擴項可再生能源建筑太陽能光熱性能測評設(shè)備

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

目前集熱器熱性能測試國內(nèi)外的常用方法還是穩(wěn)態(tài)測試，其要求的條件比較苛刻，實驗準備時間長，而測試過程中集熱器處于動態(tài)工作狀況下，這樣用穩(wěn)態(tài)測試結(jié)果去描述動態(tài)工作的集熱器，并對其運行工況做出預測就存在較大誤差。按照GB/T4271－2007的要求設(shè)計太陽能熱性能測試系統(tǒng)，除可以對集熱器的瞬時效率、時間常數(shù)、入射角修正系數(shù)及兩端壓力降等參數(shù)穩(wěn)態(tài)測試外，還可以進行快速的動態(tài)測試。

太陽能集熱器熱性能測試系統(tǒng)涉及到的參數(shù)主要有溫度、流量、壓力、風速及太陽能輻射量，而以上參數(shù)通過傳感器測量得到的是電壓、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算機，由計算機完成數(shù)據(jù)的運算與存儲等。

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

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

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