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新能源實(shí)驗(yàn)室New Energy Equipment

TRM-BLPD3型太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)

太陽(yáng)能產(chǎn)品在室外自然環(huán)境下測(cè)試,受到氣候條件影響的因素很多,經(jīng)常滿足不了測(cè)試要求,甚至有些地區(qū)常年不能測(cè)試。即使能夠測(cè)試其結(jié)果誤差也很大。這樣一來對(duì)有些地區(qū)研究太陽(yáng)能技術(shù)帶來阻礙。我們參考了國(guó)外研究太陽(yáng)能的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù),開發(fā)了在室內(nèi)測(cè)試太陽(yáng)能產(chǎn)品的專業(yè)設(shè)備TRM-BLPD3型太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)。其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外的測(cè)試方法,重復(fù)性好,測(cè)試效率較高,同時(shí)在室內(nèi)可以模擬各種地區(qū)的自然環(huán)境,不受使用地區(qū)的環(huán)境限制,是研究與檢測(cè)太陽(yáng)能的理想裝備。

 
、設(shè)備簡(jiǎn)介

太陽(yáng)能產(chǎn)品在室外自然環(huán)境下測(cè)試,受到氣候條件影響的因素很多,經(jīng)常滿足不了測(cè)試要求,甚至有些地區(qū)常年不能測(cè)試。即使能夠測(cè)試其結(jié)果誤差也很大。這樣一來對(duì)有些地區(qū)研究太陽(yáng)能技術(shù)帶來阻礙。我們參考了國(guó)外研究太陽(yáng)能的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù),開發(fā)了在室內(nèi)測(cè)試太陽(yáng)能產(chǎn)品的專業(yè)設(shè)備TRM-BLPD3型太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)。其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外的測(cè)試方法,重復(fù)性好,測(cè)試效率較高,同時(shí)在室內(nèi)可以模擬各種地區(qū)的自然環(huán)境,不受使用地區(qū)的環(huán)境限制,是研究與檢測(cè)太陽(yáng)能的理想裝備。

太陽(yáng)能集熱器室內(nèi)模擬測(cè)試系統(tǒng)的組成:

1.TRM-PD3型 矩陣式人工太陽(yáng)模擬器(符合EN12975:2006標(biāo)準(zhǔn)的要求)

2.TRM-BL型 太陽(yáng)能集熱器測(cè)試系統(tǒng)

3.TRM-PT1型 太陽(yáng)能集熱器測(cè)試系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)

1)光模擬器:包含燈架系統(tǒng)(2),冷天空(3),升降車架(4)和升降導(dǎo)軌

2)集熱器測(cè)試平臺(tái):由集熱器支架(7),x-y掃描機(jī)器人及其車架(8),通風(fēng)單元(9),恒溫器(10)

3)集熱器支架:待檢測(cè)的集熱器將被安裝其上,與燈架的角度和距離可中央控制和監(jiān)測(cè)

二、技術(shù)參數(shù)
 

名稱

技術(shù)指標(biāo)值

光學(xué)性能參數(shù)

光不均勻度

10(均勻度可調(diào)) 模擬光源系統(tǒng)發(fā)光面的均勻度調(diào)整方為:

1.改變光源的位置;2.改變局部光源的亮度;3.改變冷天空的局部透光度(精密調(diào)整)

光不穩(wěn)定度

5%(1 小時(shí)內(nèi))

光譜質(zhì)量

符合EN12975:2006,ISO9806-1:1994

光輻照度的可調(diào)范圍

6001200W/

調(diào)光方式

電子調(diào)光(電位器)。

手動(dòng)控制每支燈管單獨(dú)調(diào)光或自動(dòng)控制整體全部調(diào)光。

點(diǎn)亮熄滅方式

手動(dòng)開關(guān)與微機(jī)控制雙重功能可以開關(guān)每組光源。

有效輻照面積

2.4m×2m

氙燈壽命

10001500小時(shí)

光源輸出方式

平行光照射(通過反光罩形成平行光,平行光能量大于80%)

光源類型

特制的金屬鹵素?zé)簦?span lang="EN-US" style="font-family: 楷體_GB2312; font-size: 12pt;">MHG)作為光源,它的光譜是從紫外、可見到紅外的連續(xù)光譜,在可見區(qū)與太陽(yáng)光譜極其相似,并且輻射光強(qiáng)度可調(diào)。MHG燈中的稀土產(chǎn)生致密的多譜線光譜與連續(xù)光譜相符,與特制的玻璃過濾器結(jié)合,MHG燈提供的光譜分布非常接近自然太陽(yáng)光,符合EN12975:2006ISO9806-11994相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

光源數(shù)量

16

冷卻方式

風(fēng)冷16180/臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)對(duì)燈管通風(fēng)冷卻

矩陣式發(fā)光裝置升降臺(tái)

采用承重墻單面固定或者地面四角支撐結(jié)構(gòu)安裝方式(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì))

平臺(tái)安裝電動(dòng)升降裝置05m上下移動(dòng),0°~90°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。升降臺(tái)承載重量:3000kg

全部鋼制結(jié)構(gòu),表面防腐處理,噴塑工藝,自重(裝完設(shè)備):600Kg。

外形尺寸:2.5m×3m×0.5 m。

升降調(diào)整可以手動(dòng)開關(guān)或微機(jī)自動(dòng)控制, 通過改變兩面高度,調(diào)整平面角度(0—90)。

為了保證整體光源的均勻度,單個(gè)光源在燈架兩維空間位置可調(diào),范圍(0--200m m)。

采用高反射率反光板(反射率大于90%),成光學(xué)弧型角度,可將光源反射成平行光發(fā)出。

裝有12組大功率風(fēng)機(jī),對(duì)發(fā)射光源進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。

冷天空均光裝置

光源工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能與光能,為了防止熱能作用于集熱器產(chǎn)生升溫效應(yīng),必須將其過濾掉,致使熱能不直接作用于產(chǎn)品 ,只有光能透過冷天空后輻射于集熱器表面,使其產(chǎn)生光熱效應(yīng),達(dá)到介質(zhì)升溫的功能.。

冷天空的另外功能是可以改變模擬光源的均勻度,通過改變冷天空密度的方式可以調(diào)整透光均勻度。

因此在光源出口系統(tǒng)設(shè)計(jì)了冷天空裝置 ,其結(jié)構(gòu)為兩層平行的冷網(wǎng),采用不銹鋼材料制作,中間通冷風(fēng)并與冷卻器形成一體。冷天空直接固定在燈組上以便于靠近測(cè)試平面,冷卻系統(tǒng)采用壓縮機(jī)制冷技術(shù)與大功率平面風(fēng)機(jī)結(jié)合,保證冷網(wǎng)溫度:小于15度、功率:10KW .紅外熱輻射功率小于50(光源發(fā)光 - 光源不發(fā)光環(huán)境溫度下的差值)

主機(jī)電源控制柜

用于提供光源需求的直流電源,并完成每組光源的開關(guān)控制

裝有16只電位器可手動(dòng)對(duì)每路光源亮度進(jìn)行調(diào)整,裝有RS232通訊接口用于微機(jī)控制。

輸入交流電壓:AC220V

輸出直流電壓:DC:280V  單路功率: 3000W/

總功率:36KW  輸出開關(guān)量:12  路輸出模擬量:12

控制光源數(shù)量:16臺(tái)

尺寸:1100*800*750

高壓電源控制柜

由于光源點(diǎn)亮需要3萬伏直流高壓激發(fā)完成,因此設(shè)有高壓裝置。采用12組高壓電源對(duì)每只燈管獨(dú)立控制,電源間形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以屏蔽之間干擾,兩臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)電源進(jìn)行風(fēng)冷降溫,金屬結(jié)構(gòu)機(jī)柜對(duì)高壓形成屏蔽,裝有漏電保護(hù)器以保證工作安全。

太陽(yáng)模擬系統(tǒng)智能控制柜

完成太陽(yáng)模擬系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能,裝有智能控制器,完成對(duì)16路光源的狀態(tài)控制。光輻射強(qiáng)度 (1)、溫度(8)、風(fēng)速 (2)、環(huán)境溫濕度 (1)、電壓,電流(3)等信息。

同時(shí)控制(矩陣式發(fā)光裝置升降臺(tái) )的升降位置(四點(diǎn)),可根據(jù)異常狀態(tài),提供報(bào)警信息,以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

智能控制器采用高性能微處理器為主控CPU,適合于無人狀態(tài)下長(zhǎng)期監(jiān)測(cè).主機(jī)按照工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),便攜式防振結(jié)構(gòu),適合在惡劣環(huán)境使用。

工作環(huán)境:現(xiàn)場(chǎng)交流電壓:220伏,溫度:-5080℃,濕度:100%,尺寸:1100*800*750

微機(jī)管理系統(tǒng)

管理微機(jī)安裝于操作室內(nèi),人與設(shè)備分空間工作.微機(jī)軟件在WINDOWS2000以上環(huán)境即可運(yùn)行,多窗口界面顯示模擬器的工作狀態(tài),并對(duì)異常情況報(bào)警,同時(shí)微機(jī)可以控制每個(gè)工作環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全自動(dòng)化運(yùn)行,與打印機(jī)相連自動(dòng)打印存儲(chǔ)數(shù)據(jù),生成太陽(yáng)模擬器工作圖文報(bào)表及統(tǒng)計(jì)分析曲線,存儲(chǔ)量達(dá)數(shù)年以上,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為EXCEL標(biāo)準(zhǔn)格式可供其它軟件調(diào)用。

電學(xué)性能與環(huán)境參數(shù)

系統(tǒng)供電功率

光源滿負(fù)荷功率:36KW    

實(shí)驗(yàn)室的熱負(fù)荷:24kW

供電:交流:380V±5%,三相四線制

功率:  60KW  現(xiàn)場(chǎng)接地線 (接地電阻小于5)

工作環(huán)境要求

室內(nèi)面積: 長(zhǎng)12m;8m;6m

墻體受力強(qiáng)度:大于10KN;

基礎(chǔ):大于3000kg

四周裝有大容量排風(fēng)扇(排風(fēng)量大于1立方米/)或空調(diào)系統(tǒng) (控制光源熱負(fù)荷:大于30KW)

環(huán)境溫度:10--40度,環(huán)境濕度:小于70%

現(xiàn)場(chǎng)裝有上下水管路,自來水壓力.

距離光源8內(nèi)裝有隔離光源控制室,面積4平米 ,對(duì)光源方向安裝1平米觀察窗并有空調(diào),監(jiān)控平臺(tái)與測(cè)試人員在控制室內(nèi)工作.防止光源照射期間對(duì)人體傷害.

監(jiān)測(cè)參數(shù)

表面溫度

測(cè)量通道:8路;

測(cè)溫范圍:0300度;精度:±0.2

環(huán)境溫濕度

1路濕度: 測(cè)量范圍:0100% 

測(cè)量精度:±2%RH 

1路溫度: 測(cè)量范圍:-2070   

測(cè)量精度0.2

光輻射強(qiáng)度

測(cè)量通道:1路;光譜范圍:2803000nm;

功率范圍:02000W;測(cè)量精度:小于5%

風(fēng)速

20---40/秒精度:0.5/

位置安全傳感器

4路紅外光電式傳感器,開關(guān)量輸出

電流電壓

通道:各3路;電流: 測(cè)量范圍:0100A

電壓:0—380V   精度:小于5%

狀態(tài)指示

12路指示燈顯示工作狀態(tài)

 
 
三、系統(tǒng)組成及功能
 
1、矩陣式發(fā)光裝置

1.選用超高氣壓線形長(zhǎng)弧氙燈做光源。其共性是發(fā)光體尺寸小,呈線狀,亮度高,容易被光學(xué)系統(tǒng)處理成便于使用的平行光源。氙燈的光譜是從紫外、可見到紅外的連續(xù)光譜,在可見區(qū)與太陽(yáng)光譜極其相似,并且輻射光強(qiáng)度可調(diào)。

2.發(fā)光裝置支架、箱體及光路調(diào)節(jié)采用鋼制結(jié)構(gòu),自動(dòng)調(diào)節(jié)升降(0~1.5米)與照射角度(0~90度);

3.采用高反射率反光板(反射率大于90%),成光學(xué)弧型角度,可將光源反射成平行光發(fā)出。

4.裝有四組大功率風(fēng)機(jī),對(duì)發(fā)射光源環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,可對(duì)太陽(yáng)能熱水器、集熱器、電池板、太陽(yáng)能發(fā)電站等產(chǎn)品進(jìn)行直接照射。

 
 
2、主機(jī)電源控制柜

系統(tǒng)配用自主研發(fā)的高精度、高可靠性的精密光學(xué)儀器級(jí)專用電源,有別于普通的照明級(jí)氙燈電源,系統(tǒng)即將配備的最新設(shè)計(jì)的電源具有如下特點(diǎn):

(1)LCD大屏幕液晶顯示屏,便于讀取工作數(shù)據(jù);

(2)高端儀器才使用的精密光反饋裝置,使得光脈動(dòng)比普通系統(tǒng)降低一個(gè)數(shù)量級(jí);

(3)自動(dòng)觸發(fā),全新設(shè)計(jì)的高可靠電子觸發(fā)裝置,您完全不必?fù)?dān)心普通電源不易觸發(fā)的苦惱;

(4)燈泡已使用時(shí)間顯示,便于掌握更換燈泡的時(shí)間以及不同品牌燈泡品質(zhì)的比較;

(5)可按工作計(jì)劃預(yù)約定時(shí)啟動(dòng),工作時(shí)間預(yù)約,定時(shí)關(guān)機(jī),調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度等功能;

(6)全新外觀,拒絕粗糙工藝,該電源系統(tǒng)在各項(xiàng)參數(shù)上已經(jīng)高于該類進(jìn)口光學(xué)系統(tǒng)所配用電源的水平。

(7)自動(dòng)記錄與顯示:發(fā)光輻射強(qiáng)度,各點(diǎn)溫度,工作時(shí)間等數(shù)據(jù);

(8)微機(jī)通訊接口:標(biāo)準(zhǔn)RS232/USB/RS485通訊接口,可用微機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè)與遙控光源;

3、高壓電源控制柜

由于氙燈點(diǎn)亮需要3萬伏直流高壓激發(fā)完成,因此設(shè)有高壓裝置。采用12組高壓電源對(duì)每只燈管獨(dú)立控制,電源間形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屏蔽之間干擾,兩臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)電源進(jìn)行風(fēng)冷降溫,金屬結(jié)構(gòu)機(jī)柜對(duì)高壓形成屏蔽,裝有漏電保護(hù)器以保證工作安全。

4、太陽(yáng)模擬系統(tǒng)智能控制柜

它是模擬器系統(tǒng)的控制核心,智能控制柜安裝在操作室內(nèi),對(duì)模擬器的所有操作全部由其完成,可以控制各路光源開閉,光源亮度,遙控升降臺(tái)的位置,還可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全工作狀態(tài)。

監(jiān)測(cè)主機(jī)采用高性能微處理器為主控CPU,大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,可連續(xù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)6000條以上,工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),便攜式防震結(jié)構(gòu),大屏幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多路監(jiān)測(cè)要素,可替代微機(jī)),輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用。即可與微機(jī)同時(shí)監(jiān)測(cè),又可以斷開微機(jī)獨(dú)立監(jiān)測(cè)??刂崎_關(guān)量:入16路 出16路

測(cè)量指標(biāo):溫度:4路 風(fēng)速:1路 電壓:3路 電流:3路 環(huán)境溫濕度:1路 位置狀態(tài)等信息??刂乒?尺寸:1100*800*750MM

 
5、模擬光源均光板

光源的均勻性是太陽(yáng)模擬器的重要指標(biāo),一般通過調(diào)整每只光源的亮度與位置只能改變大的均勻誤差。但精密均勻性調(diào)整必須通過光源均光板完成。均光板是一種金屬網(wǎng)格狀的透光裝置,通過改變網(wǎng)格的密度,實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)光的均勻性的調(diào)整,調(diào)整精度很高。其采用不銹鋼材料,耐高溫,不影響光譜質(zhì)量,尺寸:2.2米*1.7米安裝在距離光源0.6米的矩陣式發(fā)光裝置上,經(jīng)過均光板發(fā)出的光源均勻性較好,照射集熱器表面,滿足試驗(yàn)要求。

6、模擬光源的自動(dòng)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)與手持移動(dòng)雙重控制功能。

陽(yáng)光移動(dòng)手持監(jiān)控儀不但可以檢測(cè)模擬器的工作狀態(tài),輻射強(qiáng)度,環(huán)境溫度,風(fēng)速等指標(biāo),還可以控制光源點(diǎn)亮,升降臺(tái)角度調(diào)整,實(shí)現(xiàn)模擬器的全自動(dòng)操作。又可以聯(lián)網(wǎng)在異地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。讓測(cè)試人員遠(yuǎn)離模擬器輻射傷害對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控。

測(cè)量要素為:風(fēng)速,風(fēng)向,氣流,環(huán)境溫度,環(huán)境濕度,太陽(yáng)輻射,露點(diǎn),海拔高度,位置經(jīng)度緯度,電子羅盤,時(shí)間,GPS等指標(biāo)并可以登錄互聯(lián)網(wǎng)。

體積小巧,方便攜帶,是手中的遙控器;外形尺寸:148*60*28(mm)

整機(jī)重量:200克;顏色:黑色

儀器顯示與鍵盤采用國(guó)際最流行的3.2寸LED全彩色大屏幕電容式觸摸屏。

溫度:測(cè)量通道:4路;測(cè)溫范圍:0~150度;精度:±0.2℃

太陽(yáng)輻射強(qiáng)度:測(cè)量通道:1路;光譜范圍:280~3000nm;

功率范圍:0~2000W;測(cè)量精度:小于5%

 
 
四、氙燈使用

(1)使用氙燈時(shí),不可用手觸及燈管泡殼,點(diǎn)燃前用酒精棉球擦洗泡殼,以防手汗、油污、灰塵沾污泡殼,點(diǎn)燃后高溫會(huì)造成燈管玻璃結(jié)晶失透,影響光通量和壽命。

(2)安裝時(shí)不允許用手夾持氙燈泡殼,不允許有壓力或扭力作用于泡殼,應(yīng)用一只手夾持氙燈極管,另一只手用扳手旋緊六角螺帽。并注意,不可用力過大,以防氙燈破裂。

(3)氙燈正負(fù)極絕對(duì)不能接反,否則點(diǎn)燃幾分鐘后氙燈即報(bào)廢。氙燈工作電流大,電路引線保證良好接觸,必須定期檢查接頭情況,以免發(fā)熱,燒壞氙燈。

(4)氙燈壽命與開關(guān)次數(shù)有一定關(guān)系,開關(guān)次數(shù)減少,壽命就增加;反之,則加速泡殼發(fā)黑,縮短壽命。

 五、安全需知

電源要求:交流380伏,50A, 50/60HZ,三相五線制進(jìn)線,要求廠區(qū)供電帶漏電保護(hù)功能。設(shè)備需確保接地,設(shè)備接地是安全操作的保證,地線缺少可能導(dǎo)致安全事故,在缺乏接地保護(hù)的情況下,所有可接觸到的金屬導(dǎo)體(包括看似絕緣的開關(guān)旋鈕和扶手)都可能是帶電的,可能對(duì)操作人員造成電擊。不要在有可燃?xì)怏w的環(huán)境中操作設(shè)備。

設(shè)備運(yùn)行中可能產(chǎn)生電火花,為了防止氣體燃燒和爆炸,請(qǐng)勿在此環(huán)境中操作。本設(shè)備請(qǐng)勿移除面板和蓋板,設(shè)備內(nèi)部具有高壓電和熱源,為了避免人身傷害,請(qǐng)勿打開面板操作,在操作前請(qǐng)確保面板和蓋板正確安裝好。


 
 
 
 

錦州陽(yáng)光氣象科技有限公司(簡(jiǎn)稱:陽(yáng)光氣象)位于渤海之濱的遼西中心城市-錦州,是中國(guó)領(lǐng)先的氣象環(huán)境儀器與新能源檢測(cè)設(shè)備解決方案提供商。公司擁有專業(yè)的技術(shù)人才,雄厚的研發(fā)力量,完善的檢測(cè)裝備與領(lǐng)先的工藝流程,使陽(yáng)光氣象成為國(guó)內(nèi),集科研開發(fā)、加工制造、國(guó)際貿(mào)易為一體的實(shí)力雄厚的技術(shù)開發(fā)公司。

陽(yáng)光氣象堅(jiān)信一流的技術(shù)人才是產(chǎn)品質(zhì)量的基本保證。“科技以人為本,堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新”是陽(yáng)光氣象一直堅(jiān)持的企業(yè)發(fā)展原則,公司具備專業(yè)的技術(shù)人才,涉及電學(xué)、光學(xué)、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等領(lǐng)域。公司與多家科研院所建立了良好的技術(shù)合作關(guān)系,不斷對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,并結(jié)合了國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

陽(yáng)光氣象專業(yè)致力于環(huán)境與新能源儀器的研發(fā)與制造。公司成立十多年來,先后在國(guó)內(nèi)建設(shè)了國(guó)家級(jí)、省級(jí)、企業(yè)級(jí)的太陽(yáng)能檢測(cè)中心一百多家,并且多家都通過了CNAS認(rèn)證,得到了行業(yè)專家的認(rèn)可。我公司生產(chǎn)的太陽(yáng)能檢測(cè)設(shè)備多數(shù)獲得國(guó)家專利,具有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是陽(yáng)光公司獨(dú)立設(shè)計(jì)制造的專有產(chǎn)品。

氣象環(huán)境儀器已經(jīng)成為陽(yáng)光公司的定型產(chǎn)品,我公司開發(fā)的百余種氣象環(huán)境儀器得到了國(guó)內(nèi)外用戶的認(rèn)可與應(yīng)用,陽(yáng)光品牌已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的標(biāo)志,產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于氣象、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、通,能源等領(lǐng)域。

 
 

 

 

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