擴項可再生能源建筑太陽能光熱性能測評設備

太陽能集熱器熱性能測試系統由恒溫控制臺、恒溫水箱、旋轉平臺、循環水泵和連接管路等組成，可對采用液體作為傳熱工質的集熱器進行穩態和動態測試。選取了溫度、流量、壓力、風速及太陽輻照度傳感器，設計了其硬件通訊電路，利用Labwindows/CVI軟件為基礎開發了測試系統的軟件部分，實現了數據的采集、分析和顯示。測試結果表明，系統能準確完成集熱器的瞬時效率、時間常數、入射角修正系數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外的常用方法還是穩態測試，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工作狀況下，這樣用穩態測試結果去描述動態工作的集熱器，并對其運行工況做出預測就存在較大誤差。按照GB/T4271－2007的要求設計太陽能熱性能測試系統，除可以對集熱器的瞬時效率、時間常數、入射角修正系數及兩端壓力降等參數穩態測試外，還可以進行快速的動態測試。

太陽能集熱器熱性能測試系統涉及到的參數主要有溫度、流量、壓力、風速及太陽能輻射量，而以上參數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轉換器轉換為數字量，再通過串行口傳遞給計算機，由計算機完成數據的運算與存儲等。

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

太陽能集熱器熱性能測試系統按照GB/T4271－2007《太陽能集熱器熱性能試驗方法》設計，除可以完成太陽能集熱器熱性能的穩態測試外，還可以進行動態測試。由于動態測試對太陽能輻照度、環境風速、集熱器進口工質溫度等要求低，因此每天的有效測試時間變長，測試速度快，測試數據可用性好。實際運行表明，系統動態測量參數全面，用戶界面友好，抗擾能力強，安全可靠。從數據的采集、顯示、存儲到數據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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