CN118010915B - 一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防火阻燃性能检测设备的技术领域，尤其是一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，其主要包括分布式组件模拟安装部分和火焰动力部分；所述的火焰动力部分安装设置在分布式组件模拟安装部分的一侧。该用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，在对光伏组件防火功能的基础要求上进行了设备结构、试验参数、控制系统等多方面优化，大大降低了试验本身的操作难度，提升了设备的自动化程度，确保测试人员在试验过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及防火阻燃性能检测设备的技术领域，尤其是一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备。
背景技术
分布式光伏作为光伏行业的重要组成部分，能够快速促进光伏在非偏远地区的发展。所谓分布式光伏，就是在一些建筑的屋顶、侧面等具备良好光照条件的区域进行安装光伏组件，大大降低了输电距离，即发即用。
光伏组件的设计使用寿命一般为25年，但目前的基础的光伏检测认证标准并不能够有效考察光伏组件在使用寿命周期内的安全性能，光伏组件起火燃烧的案例时有发生。分布式光伏组件往往安装在人员聚集地区，这也就意味着组件燃烧起火是不可接受的，轻则造成财产经济损失，重则危害人身安全。
因此，针对分布式光伏组件进行防火试验是十分必要的，但目前市场上光伏组件防火试验设备比较匮乏，一方面是因为设备制作难度和制作成本较高，另一方面是因为标准化文件对设备的描述较少，试验本身操作难度大，试验参数难以控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供的是一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，在对光伏组件防火功能的基础要求上进行了设备结构、试验参数、控制系统等多方面优化，大大降低了试验本身的操作难度，提升了设备的自动化程度，确保测试人员在试验过程中的安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，主要包括分布式组件模拟安装部分和火焰动力部分；所述的火焰动力部分安装设置在分布式组件模拟安装部分的一侧。
进一步地限定，上述技术方案中，所述的分布式组件模拟安装部分包括安装底座，所述的安装底座上端面铰接液压千斤顶，所述的液压千斤顶的伸缩端铰接在基板背部，所述的基板一端通过转轴铰接在安装底座一端；所述的基板上端面安装光伏组件；所述的转轴的一侧垂直设置模拟屋檐，所述的模拟屋檐截面呈V形结构，所述的模拟屋檐的一端安装热电偶。
进一步地限定，上述技术方案中，所述的火焰动力部分包括电极、环形管、均流阀、整流网、风机、壳体和气体喷嘴；所述的壳体呈一端开口的空心结构，所述的壳体内底部端部安装风机，所述的壳体开口侧倾斜设置环形管，所述的环形管的下端设置气体喷嘴，所述的气体喷嘴的一侧垂直安装电极，所述的环形管的上端设置均流阀，所述的整流网嵌入设置在壳体开口一端。
进一步地限定，上述技术方案中，所述的均流阀的一侧连通输气管。
进一步地限定，上述技术方案中，所述的均流阀包括阀体，所述的阀体两端设置端盖，所述的阀体呈中空结构，所述的阀体内左右相对设置第一阀芯和第二阀芯，所述的第一阀芯一端与第二阀芯一端均设置拉钩，所述的拉钩呈相互钩住状态，所述的拉钩一侧均嵌入设置中间弹簧；所述的阀体中部垂直开设进气通道，所述的第一阀芯内开设第一腔室，所述的第一腔室下端一侧设置第一节流孔，所述的第一腔室中部开设第一可变孔口，所述的第一可变孔口的一端连通第一分流口；所述的第一阀芯的另一端与端盖之间设置第一弹簧；所述的第二阀芯内开设第二腔室，所述的第二腔室下端一侧设置第二节流孔，所述的第二腔室中部开设第二可变孔口，所述的第二可变孔口的一端连通第二分流口，所述的第二阀芯的另一端与端盖之间设置第二弹簧。
进一步地限定，上述技术方案中，所述的气体喷嘴内嵌入设置蜂窝整流器。
进一步地限定，上述技术方案中，所述的风机包括电动机、整流罩和扇叶；所述的电动机的输出端连接扇叶，所述的整流罩安装在扇叶的一侧。
本发明的有益效果是：本发明提出的一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，在对光伏组件防火功能的基础要求上进行了设备结构、试验参数、控制系统等多方面优化，大大降低了试验本身的操作难度，提升了设备的自动化程度，确保测试人员在试验过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中基板升起的侧面结构示意图；
图3是本发明中基板放平的侧面结构示意图；
图4是本发明中环形管的结构示意图；
图5是本发明中均流阀的结构示意图；
图6是本发明中风机的结构示意图。
附图中的标号为：1、安装底座，2、液压千斤顶，3、基板，4、转轴，5、光伏组件，6、模拟屋檐，7、热电偶，8、电极，9、环形管,10、均流阀，11、整流网，12、风机，13、壳体，14、气体喷嘴，15、输气管，16、阀体，17、端盖，18、第一阀芯，19、第二阀芯，20、拉钩，21、中间弹簧，22、进气通道，23、第一腔室，24、第一节流孔，25、第一可变孔口，26、第一分流口，27、第一弹簧，28、第二腔室，29、第二节流孔，30、第二可变孔口，31、第二分流口，32、第二弹簧，33、蜂窝整流器，34、电动机，35、整流罩，36、扇叶。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本申请中，电极8、电动机34、整流网11、气体喷嘴14和蜂窝整流器33是根据具体型号直接从市场上购置后匹配安装使用。
见图2和图3，本申请的用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备主要包括分布式组件模拟安装部分和火焰动力部分。分布式组件模拟安装部分还原了分布式光伏组件的实际安装情况，包括液压千斤顶2、安装底座1、基板3、转轴4、热电偶7和模拟屋檐6。其中，液压千斤顶2为测试基板3升起提供动力，以便于光伏组件5表面和模拟屋檐6表面处于同一平面，升起角度的纵横比约为0.423，倾角约为22.95°；安装底座1与地面保持平行，用于确认转轴4的旋转角度并为测试基板3落下时提供支撑；基板3用以支撑和固定光伏组件5，一端连接转轴4用以升起光伏组件5；转轴4为基板3和光伏组件5升起时提供支撑；热电偶7用以在试验过程中监控火焰温度，根据火焰温度负反馈调节气体输出量和风速微调；模拟屋檐6用以还原分布式光伏组件5的实际安装情况，采用耐火结构设计。火焰动力部分包括环形管9、电极8、均流阀10、整流网11和风机12。其中环形管9用以丙烷气体的传输，使气体经均流阀10分流后到达环形管9的蜂窝整流器33部分。
见图4，电极8用以点燃丙烷气体；均流阀10用以丙烷气体的均匀分流，确保环形管9两端气体的压力均衡，以便于优化火焰形状；输气管15用以可燃丙烷气体的输送；整流网11用以风机12气流的整流，确保吹出气流压力均衡和稳定。
见图5，箭头方向表示气体流动的方向。均流阀10用来保证两个分流口在承受不同负载时仍能获得相同的流量。均流阀10由两个结构尺寸完全相同的节流孔、阀体、阀芯、两个可变孔口和三个弹簧等组成，各阀体和阀芯均左右对称。压力经固定的第一节流孔24和第二节流孔29分别进入第一腔室23和第二腔室28，通过第一可变孔口25和第二可变孔口30分别到达第一分流口26和第二分流口31。稳态时，第一分流口26、第二分流口31的流量输出相同，第一腔室23和第二腔室28压强相同，第一阀芯18和第二阀芯19保持平衡处于对称位置，第一可变孔口25和第二可变孔口30大小相同流量相等。若第一分流口26和第二分流口31流量输出不相同，如第一分流口26流量增加，则第一腔室23压强小于第二腔室28压强，阀芯受力不平衡，促使阀芯左移，第一腔室23的第一可变孔口25减小，第二腔室28的第二可变孔口30增大，第一腔室23压强增大，第二腔室28压强减小，直至二者压强相同，此时阀芯在一个新的位置上保持平衡，使第一可变孔口25和第二可变孔口30的压差降低，最终使第一分流口26和第二分流口31的流量保持平衡，实现均匀分流。均流阀10的气体分流结构：最大程度上保证了气体分流的均匀性，能够提供稳定均匀的气体压力。风机紊流调节系统：通过整流网优化了风机12的的气体压力分布，使其能够稳定均匀地作用到火焰上，使火焰形状保持稳定。
见图6，风机12包括电动机34、整流罩35和扇叶36，用以压缩空气提供动力源。
见图1-6所示的是一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，主要包括分布式组件模拟安装部分和火焰动力部分；火焰动力部分安装设置在分布式组件模拟安装部分的一侧。
其中，分布式组件模拟安装部分包括安装底座1，安装底座1上端面铰接液压千斤顶2，液压千斤顶2的伸缩端铰接在基板3背部，基板3一端通过转轴4铰接在安装底座1一端；基板3上端面安装光伏组件5；转轴4的一侧垂直设置模拟屋檐6，模拟屋檐6截面呈V形结构，模拟屋檐6的一端安装热电偶7。火焰动力部分包括电极8、环形管9、均流阀10、整流网11、风机12、壳体13和气体喷嘴14；壳体13呈一端开口的空心结构，壳体13内底部端部安装风机12，壳体13开口侧倾斜设置环形管9，环形管9的下端设置气体喷嘴14，气体喷嘴14的一侧垂直安装电极8，环形管9的上端设置均流阀10，整流网11嵌入设置在壳体13开口一端。均流阀10的一侧连通输气管15。均流阀10包括阀体16，阀体16两端设置端盖17，阀体16呈中空结构，阀体16内左右相对设置第一阀芯18和第二阀芯19，第一阀芯18一端与第二阀芯19一端均设置拉钩20，拉钩20呈相互钩住状态，拉钩20一侧均嵌入设置中间弹簧21；阀体16中部垂直开设进气通道22，第一阀芯18内开设第一腔室23，第一腔室23下端一侧设置第一节流孔24，第一腔室23中部开设第一可变孔口25，第一可变孔口25的一端连通第一分流口26；第一阀芯18的另一端与端盖17之间设置第一弹簧27；第二阀芯19内开设第二腔室28，第二腔室28下端一侧设置第二节流孔29，第二腔室28中部开设第二可变孔口30，第二可变孔口30的一端连通第二分流口31，第二阀芯19的另一端与端盖17之间设置第二弹簧32。气体喷嘴14内嵌入设置蜂窝整流器33。风机12包括电动机34、整流罩35和扇叶36；电动机34的输出端连接扇叶36，整流罩35安装在扇叶36的一侧。
该用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备的具体工作原理如下：
首先将测试基板3放平，并将光伏组件5安装在测试基板3上，随后通过液压千斤顶2升起光伏组件5，使光伏组件5表面与模拟屋檐6表面处于同一水平面，此时光伏组件5倾角约为22.95°。然后打开环境通风系统，开启设备风机12，气流经整流网到达光伏组件5表面，在光伏组件表面测定风速，待风速达到并且稳定在（5.3±0.2）m/s时，开启丙烷气体阀门，丙烷经输气管到达均流阀10，均流阀10自动调节左右通道气体压强，经环形管9确保丙烷气体以均匀的状态到达气体喷嘴14，最终经蜂窝整流器33调节气体均匀性后接触到电极8燃烧，试验过程中实时监控火焰温度，通过火焰温度负反馈调节风速和输气管进气量，使火焰温度保持在设定的A和B级（760±28）℃、C级（704±28）℃。火焰在风速的作用下，以明亮的三角形状贴合在光伏组件表面，根据光伏组件5不同的防火等级设定相应的火焰持续时间。
本申请相对于传统防火性能检测设备具备如下优点：从设备整体机构优化着手，在保证测试规范并能够执行防火性能检测的基础上，降低了测试过程中的操作难度，简化了设备结构，提升了操作过程中的安全性，实现了优异的火焰形状和火焰温度控制效果。简化了操作流程：对于人员来说，在本发明设备的使用过程中只需要安装好光伏组件5即可，试验参数调节均由自动化设备完成。如火焰温度通过热电偶7实时测量并反馈给风速控制系统和可燃气体输送系统，无需人为调节风速等参数；火焰形状通过风箱内部的整流网11和环形管9的蜂窝整流器33控制，无需人为在试验前进行调试，增加了试验本身的安全性，提升了试验效率。优异的火焰稳定性：火灾试验标准UL790对防火试验设备的火焰形状要求是规则且稳定的三角形状，如何保持火焰的稳定性是分布式光伏组件防火试验设备的一大设计难点，随着丙烷气体的使用，气体压力会逐渐下降，影响着火焰的稳定性和形状。作为本发明的一大技术优点，本设备通过优化风源和可燃气体的传播方式，提出了一种表现优异的气体均匀性解决方案，能够使组件表面的火焰呈现出规则且稳定的形状，大大降低了火焰形状调节所花费的时间，提升了整体测试效率。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，其特征在于：主要包括分布式组件模拟安装部分和火焰动力部分；所述的火焰动力部分安装设置在分布式组件模拟安装部分的一侧；
所述的分布式组件模拟安装部分包括安装底座，所述的安装底座上端面铰接液压千斤顶，所述的液压千斤顶的伸缩端铰接在基板背部，所述的基板一端通过转轴铰接在安装底座一端；所述的基板上端面安装光伏组件；所述的转轴的一侧垂直设置模拟屋檐，所述的模拟屋檐截面呈V形结构，所述的模拟屋檐的一端安装热电偶；
所述的火焰动力部分包括电极、环形管、均流阀、整流网、风机、壳体和气体喷嘴；所述的壳体呈一端开口的空心结构，所述的壳体内底部端部安装风机，所述的壳体开口侧倾斜设置环形管，所述的环形管的下端设置气体喷嘴，所述的气体喷嘴的一侧垂直设安装电极，所述的环形管的上端设置均流阀，所述的整流网嵌入设置在壳体开口一端；
所述的均流阀包括阀体，所述的阀体两端设置端盖，所述的阀体呈中空结构，所述的阀体内左右相对设置第一阀芯和第二阀芯，所述的第一阀芯一端与第二阀芯一端均设置拉钩，所述的拉钩呈相互钩住状态，所述的拉钩一侧均嵌入设置中间弹簧；所述的阀体中部垂直开设进气通道，所述的第一阀芯内开设第一腔室，所述的第一腔室下端一侧设置第一节流孔，所述的第一腔室中部开设第一可变孔口，所述的第一可变孔口的一端连通第一分流口；所述的第一阀芯的另一端与端盖之间设置第一弹簧；所述的第二阀芯内开设第二腔室，所述的第二腔室下端一侧设置第二节流孔，所述的第二腔室中部开设第二可变孔口，所述的第二可变孔口的一端连通第二分流口，所述的第二阀芯的另一端与端盖之间设置第二弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，其特征在于：所述的均流阀的一侧连通输气管。
3.根据权利要求1所述的一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，其特征在于：所述的气体喷嘴内嵌入设置蜂窝整流器。
4.根据权利要求1所述的一种用于分布式光伏组件的防火阻燃性能检测设备，其特征在于：所述的风机包括电动机、整流罩和扇叶；所述的电动机的输出端连接扇叶，所述的整流罩安装在扇叶的一侧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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