[實(shí)用新型]一種太陽周期性光熱作用模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220168740.2
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN202599683U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冉茂宇;方瑞明
• 申請（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳智海

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能的應(yīng)用與研究領(lǐng)域的日照加熱模擬裝置，具體涉及一種太陽周期性光熱作用模擬裝置。

背景技術(shù)

太陽能是地球上取之不盡、用之不竭的清潔能源，是地球生命賴以生存的源泉。在當(dāng)今化石能源不斷枯竭，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞的情況下，研發(fā)充分利用太陽能的各種方法和裝置，對于世界范圍內(nèi)節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境都具有重要的現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義。目前，太陽能利用技術(shù)在全世界得到了廣泛應(yīng)用和深入研究，如太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、天然光收集和傳輸系統(tǒng)、被動式采暖和制冷系統(tǒng)、太陽能加熱或干燥系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的性能除了與系統(tǒng)本身的構(gòu)成有關(guān)外，還受到太陽周期性光熱作用的影響。由于太陽周期性光熱作用與某一地區(qū)的地理位置有關(guān)，并且隨季節(jié)不同而變動，呈現(xiàn)不穩(wěn)定性，因此，太陽能利用系統(tǒng)性能測試至少面臨如下三方面的問題：一是在某一具體地區(qū)測試的性能指標(biāo)難以運(yùn)用到其它地區(qū)；二是在某一時段測試的性能指標(biāo)很難具有時節(jié)代表性；三是依托于室外不穩(wěn)定的光熱作用來做試驗(yàn)，只有進(jìn)行長時間的觀測和統(tǒng)計(jì)，才具有一定的可信度，這既耗時耗力又不方便。顯然，這三方面問題限制了現(xiàn)有太陽能產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用。并且太陽周期性光熱作用是室外氣候的主要成因，室外空氣溫度的升降和濕度的增減以及風(fēng)速風(fēng)向都極大地受到太陽周期性光熱作用的影響。室外氣候直接影響室外人體行為和室外環(huán)境設(shè)計(jì)，也直接或間接影響到室內(nèi)氣候。而且在建筑環(huán)境中，太陽周期性光熱作用形成了建筑的熱濕氣候和采光氣候，直接影響建筑的采暖、制冷和照明能耗等。所以太陽周期性光熱作用還關(guān)系到室內(nèi)外氣候的形成和建筑的居住性能等。因此模擬任意地區(qū)任意時段的太陽周期性光熱作用，對太陽周期性光熱作用進(jìn)行穩(wěn)定、準(zhǔn)確和真實(shí)的測試和數(shù)據(jù)采集，對太陽能產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)建舒適的人居住環(huán)境如太陽能光熱利用、太陽能光伏發(fā)電、環(huán)境日照與遮陽、局地氣候營造和建筑保溫隔熱等都有著深遠(yuǎn)的意義和價值。

針對上述問題人們提出了一些解決方案，如中國實(shí)用新型專利CN200720061327.5公開了一種日照模擬裝置，其主要由支架和日照模擬部分組成，日照模擬部分可在支架上轉(zhuǎn)動，從而改變照射的范圍和角度，得到較真實(shí)的光照強(qiáng)度，用于空調(diào)器在長期日照環(huán)境中的性能測試。顯然，該日照模擬裝置的應(yīng)用范圍較窄，并且不能模擬太陽周期性光熱作用。再如早期人們提出的一種日照儀，參見2002年華南理工大學(xué)等合編的《建筑物理》第169頁，它由地平面板、赤道面板、時間轉(zhuǎn)盤和固定平行光源組成。固定的平行光源發(fā)出的平行光線代表太陽光線，通過調(diào)節(jié)赤道面板與平行光線的夾角實(shí)現(xiàn)赤緯角定位，通過調(diào)節(jié)地平面板與赤道面板夾角實(shí)現(xiàn)地理緯度的定位，轉(zhuǎn)動時間轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)的模擬。該儀器裝置主要用來觀測任意地點(diǎn)、任意日期和時刻的太陽方位角和高度角，制作太陽軌跡圖和日照棒影圖，測算建筑陰影、遮陽面積、日照間距和地區(qū)日落日出時間，但該日照儀不能模擬太陽周期性熱作用，所以該日照儀的應(yīng)用范圍也較窄，并且因其結(jié)構(gòu)上的缺陷而不能穩(wěn)定、準(zhǔn)確和真實(shí)的模擬太陽周期性光熱作用，而不能滿足現(xiàn)代各種各樣的太陽能利用方式。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽周期性光熱作用模擬裝置，可對太陽周期性光熱作用進(jìn)行直觀、穩(wěn)定、準(zhǔn)確和真實(shí)的測試和數(shù)據(jù)采集，適用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用這樣的技術(shù)方案：

一種太陽周期性光熱作用模擬裝置，包括光源裝置，還包括試件的放置裝置，上述光源裝置形成以試件作為靜止參考點(diǎn)的周期性升落的太陽模擬裝置。

上述放置裝置為可調(diào)節(jié)試件相對上述光源裝置位置的支撐架。

上述放置裝置包括由下至上依次支撐連接的底部水平支腳架、豎直支撐架和頂部水平支撐架，三者構(gòu)成開口朝向上述光源裝置的“匸”字狀，所述豎直支撐架為可上下伸縮的支撐架，在所述頂部水平支撐架上活動設(shè)置有盛載試件的地平面板。

上述光源裝置配設(shè)有驅(qū)動裝置。

上述光源裝置配設(shè)有支架，上述驅(qū)動裝置為設(shè)于此支架上的電動機(jī)。

上述電動機(jī)配設(shè)有控制器。

上述光源裝置通過以上述電動機(jī)的輸出軸為軸平衡旋轉(zhuǎn)的擺臂，與電動機(jī)的輸出軸傳動連接。

上述擺臂為可伸縮的擺臂。

上述光源裝置由電刷通電，此電刷與上述電動機(jī)的輸出軸同軸設(shè)置，上述支架固設(shè)有圓環(huán)，上述電動機(jī)的輸出軸垂直于此圓環(huán)且輸出軸的軸線通過圓環(huán)的圓心，所述光源裝置配設(shè)有開關(guān)，此開關(guān)設(shè)于所述圓環(huán)上，上述擺臂對應(yīng)此開關(guān)設(shè)有觸發(fā)器。