擴(kuò)項(xiàng)可再生能源建筑太陽能光熱性能測(cè)評(píng)設(shè)備

太陽能集熱器熱性能測(cè)試系統(tǒng)由恒溫控制臺(tái)、恒溫水箱、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、循環(huán)水泵和連接管路等組成，可對(duì)采用液體作為傳熱工質(zhì)的集熱器進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試。選取了溫度、流量、壓力、風(fēng)速及太陽輻照度傳感器，設(shè)計(jì)了其硬件通訊電路，利用Labwindows/CVI軟件為基礎(chǔ)開發(fā)了測(cè)試系統(tǒng)的軟件部分，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、分析和顯示。測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)能準(zhǔn)確完成集熱器的瞬時(shí)效率、時(shí)間常數(shù)、入射角修正系數(shù)及兩端壓力降等的測(cè)量，可為準(zhǔn)確掌握集熱器熱性能提供試驗(yàn)平臺(tái)。

目前集熱器熱性能測(cè)試國內(nèi)外的常用方法還是穩(wěn)態(tài)測(cè)試，其要求的條件比較苛刻，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間長，而測(cè)試過程中集熱器處于動(dòng)態(tài)工作狀況下，這樣用穩(wěn)態(tài)測(cè)試結(jié)果去描述動(dòng)態(tài)工作的集熱器，并對(duì)其運(yùn)行工況做出預(yù)測(cè)就存在較大誤差。按照GB/T4271－2007的要求設(shè)計(jì)太陽能熱性能測(cè)試系統(tǒng)，除可以對(duì)集熱器的瞬時(shí)效率、時(shí)間常數(shù)、入射角修正系數(shù)及兩端壓力降等參數(shù)穩(wěn)態(tài)測(cè)試外，還可以進(jìn)行快速的動(dòng)態(tài)測(cè)試。

太陽能集熱器熱性能測(cè)試系統(tǒng)涉及到的參數(shù)主要有溫度、流量、壓力、風(fēng)速及太陽能輻射量，而以上參數(shù)通過傳感器測(cè)量得到的是電壓、電流等模擬量，需要借助A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再通過串行口傳遞給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算與存儲(chǔ)等。

數(shù)據(jù)采集處理電路主要是通過A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模擬與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，把傳感器測(cè)得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為軟件能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理、采樣，并根據(jù)計(jì)算機(jī)指令輸出加熱、制冷、流量調(diào)節(jié)等控制信號(hào)。硬件電路采用8051單片機(jī)為微控制器，A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809芯片，通訊采用串口利用RS－232實(shí)現(xiàn)。測(cè)量開始前，在0℃至95℃的范圍內(nèi)，每隔5℃測(cè)量一次，對(duì)鉑電阻進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，并將標(biāo)定結(jié)果輸入到計(jì)算機(jī)軟件內(nèi)部程序中。

太陽能集熱器熱性能測(cè)試系統(tǒng)按照GB/T4271－2007《太陽能集熱器熱性能試驗(yàn)方法》設(shè)計(jì)，除可以完成太陽能集熱器熱性能的穩(wěn)態(tài)測(cè)試外，還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試。由于動(dòng)態(tài)測(cè)試對(duì)太陽能輻照度、環(huán)境風(fēng)速、集熱器進(jìn)口工質(zhì)溫度等要求低，因此每天的有效測(cè)試時(shí)間變長，測(cè)試速度快，測(cè)試數(shù)據(jù)可用性好。實(shí)際運(yùn)行表明，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)量參數(shù)全面，用戶界面友好，抗擾能力強(qiáng)，安全可靠。從數(shù)據(jù)的采集、顯示、存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)的處理及報(bào)告的生成都是計(jì)算機(jī)軟件完成，可大大提高工作效率，縮短測(cè)試周期。

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