(12)进行开启和闭合的控制；所述的光源室外出风口调节阀(19)根据散热控制器传来的指令对光源系统室外出风口(9)进行开启和闭合的控制；所述的光源室内出风口调节阀(18)根据散热控制器传来的指令对光源系统室内出风口(8)进行开启和闭合的控制。

4.如权利要求2所述的用于建筑遮阳得热性能检测装置的低能耗模拟光源系统，其特征在于：所述的温度传感器有三个，分别位于热室(1)、冷室(2)和防护室(3)的正上方。

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