太陽(yáng)能模擬器采用總輻射表標(biāo)定,見(jiàn)圖18。

采用試件安裝平面的中心點(diǎn)作為標(biāo)定位置進(jìn)行輻照量的測(cè)試,通過(guò)調(diào)整光源的功率達(dá)到500W/m2 ±25W/m2。經(jīng)標(biāo)定,接近滿功率時(shí),測(cè)試得到的輻照量可達(dá)到599.6 W/m2;四個(gè)燈的功率均在滿功率的80%時(shí),測(cè)試得到中心點(diǎn)的輻照強(qiáng)度(詞條“強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供)為497.7 W/m2。可見(jiàn),光源整體輻照量可以達(dá)到500W/m2 ±25W/m2的要求,且取滿功率的約80%即可。
單個(gè)光源輻照量標(biāo)定采用試件安裝平面的中心點(diǎn)作為標(biāo)定位置進(jìn)行輻照量測(cè)試。經(jīng)標(biāo)定,四個(gè)燈在試件安裝平面中心位置的輻照量見(jiàn)表1?梢钥闯,由于采用調(diào)節(jié)電流控制功率,較好地達(dá)到了各個(gè)燈較為一致的輻照度,從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的500W/m2±25W/m2輻照值,結(jié)果較為理想。

光源輻照量在試件安裝平面內(nèi)分布均勻性(詞條“均勻性”由行業(yè)大百科提供)標(biāo)定采用將輻照計(jì)在試件安裝平面內(nèi)移動(dòng)到相應(yīng)位置進(jìn)行測(cè)試的方法。標(biāo)定結(jié)果見(jiàn)圖19。

除中心點(diǎn)輻照度偏差達(dá)到3.45%外,其余各點(diǎn)偏差值均在2.0%以內(nèi),說(shuō)明輻照在試件安裝平面內(nèi)分布具有較高的均勻性;平面內(nèi)輻照度算術(shù)平均值為481.1 W/m2,試件洞口面積為1.52m×1.52m,則總輻照量為1111.5W。
水冷-計(jì)量系統(tǒng)由吸收板、冷卻板、水循環(huán)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、流量計(jì)等組成。吸收板和冷卻板安裝在計(jì)量箱內(nèi),吸收板為鍍有高太陽(yáng)能吸收膜的金屬板,金屬板背部有多排連通水管,與箱體外部的循環(huán)水相連通,用于熱計(jì)量箱系統(tǒng)溫度的調(diào)節(jié)和計(jì)量。水冷-計(jì)量系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖20。

水冷計(jì)量系統(tǒng)標(biāo)定采用上述穩(wěn)定輻照條件下,外環(huán)境箱和計(jì)量箱均維持在25℃左右,測(cè)定輻照前后水帶走的熱量,比較其與輻照熱量的差異。設(shè)定計(jì)量箱、防護(hù)箱和外環(huán)境箱均為25℃,進(jìn)口水溫為16℃。首先測(cè)定無(wú)輻照時(shí),進(jìn)出口水溫溫差;然后輻照約1個(gè)小時(shí)后,再測(cè)量進(jìn)出口水溫溫差。無(wú)輻照時(shí)及輻照時(shí)進(jìn)出口水溫溫差差值采用多次測(cè)試結(jié)果的平均值,見(jiàn)表2。

由表2可以看出,無(wú)輻照時(shí)進(jìn)出口水溫溫差平均值為3.48K,輻照時(shí)進(jìn)出口水溫溫差平均值為5.16K。則輻照前后水溫溫差差值為1.68K,熱量為:

標(biāo)定結(jié)果表明,實(shí)際測(cè)得的熱量為1019.2W,與輻照標(biāo)定值1111.5W有一定差距,原因可能是試件安裝框部分未安裝試件,部分熱量以對(duì)流方式通過(guò)外環(huán)境箱流失。因此,對(duì)水冷-熱計(jì)量系統(tǒng)的進(jìn)一步標(biāo)定與典型門(mén)窗試件測(cè)試相結(jié)合,通過(guò)測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算值比較對(duì)該系統(tǒng)可靠性進(jìn)行確定。
5、測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究



注:差值和差比均以計(jì)算值為基準(zhǔn)測(cè)算。
表4可以看出,經(jīng)修正后的SHGC實(shí)測(cè)值與計(jì)算結(jié)果差比在5%以內(nèi),具有良好的一致性,則試件的SHGC實(shí)測(cè)值為0.49。
6、結(jié)論
論文對(duì)建筑外窗太陽(yáng)得熱系數(shù)測(cè)試方法的背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、測(cè)試原理及方法、測(cè)試設(shè)備開(kāi)發(fā)、測(cè)試實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究,主要結(jié)論如下:
1、外窗的太陽(yáng)得熱是建筑能耗的重要組成部分,我國(guó)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)提出了相應(yīng)的要求,但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)整窗太陽(yáng)得熱系數(shù)的評(píng)價(jià)僅有計(jì)算方法,亟需對(duì)測(cè)試方法的研究;
2、國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的太陽(yáng)得熱系數(shù)測(cè)試方法及測(cè)試裝置的研究,但未形成統(tǒng)一的、科學(xué)的、準(zhǔn)確的、標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試方法和測(cè)試裝置;目前,國(guó)際上多個(gè)國(guó)家已經(jīng)試圖對(duì)不同測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備進(jìn)行總結(jié),擬形成統(tǒng)一的方法;
3、論文對(duì)建筑門(mén)窗太陽(yáng)得熱系數(shù)測(cè)試原理和測(cè)試方法進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,提出了簡(jiǎn)化測(cè)試方法,為測(cè)試設(shè)備的開(kāi)發(fā)提供了依據(jù);
4、進(jìn)行了基于人工光源的建筑門(mén)窗太陽(yáng)得熱系數(shù)測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與標(biāo)定,結(jié)果表明,該測(cè)試設(shè)備基本達(dá)到了建筑門(mén)窗太陽(yáng)得熱系數(shù)測(cè)試的要求;
5、典型試件測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,測(cè)試的數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)具有較高的一致性,表明測(cè)試結(jié)果具備較高的可靠性。
基于人工光源的建筑門(mén)窗太陽(yáng)得熱系數(shù)測(cè)試方法較為復(fù)雜,有關(guān)研究尚不成熟,仍需大量工作。論文總結(jié)了中國(guó)建筑科學(xué)研究院的有關(guān)研究經(jīng)驗(yàn),為國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究提供了一定的參考。
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