[發明專利]利用導入太陽光的建筑遮陽裝置節能效果測定設備及檢測方法

有效

• 申請號: 200910244210.4
• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN101793849A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 蔣荃;劉翼;劉婷婷;戚建強;徐曉鵬;劉玉軍;趙春芝;馬麗萍;朱生高
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料檢驗認證中心
• 主分類號: G01N25/18
• 分類號: G01N25/18;G01N25/20;G02B6/26
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域：

本發明涉及對建筑遮陽節能效果的檢測，具體涉及一種利用導入太陽光的建筑 遮陽裝置節能效果的測定方法和設備。

背景技術：

目前對與建筑遮陽裝置的節能效果評估主要有三種方法：熱工計算、自然光 源測試和人工光源測試。

在熱工計算領域，遮陽制品的隔熱性能可以用遮陽系數的大小反映。遮陽制 品的遮陽系數是通過遮陽制品、進入室內的總太陽輻射熱量與投射到其表面的總太 陽輻射熱量的比值。通過遮陽制品、進入室內的總太陽輻射熱量由直接透過遮陽制 品開口處進入室內部分與遮陽制品吸收太陽輻射熱后再次輻射、對流、導熱進入室 內部分組成。計算方法以BS?EN13363-1為代表，以遮陽(百葉)-窗戶系統的各 結構層的光學性能和熱性能參數為依據進行計算，但公式中的參數目前比較缺乏， 對于新產品，這些參數都沒有。參數的測量則更加復雜，可供參考的測量標準和試 驗臺更是非常少。而且市場上現有的遮陽制品不僅形式多樣，產品材料眾多，安裝 方式也變化多樣，理論上很難計算他們的遮陽系數，必須通過實驗進行測定。

利用自然光源或人工光源進行建筑遮陽裝置隔熱性能的測試原理都是利用保 護熱箱法，設計一個雙層結構的保護熱箱，外層為保護箱，內層為計量箱。內外層 均通過空調保持一恒定溫度，計量箱的空調通過動態電能記錄儀記錄耗電量。計量 箱的內外壁皆有溫度傳感器及熱流計。其光源正對保護熱箱與防護熱箱開口處，對 通過(有/無)遮陽制品的窗戶系統進入控制室內的總熱量(q₂/q₁)進行對比測定， 從而對建筑遮陽裝置的隔熱性能進行表征。

現有保護熱箱的設備及控制手段是早已成熟的技術，但應用中存在的問題是 光源的選擇難度較大。自然光源受外界影響很大，即使是同一地區，一年四季不同 的日期，同一天中不同的時間太陽的方位角、高度角都在變化，不同的天氣變化， 天空中云層的狀況也會嚴重的影響測試結果的準確性和再現性，異地測試差異更 大，而且即使在同一地區或城市，由于很難保證保護熱箱外部環境的一致性，例如 溫濕度、空氣對流情況等，測試所得結果也會有較大差異。而利用人工光源主要是 使用與太陽光譜最為接近的長弧氙燈，其輻照面積很有限，一般用作人工加速老化， 如果作為標準窗的輻照光源的話，除了光譜與太陽光存在一定差異外，還需要使用 陣列式氙燈組，氙燈價格昂貴、能耗大、壽命短，綜合成本極高，在世界上只有加 拿大國家太陽能實驗室(NSTF)采用此方法，國內只有少數科研機構和大學利用 單個氙燈做了一些前期試驗，但是由于輻照面積距離窗的開口面積甚遠，數據沒有 太大的實際意義。

發明內容：

本發明的主要目的在于提供一種可以實現穩定采光并實用有效的、利用導入太 陽光的建筑遮陽裝置節能效果的測定設備。

本發明利用導入太陽光的建筑遮陽裝置節能效果的測定設備，包括光源、保 護熱箱和環境室，所述光源為太陽光導入系統，包括置于環境室外端用于采集自然 光的集光器、裝設在環境室內且其發光口與保護熱箱的測試洞口相對的發光器、以 及連接集光器與發光器的光纜。

所述測定設備中，所述太陽光導入系統的集光器包括透明防護罩、凸鏡組、凸 鏡組角度調整器、控制微電腦、輸出接口、和陽光自動跟蹤感應器，其中凸鏡組和 陽光自動跟蹤感應器安裝在位于球形透明防護罩內的凸鏡組角度調整器上，陽光自 動跟蹤感應器、凸鏡組角度調整器分別與控制微電腦信號連接，凸鏡組與輸出接口 通過光纖連接。

所述測定設備中，凸鏡組由多個凸透鏡拼接組成一凸鏡組平面，各凸鏡通過各 自光纖與光纖輸出接口連接，并通過同等數量的光纜連接同等數量的發光器。

所述測定設備中，保護熱箱分為內外兩層，內層為具有一面開口的計量箱， 其中裝設一與外置動態電能記錄儀電連接的計量箱空調、一測溫熱電偶、一干球溫 度計和一濕度計；保護熱箱開口的一面為測試洞口；外層為與計量箱具有同一面開 口的保護箱，且其中設有保護箱空調和熱流計。

所述測定設備中，保護熱箱置于環境室內，太陽光導入系統的集光器置于環 境室外，光纜穿過環境室伸入室內與置于其中的發光器連接；環境室內裝設一風機、 一加熱器、干球溫度計和濕度計。

所述測定設備中，所述環境室內設一用以測試發光器發出的光照強度的總輻 射表。

本發明另一目的在于提供一種可以實現穩定采光并實用有效的、利用導入太陽 光的建筑遮陽裝置節能效果的測定方法。