[实用新型]一种太阳周期性光热作用模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能的应用与研究领域的日照加热模拟装置，具体涉及一种太阳周期性光热作用模拟装置。

背景技术

太阳能是地球上取之不尽、用之不竭的清洁能源，是地球生命赖以生存的源泉。在当今化石能源不断枯竭，生态环境严重破坏的情况下，研发充分利用太阳能的各种方法和装置，对于世界范围内节约能源和保护生态环境都具有重要的现实和长远意义。目前，太阳能利用技术在全世界得到了广泛应用和深入研究，如太阳能热水系统、太阳能光伏发电系统、太阳能热电联产系统、天然光收集和传输系统、被动式采暖和制冷系统、太阳能加热或干燥系统等。这些系统的性能除了与系统本身的构成有关外，还受到太阳周期性光热作用的影响。由于太阳周期性光热作用与某一地区的地理位置有关，并且随季节不同而变动，呈现不稳定性，因此，太阳能利用系统性能测试至少面临如下三方面的问题：一是在某一具体地区测试的性能指标难以运用到其它地区；二是在某一时段测试的性能指标很难具有时节代表性；三是依托于室外不稳定的光热作用来做试验，只有进行长时间的观测和统计，才具有一定的可信度，这既耗时耗力又不方便。显然，这三方面问题限制了现有太阳能产品的研发和应用。并且太阳周期性光热作用是室外气候的主要成因，室外空气温度的升降和湿度的增减以及风速风向都极大地受到太阳周期性光热作用的影响。室外气候直接影响室外人体行为和室外环境设计，也直接或间接影响到室内气候。而且在建筑环境中，太阳周期性光热作用形成了建筑的热湿气候和采光气候，直接影响建筑的采暖、制冷和照明能耗等。所以太阳周期性光热作用还关系到室内外气候的形成和建筑的居住性能等。因此模拟任意地区任意时段的太阳周期性光热作用，对太阳周期性光热作用进行稳定、准确和真实的测试和数据采集，对太阳能产品的研发和创建舒适的人居住环境如太阳能光热利用、太阳能光伏发电、环境日照与遮阳、局地气候营造和建筑保温隔热等都有着深远的意义和价值。

针对上述问题人们提出了一些解决方案，如中国实用新型专利CN200720061327.5公开了一种日照模拟装置，其主要由支架和日照模拟部分组成，日照模拟部分可在支架上转动，从而改变照射的范围和角度，得到较真实的光照强度，用于空调器在长期日照环境中的性能测试。显然，该日照模拟装置的应用范围较窄，并且不能模拟太阳周期性光热作用。再如早期人们提出的一种日照仪，参见2002年华南理工大学等合编的《建筑物理》第169页，它由地平面板、赤道面板、时间转盘和固定平行光源组成。固定的平行光源发出的平行光线代表太阳光线，通过调节赤道面板与平行光线的夹角实现赤纬角定位，通过调节地平面板与赤道面板夹角实现地理纬度的定位，转动时间转盘实现地球自转的模拟。该仪器装置主要用来观测任意地点、任意日期和时刻的太阳方位角和高度角，制作太阳轨迹图和日照棒影图，测算建筑阴影、遮阳面积、日照间距和地区日落日出时间，但该日照仪不能模拟太阳周期性热作用，所以该日照仪的应用范围也较窄，并且因其结构上的缺陷而不能稳定、准确和真实的模拟太阳周期性光热作用，而不能满足现代各种各样的太阳能利用方式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳周期性光热作用模拟装置，可对太阳周期性光热作用进行直观、稳定、准确和真实的测试和数据采集，适用范围广，实用性强。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

一种太阳周期性光热作用模拟装置，包括光源装置，还包括试件的放置装置，上述光源装置形成以试件作为静止参考点的周期性升落的太阳模拟装置。

上述放置装置为可调节试件相对上述光源装置位置的支撑架。

上述放置装置包括由下至上依次支撑连接的底部水平支脚架、竖直支撑架和顶部水平支撑架，三者构成开口朝向上述光源装置的“匸”字状，所述竖直支撑架为可上下伸缩的支撑架，在所述顶部水平支撑架上活动设置有盛载试件的地平面板。

上述光源装置配设有驱动装置。

上述光源装置配设有支架，上述驱动装置为设于此支架上的电动机。

上述电动机配设有控制器。

上述光源装置通过以上述电动机的输出轴为轴平衡旋转的摆臂，与电动机的输出轴传动连接。

上述摆臂为可伸缩的摆臂。

上述光源装置由电刷通电，此电刷与上述电动机的输出轴同轴设置，上述支架固设有圆环，上述电动机的输出轴垂直于此圆环且输出轴的轴线通过圆环的圆心，所述光源装置配设有开关，此开关设于所述圆环上，上述摆臂对应此开关设有触发器。