CN103884487B - 光伏通道风量测试装置 - Google Patents

光伏通道风量测试装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103884487B
CN103884487B CN201410077100.4A CN201410077100A CN103884487B CN 103884487 B CN103884487 B CN 103884487B CN 201410077100 A CN201410077100 A CN 201410077100A CN 103884487 B CN103884487 B CN 103884487B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photovoltaic
pipe
sensor
measuring point
test device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410077100.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103884487A (zh
Inventor
高军
曾令杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201410077100.4A priority Critical patent/CN103884487B/zh
Publication of CN103884487A publication Critical patent/CN103884487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103884487B publication Critical patent/CN103884487B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

本发明属于风量测量设备领域，涉及一种光伏通道风量测试装置。该装置包括圆管(2)和布帘(1)，所述的圆管(2)的前端通过连接构件(6)与布帘(1)连接，其后端设有遮光挡板(5)；所述的圆管(2)上设有高精度风速传感器(3)。本发明提供的对光伏通道通风量进行测试的装置，可用于对光伏窗体的自然通风量进行测量，测试结果可用于对光伏窗体结构进行优化；其原理可靠，结构简单，测试精度较高，便于携带，成本较低。

Description

光伏通道风量测试装置
技术领域
本发明属于风量测量设备领域，涉及一种光伏通道风量测试装置。
背景技术
光伏窗系统又称为“动态凉窗系统(DSWS)”，是为商业建筑设计开发的。它将阳光的能量转化为可储存的能量，可有效地满足一栋建筑里的供热、制冷和照明需求。
为了对窗体光伏结构进行优化及性能评价，需要测试典型光伏窗体系统温度分布、空气流速等热工性能等因素，其中光伏通道是光伏窗系统内空气流通的通道，用于实现光伏窗系统的储能，其通风量比较难测，为了实现该通风量的测试，需要一种适用于光伏通风的小风量测试装置来实现。目前市场上尚无针对光伏通道通风量的专用测试设备，现有技术中的小风量测试装置结构较为复杂，制造成本过高，测试原理与本发明所述不同，且测试精度并不能满足光伏通道风量测试的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏通道风量测试装置，尤其是一种适用于光伏通道小风量通风的风量测试装置，结构简单，满足光伏通道微小风量测试的精度要求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种光伏通道风量测试装置，包括圆管和布帘，所述的圆管的前端通过连接构件与布帘连接，其后端设有遮光挡板；所述的圆管上设有高精度风速传感器。
所述的布帘的前端设有进风口，进风口与光伏通道试验件的出风口连接；出风口的直径小于进风口的直径。
所述的连接构件为中空的圆台型，其前端截面的直径与布帘的直径相适配，后端截面的直径与圆管的直径相适配；连接构件与布帘或/和圆管连接处均由法兰固定。
所述的布帘与连接构件形成圆筒喇叭状，这是因为光伏通道通风量小，风速也较小，但光伏通道出风口较大，将布帘设置为圆筒喇叭状既可连接光伏通道，又利用截面积越小，相同风量下的风速越大的原理，使装置内的风速适当增大，进而提高测试的精度。
所述的圆管的直径为15mm-25mm，圆管长度为30cm-60cm；圆管的阻力系数由实验测定；可根据实际测量需要对圆管的尺寸进行细化以提高测量精度；圆管长度为30cm-60cm足以保证气流在管道内的充分发展。
所述的圆管上设有传感器紊流测点和传感器层流测点。
所述的传感器紊流测点通过传感器测点固定装置固定于圆管管长的1/3处(距圆管进口处的距离为管长的1/3)，传感器测点固定装置与传感器紊流测点的连线与管壁垂直。
所述的传感器层流测点通过传感器测点固定装置固定于圆管管长的2/3处(距圆管进口处的距离为管长的2/3)；传感器测点固定装置与传感器层流测点的连线与管壁垂直。
所述的高精度风速传感器的测量误差≤±1％。
所述的传感器紊流测点和传感器层流测点通过导线与数据处理及显示设备相连，数据处理及显示设备测点记录的数据通过数据处理及显示设备的处理可以直接显示出所测光伏通道风量的大小。
所述的数据处理及显示设备根据所测流速大小及圆管的管径计算气流雷诺数Re，其中v：气流流速m/s，d：圆管直径mm，υ：气体的动力粘性系数㎡/s，在温度一定时该参数为已知参数。并比较该值与临界Re的大小，以区分层流和紊流的功能。
所述的数据处理及显示设备具有滑动平均功能，可连续记录一段时间内的数据并自动加权平均。
本发明提供的光伏通道风量测试装置利用单点测试的风速来计算光伏通道的通风量，该测量装置设有的高精度风速传感器初测风速的大小可计算出气流的雷诺数Re，数据显示和处理设备根据雷诺数的大小判断该气流运动属于层流还是紊流，对于层流和紊流的风速测定运用不同的方法，若气流运动为层流，则用传感器层流测点单点风速可代表断面风速的平均值，若气流为紊流，则传感器紊流测点连续记录该点速度并取加权平均值。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种可对光伏通道通风量进行测试的装置，可用于对光伏窗体的自然通风量进行测量，测试结果可用于对光伏窗体结构进行优化。其原理可靠，结构简单，测试精度较高，便于携带，成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例中光伏通道风量测试装置结构示意图。
图2为图1所示装置中传感器测点固定装置平面示意图。
1布帘，2圆管，
3高精度风速传感器，4数据处理及显示设备，
5遮光挡板，6连接构件，
7传感器测点固定装置，8传感器层流测点，
9传感器紊流测点，10光伏通道试验件，
11出风口，12进风口，
13法兰，14操作臂。
具体实施方式
下面结合附图与实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示为一种光伏通道风量测试装置，包括圆管2和布帘1，圆管2的前端通过连接构件6与布帘1连接，其后端设有遮光挡板5；圆管2上设有高精度风速传感器3；其中，高精度风速传感器3的测量误差≤±1％。
布帘1的前端设有进风口12，进风口12与光伏通道试验件10的出风口11连接；出风口11的直径小于进风口12的直径。连接构件6为中空的圆台型，其前端截面的直径与布帘的直径相适配，后端截面的直径与圆管2的直径相适配；连接构件6与布帘1或/和圆管2连接处均由法兰13固定。
布帘1与连接构件形成圆筒喇叭状，这是因为光伏通道通风量小，风速也较小，但光伏通道出风口较大，将布帘设置为圆筒喇叭状既可连接光伏通道，又利用截面积越小，相同风量下的风速越大的原理，使装置内的风速适当增大，进而提高测试的精度。
圆管2的直径为15mm-25mm，圆管长度为30cm-60cm；圆管2的阻力系数由实验测定；可根据实际测量需要对圆管2的尺寸进行细化以提高测量精度；圆管长度为30cm-60cm足以保证气流在管道内的充分发展。
圆管2上设有传感器紊流测点9和传感器层流测点8。传感器紊流测点9通过传感器测点固定装置7固定于圆管2管长的1/3处距圆管2进口处的距离为管长的1/3，传感器测点固定装置7与传感器紊流测点9的连线与管壁垂直。传感器层流测点8通过传感器测点固定装置7固定于圆管2管长的2/3处距圆管2进口处的距离为管长的2/3；传感器测点固定装置7与传感器层流测点8的连线与管壁垂直。
圆管2上包含高精度风速传感器3的传感器测点固定装置7(见图2)，由导线所连接的传感器层流测点8、传感器紊流测点9通过传感器测点固定装置7中部小孔进入圆管并被传感器测点固定装置7锁死固定。传感器测点固定装置7的固定过程是由其上操作臂14通过改变中部小孔的大小完成。
传感器紊流测点9和传感器层流测点8通过导线与数据处理及显示设备4相连，数据处理及显示设备4测点记录的数据通过数据处理及显示设备的处理可以直接显示出所测光伏通道风量的大小。
数据处理及显示设备4根据所测流速大小及圆管2的管径计算气流雷诺数Re，其中v：气流流速m/s，d：圆管直径mm，υ：气体的动力粘性系数㎡/s，在温度一定时该参数为已知参数。并比较该值与临界Re的大小，以区分层流和紊流的功能。数据处理及显示设备4具有滑动平均功能，可连续记录一段时间内的数据并自动加权平均。
本发明的测试原理是气流流经圆管2，经过充分发展后由高精度速度传感器3初测速度，数据处理及显示设备4根据此初测速度计算气流Re值，并比较该值与临界Re的大小(该临界Re推荐取2000)，判断气流运动属于层流还是紊流，此初测速度是根据层流测点8和紊流测点9的平均速度再取平均后作为传感器3的初测速度。
数据处理及显示设备4通过初测速度判断气流运动属于层流还是紊流；若是层流，则通过层流测点8处高精度风速传感器3测得的单点风速可代表断面风速的平均值，若是紊流，则紊流测点9连续记录该点速度并取加权平均值，圆管2直径与局部阻力系数已知。
数据处理及显示设备4具有滑动平均功能，可连续记录一段时间内的数据并平均，对风速的微小变化既能准确反映又有助于读数的稳定，此时根据经过判断后的层流测点8或紊流测点9多次测试的平均风速及圆管2的截面积即可算出光伏通道试验件10的自然通风量并在设备4上显示。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光伏通道风量测试装置，其特征在于：包括圆管(2)和布帘(1)，所述的圆管(2)的前端通过连接构件(6)与布帘(1)连接，其后端设有遮光挡板(5)；所述的圆管(2)上设有高精度风速传感器(3)；
所述的布帘(1)的前端设有进风口(12)，进风口(12)与光伏通道试验件(10)的出风口(11)连接；
所述的圆管(2)上设有传感器紊流测点(9)和传感器层流测点(8)；
所述的传感器紊流测点(9)通过传感器测点固定装置(7)固定于圆管(2)管长的1/3处；
所述的传感器层流测点(8)通过传感器测点固定装置(7)固定于圆管(2)管长的2/3处。
2.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的出风口(11)的直径小于进风口(12)的直径。
3.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的连接构件(6)为中空的圆台型，其前端截面的直径与布帘的直径相适配，后端截面的直径与圆管(2)的直径相适配；连接构件(6)与布帘(1)或/和圆管(2)连接处均由法兰(13)固定。
4.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的圆管(2)的直径为15mm-25mm，圆管长度为30cm-60cm。
5.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的传感器测点固定装置(7)与传感器紊流测点(9)的连线与管壁垂直。
6.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的传感器测点固定装置(7)与传感器层流测点(8)的连线与管壁垂直。
7.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的高精度风速传感器(3)的测量误差≤±1％。
8.根据权利要求1所述的光伏通道风量测试装置，其特征在于：所述的传感器紊流测点(9)和传感器层流测点(8)通过导线与数据处理及显示设备(4)相连。
CN201410077100.4A 2014-03-04 2014-03-04 光伏通道风量测试装置 Active CN103884487B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410077100.4A CN103884487B (zh) 2014-03-04 2014-03-04 光伏通道风量测试装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410077100.4A CN103884487B (zh) 2014-03-04 2014-03-04 光伏通道风量测试装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103884487A CN103884487A (zh) 2014-06-25
CN103884487B true CN103884487B (zh) 2016-04-06

Family

ID=50953506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410077100.4A Active CN103884487B (zh) 2014-03-04 2014-03-04 光伏通道风量测试装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103884487B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104634446B (zh) * 2015-01-30 2018-01-19 哈尔滨工程大学 风振涡放频率试验装置
CN109141807B (zh) * 2018-09-18 2024-01-30 中南大学 光伏结构的风洞试验模型及风洞试验方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101498214A (zh) * 2009-03-06 2009-08-05 中国海洋石油总公司 一种偏心圆管环空幂律流体流态的测算方法
CN101592674A (zh) * 2009-06-04 2009-12-02 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 基于流量测量的风速实验装置及试验方法
CN202256376U (zh) * 2011-10-24 2012-05-30 重庆市计量质量检测研究院 中低速风洞收缩段与流量测量段组合体
CN103149237A (zh) * 2013-02-18 2013-06-12 西安交通大学 一种宽雷诺数范围板翅式换热器传热与流动性能测试装置
CN203298807U (zh) * 2013-06-27 2013-11-20 郑州光力科技股份有限公司 一种巷道风量测定仪

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4111938B2 (ja) * 2004-08-27 2008-07-02 川崎重工業株式会社 回流式風洞設備の風速調整装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101498214A (zh) * 2009-03-06 2009-08-05 中国海洋石油总公司 一种偏心圆管环空幂律流体流态的测算方法
CN101592674A (zh) * 2009-06-04 2009-12-02 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 基于流量测量的风速实验装置及试验方法
CN202256376U (zh) * 2011-10-24 2012-05-30 重庆市计量质量检测研究院 中低速风洞收缩段与流量测量段组合体
CN103149237A (zh) * 2013-02-18 2013-06-12 西安交通大学 一种宽雷诺数范围板翅式换热器传热与流动性能测试装置
CN203298807U (zh) * 2013-06-27 2013-11-20 郑州光力科技股份有限公司 一种巷道风量测定仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
风筒风量测试方法的研究;龙如银;《淮南矿业学院学报》;19970331;第17卷(第1期);第17-20页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103884487A (zh) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Thermal performances comparisons of the glass evacuated tube solar collectors with shapes of absorber tube
García et al. Experimental study of heat transfer enhancement in a flat-plate solar water collector with wire-coil inserts
CN206038482U (zh) 一种传感器及基于该传感器的监测站
CN102353410B (zh) 一种利用示踪气体测量风道风量的方法及装置
CN103884487B (zh) 光伏通道风量测试装置
Barbosa Jr et al. Air-side heat transfer and pressure drop in spiral wire-on-tube condensers
CN107179105A (zh) 流量测量装置
CN106769137A (zh) 抛物面槽式太阳能集热器热性能测量装置及热性能预测方法
CN208534819U (zh) 用于风扇气动性能测试的装置
CN1677065A (zh) 计量方法以及流量计量装置
CN203163959U (zh) 一种调速空气层流流动测试模型风阻的模拟装置
CN107576361A (zh) 一种基于激光多普勒测速的大口径管路流量测量装置
CN102680037B (zh) 适用于液冷式机架中的压差标定风量方法
CN111595393A (zh) 一种测定排水管道中流量的装置及方法
CN102495232A (zh) 一种便携式管道线风速测量仪
CN212082473U (zh) 一种矩阵式流量计
Davies Heat transfer and visualization in large flattened-tube condensers with variable inclination
CN201335843Y (zh) 双喉径文丘里风速测量管
CN208953046U (zh) 一种用于两相流检测的矩形检测装置
CN114076628A (zh) 流量计性能检测装置和方法
CN105158503A (zh) 新型热线式风速传感器
CN2914053Y (zh) 阀门动态性能自动测试装置
CN211013063U (zh) 一种管道工况检测设备
CN218121106U (zh) 一种风量罩校准标准装置
CN216086866U (zh) 摄像模组水雾测试设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant