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太陽能產(chǎn)品在室外自然環(huán)境下測試,受到氣候條件影響的因素很多,經(jīng)常滿足不了測試要求,甚至有些地區(qū)常年不能測試。即使能夠測試其結(jié)果誤差也很大。這樣一來對有些地區(qū)研究太陽能技術(shù)帶來阻礙。我們參考了國外研究太陽能的經(jīng)驗及技術(shù),開發(fā)了在室內(nèi)測試太陽能產(chǎn)品的專業(yè)設(shè)備TRM-BLPD3型太陽能集熱器室內(nèi)模擬測試系統(tǒng)。其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外的測試方法,重復(fù)性好,測試效率較高,同時在室內(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,是研究與檢測太陽能的理想裝備。
太陽能產(chǎn)品在室外自然環(huán)境下測試,受到氣候條件影響的因素很多,經(jīng)常滿足不了測試要求,甚至有些地區(qū)常年不能測試。即使能夠測試其結(jié)果誤差也很大。這樣一來對有些地區(qū)研究太陽能技術(shù)帶來阻礙。我們參考了國外研究太陽能的經(jīng)驗及技術(shù),開發(fā)了在室內(nèi)測試太陽能產(chǎn)品的專業(yè)設(shè)備TRM-BLPD3型太陽能集熱器室內(nèi)模擬測試系統(tǒng)。其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室外的測試方法,重復(fù)性好,測試效率較高,同時在室內(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,是研究與檢測太陽能的理想裝備。
太陽能集熱器室內(nèi)模擬測試系統(tǒng)的組成:
1.TRM-PD3型 矩陣式人工太陽模擬器(符合EN12975:2006標(biāo)準(zhǔn)的要求)
2.TRM-BL型 太陽能集熱器測試系統(tǒng)
3.TRM-PT1型 太陽能集熱器測試系統(tǒng)移動平臺
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)集熱器測試平臺: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
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 小時內(nèi)) |
光譜質(zhì)量 |
符合EN12975:2006,ISO9806-1:1994 |
光輻照度的可調(diào)范圍 |
600~1200W/㎡ |
調(diào)光方式 |
電子調(diào)光(電位器)。 手動控制每支燈管單獨調(diào)光或自動控制整體全部調(diào)光。 |
點亮熄滅方式 |
手動開關(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 |
|
氙燈壽命 |
1000~1500小時 |
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)與太陽光譜極其相似,并且輻射光強度可調(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光,符合EN12975:2006和ISO9806-1:1994相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 |
光源數(shù)量 |
16組 |
冷卻方式 |
風(fēng)冷16組180瓦/臺軸流風(fēng)機(jī)對燈管通風(fēng)冷卻 |
矩陣式發(fā)光裝置升降臺 |
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)場情況設(shè)計)。 平臺安裝電動升降裝置0到 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): 外形尺寸: 升降調(diào)整可以手動開關(guān)或微機(jī)自動控制, 通過改變兩面高度,調(diào)整平面角度(0—90度)。 為了保證整體光源的均勻度,單個光源在燈架兩維空間位置可調(diào),范圍(0-- 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),對發(fā)射光源進(jìn)行強制冷卻。 |
冷天空均光裝置 |
光源工作時會產(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瓦(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只電位器可手動對每路光源亮度進(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/路 總功率:36KW 輸出開關(guān)量:12 路輸出模擬量:12路 控制光源數(shù)量:16臺 尺寸:1100*800*750 |
高壓電源控制柜 |
由于光源點亮需要3萬伏直流高壓激發(fā)完成,因此設(shè)有高壓裝置。采用12組高壓電源對每只燈管獨立控制,電源間形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以屏蔽之間干擾,兩臺風(fēng)機(jī)對電源進(jìn)行風(fēng)冷降溫,金屬結(jié)構(gòu)機(jī)柜對高壓形成屏蔽,裝有漏電保護(hù)器以保證工作安全。 |
太陽模擬系統(tǒng)智能控制柜 |
完成太陽模擬系統(tǒng)的自動控制功能,裝有智能控制器,完成對16路光源的狀態(tài)控制。光輻射強度 (1路)、溫度(8路)、風(fēng)速 (2路)、環(huán)境溫濕度 (1路)、電壓,電流(3路)等信息。 同時控制(矩陣式發(fā)光裝置升降臺 )的升降位置(四點),可根據(jù)異常狀態(tài),提供報警信息,以保證系統(tǒng)的安全運行。 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)下長期監(jiān)測.主機(jī)按照工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,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)場交流電壓:220伏,溫度:-50~80℃,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)境即可運行,多窗口界面顯示模擬器的工作狀態(tài),并對異常情況報警,同時微機(jī)可以控制每個工作環(huán)節(jié),實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動化運行,與打印機(jī)相連自動打印存儲數(shù)據(jù),生成太陽模擬器工作圖文報表及統(tǒng)計分析曲線,存儲量達(dá)數(shù)年以上,數(shù)據(jù)存儲格式為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) |
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系統(tǒng)供電功率 |
光源滿負(fù)荷功率:36KW 實驗室的熱負(fù)荷:24kW 供電:交流:380V±5%,三相四線制 功率: 60KW 現(xiàn)場接地線 (接地電阻小于5歐) |
工作環(huán)境要求 |
室內(nèi)面積: 長 墻體受力強度:大于10KN; 基礎(chǔ):大于 四周裝有大容量排風(fēng)扇(排風(fēng)量大于 環(huán)境溫度:10--40度,環(huán)境濕度:小于70% 現(xiàn)場裝有上下水管路,自來水壓力. 距離光源 |
監(jiān)測參數(shù) |
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表面溫度 |
測量通道:8路; 測溫范圍:0~300度;精度:± |
環(huán)境溫濕度 |
1路濕度: 測量范圍:0~100% 測量精度:±2%RH 1路溫度: 測量范圍:-20~ 測量精度:± |
光輻射強度 |
測量通道:1路;光譜范圍:280~3000nm; 功率范圍:0~2000W;測量精度:小于5% |
風(fēng)速 |
2路0-- |
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: 測量范圍:0~100A 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) |
1.選用超高氣壓線形長弧氙燈做光源。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)與太陽光譜極其相似,并且輻射光強度可調(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),對發(fā)射光源環(huán)境進(jìn)行強制冷卻,可對太陽能熱水器、集熱器、電池板、太陽能發(fā)電站等產(chǎn)品進(jìn)行直接照射。
系統(tǒng)配用自主研發(fā)的高精度、高可靠性的精密光學(xué)儀器級專用電源,有別于普通的照明級氙燈電源,系統(tǒng)即將配備的最新設(shè)計的電源具有如下特點:
(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,使得光脈動比普通系統(tǒng)降低一個數(shù)量級;
(3)自動觸發(fā),全新設(shè)計的高可靠電子觸發(fā)裝置,您完全不必?fù)?dān)心普通電源不易觸發(fā)的苦惱;
(4)燈泡已使用時間顯示,便于掌握更換燈泡的時間以及不同品牌燈泡品質(zhì)的比較;
(5)可按工作計劃預(yù)約定時啟動,工作時間預(yù)約,定時關(guān)機(jī),調(diào)節(jié)發(fā)光強度等功能;
(6)全新外觀,拒絕粗糙工藝,該電源系統(tǒng)在各項參數(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)自動記錄與顯示:發(fā)光輻射強度,各點溫度,工作時間等數(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)同時監(jiān)測與遙控光源;
由于氙燈點亮需要3萬伏直流高壓激發(fā)完成,因此設(shè)有高壓裝置。采用12組高壓電源對每只燈管獨立控制,電源間形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屏蔽之間干擾,兩臺風(fēng)機(jī)對電源進(jìn)行風(fēng)冷降溫,金屬結(jié)構(gòu)機(jī)柜對高壓形成屏蔽,裝有漏電保護(hù)器以保證工作安全。
4、太陽模擬系統(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,遙控升降臺的位置,還可以監(jiān)測系統(tǒng)的安全工作狀態(tài)。
監(jiān)測主機(jī)采用高性能微處理器為主控CPU,大容量數(shù)據(jù)存儲器,可連續(xù)存儲數(shù)據(jù)6000條以上,工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,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)同時監(jiān)測,又可以斷開微機(jī)獨立監(jiān)測??刂崎_關(guān)量:入16路 出16路
測量指標(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
光源的均勻性是太陽模擬器的重要指標(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,實現(xiàn)各點光的均勻性的調(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,滿足試驗要求。
6、模擬光源的自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場微機(jī)與手持移動雙重控制功能。
陽光移動手持監(jiān)控儀不但可以檢測模擬器的工作狀態(tài),輻射強度,環(huán)境溫度,風(fēng)速等指標(biāo),還可以控制光源點亮,升降臺角度調(diào)整,實現(xiàn)模擬器的全自動操作。又可以聯(lián)網(wǎng)在異地實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。讓測試人員遠(yuǎn)離模擬器輻射傷害對設(shè)備進(jìn)行遙控。
測量要素為:風(fēng)速,風(fēng)向,氣流,環(huán)境溫度,環(huán)境濕度,太陽輻射,露點,海拔高度,位置經(jīng)度緯度,電子羅盤,時間,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際最流行的3.2寸LED全彩色大屏幕電容式觸摸屏。
溫度:測量通道:4路;測溫范圍:0~150度;精度:±0.2℃
太陽輻射強度:測量通道:1路;光譜范圍:280~3000nm;
功率范圍:0~2000W;測量精度:小于5%
(1)使用氙燈時,不可用手觸及燈管泡殼,點燃前用酒精棉球擦洗泡殼,以防手汗、油污、灰塵沾污泡殼,點燃后高溫會造成燈管玻璃結(jié)晶失透,影響光通量和壽命。
(2)安裝時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)極絕對不能接反,否則點燃幾分鐘后氙燈即報廢。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。
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)備運行中可能產(chǎn)生電火花,為了防止氣體燃燒和爆炸,請勿在此環(huán)境中操作。本設(shè)備請勿移除面板和蓋板,設(shè)備內(nèi)部具有高壓電和熱源,為了避免人身傷害,請勿打開面板操作,在操作前請確保面板和蓋板正確安裝好。
錦州陽光氣象科技有限公司(簡稱:陽光氣象)位于渤海之濱的遼西中心城市-錦州,是中國領(lǐng)先的氣象環(huán)境儀器與新能源檢測設(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,完善的檢測裝備與領(lǐng)先的工藝流程,使陽光氣象成為國內(nèi),集科研開發(fā)、加工制造、國際貿(mào)易為一體的實力雄厚的技術(shù)開發(fā)公司。
陽光氣象堅信一流的技術(shù)人才是產(chǎn)品質(zhì)量的基本保證。“科技以人為本,堅持產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新”是陽光氣象一直堅持的企業(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、計算機(jī)、自動化等領(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,不斷對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,并結(jié)合了國外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
陽光氣象專業(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,先后在國內(nèi)建設(shè)了國家級、省級、企業(yè)級的太陽能檢測中心一百多家,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)的太陽能檢測設(shè)備多數(shù)獲得國家專利,具有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán),是陽光公司獨立設(shè)計制造的專有產(chǎn)品。
氣象環(huán)境儀器已經(jīng)成為陽光公司的定型產(chǎn)品,我公司開發(fā)的百余種氣象環(huán)境儀器得到了國內(nèi)外用戶的認(rèn)可與應(yīng)用,陽光品牌已經(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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