一种移动式模块化高精度人工气候室制造技术

本专利提供一种移动式模块化高精度人工气候室，主要包括人工降雨系统、智能控温系统、风机系统、预混系统、驱动系统以及控制系统。所述人工降雨系统可控制人工气候室内降雨量；所述智能控温系统控制人工气候室内温度；所述风机系统控制人工气候室内风速；所述预混系统可对雾霾和粉尘进行一定比例混合；所述驱动系统可对人工气候室实现驱动、转向等功能；所述控制系统可对整个装置进行控制并进行故障诊断。本专利与现有技术精度相比提高15％

【技术实现步骤摘要】
一种移动式模块化高精度人工气候室


[0001]本专利涉及人工气候室
，具体是一种移动式模块化高精度人工气候室。

技术介绍

[0002]着“碳达峰、碳中和”的提出，新能源的开发与利用收到了广泛的关注，我国正在加大太阳能、风能等可再生能源在未来能源结构中的地位。作为一种总量巨大、清洁无污染的太阳能，对于国家绿色能源与绿色建筑等战略性新兴产业具有重大意义。但是近年来，全国多个城市频繁出现极端严重污染天气，主要在于空气中含有大量粉尘和雾霾。由于粉尘与雾霾对太阳辐射具有散射和削弱的能力，导致光伏发电系统的能效产生严重影响，极大地降低了太阳能的利用率。太阳能光伏发电直接来源于太阳光的照射，受到气候条件等因素的影响，如：PM2.5、PM10、粉尘颗粒、环境温度、雨雪条件等因素都会对光伏发电效率产生极大影响，而目前关于人工模拟室进行光伏发电方面的研究以及设备具有价格昂贵、安装困难、布线繁琐、工作不稳定导致测试精度低等缺点，所以对于传统的人工气候室进行创新和改善具有重要意义和发展潜力。

技术实现思路

[0003]针对现有技术上的不足，本专利的目的是提供一种移动式模块化高精度人工气候室。以利于解决现有人工气候室价格昂贵、安装困难、因素测试不全面、测试精度较低、气候室内不具备故障诊断等问题。本专利采用模块化部件安装，能够适应不同类型的测试需求，人工气候室内搭载各种测试传感器实时检测实验过程中参数变化，精度提高15％～20％。
[0004]为实现以上目的，本专利采用的技术方案是提供一种移动式模块化高精度人工气候室，该装置包括人工降雨系统、智能控温系统、风机系统、预混系统、驱动系统以及控制系统。
[0005]所述人工降雨系统包括人工降雨喷头、进水管、出水管、流量传感器和流量控制阀，进水管上安装有流量传感器和流量控制阀，流量传感器实时检测进水管内水流量，将管内流量数据传输到控制箱，实验人员设定降雨量数据，控制系统将数据传输到流量控制阀，控制进水管流量，从而控制降雨喷头的降雨量。
[0006]所述智能控温系统包括室内机和室外机，室内机用于调节人工气候室内温度，满足实验所需温度，室内机与人工气候室内的温湿度传感器配合，人工气候室内温湿度传感器将检测的温度传输到控制箱，当温度与预设温度存在偏差时，控制箱根据预设温度智能控制室内机工作进行制冷或制热，达到预设温度，提高实验过程中的温度精度。
[0007]所述风机系统包括风机和风管，风机工作时内部叶轮高速旋转，空气产生离心力通过风管进入预混室内，人工气候室内风速传感器将检测的风速数据传输到控制箱，当风速与预设风速不同时，控制箱根据预设风速智能控制风机变频工作，调节风速大小，达到预设风速，提高实验过程中的风速精度。
[0008]所述预混系统包括雾霾箱、粉尘箱、移动孔板、百叶、孔板和预混室，雾霾箱和粉尘
箱分别装入实验预设的雾霾和粉尘，当预混状态时，电机带动移动孔板向下滑动，并与孔板形成错位，使预混室与人工气候室隔开，当雾霾和粉尘混合后，电机带动移动孔板向上移动，与孔板的孔重合，预混室内的空气将通过孔板吹入人工气候室内，孔板的作用是使风均匀的吹入人工气候室内，百叶安装在移动孔板的孔内，百叶可任意角度旋转控制风向。
[0009]所述驱动系统包括万向轮、轮毂电机和电动平板车，电动平板车的前方安装2个万向轮，后方安装4个万向轮，前后方均安装万向轮有利于电动平板车在狭小空间内转向，其具有移动，转向、减震和刹车等功能，后方万向轮上安装与其直径相同的轮毂电机，用于驱动电动平板车。
[0010]所述控制系统包括中央处理器、电源、风速传感器、温湿度传感器、流量传感器、空气质量测试仪、电量监测仪、液晶显示屏、室内机、流量控制阀、风机、电机、轮毂电机、数据传输模块和故障诊断模块，其中一部分集成在电路板上，另一部分安装在人工气候室内以及电动平板车上。
[0011]与现有技术相比，本专利的有益效果是：
[0012](1)本专利中人工气候室安装于电动平板车上，可实现前后移动和旋转，以满足实验中应对各种场合的使用需求。
[0013](2)本专利由各个模块集合而成，可现场拼装，便于各个设备维护。
[0014](3)本专利可实现风速、降雨量、温度、雾霾和粉尘颗粒等因素耦合实验，以应对实验需要的不同参数。
[0015](4)本专利包含的温湿度传感器、风速传感器、空气质量测试仪实时检测各项参数，并将数据传输到控制箱内进行处理，以控制室内机、流量控制阀、风机等装置对预设实验参数进行精准控制，有益于提升实验精度。
附图说明
[0016]图1是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室内部结构前视结构示意图；
[0017]图2是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室内部结构后视结构示意图；
[0018]图3是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室维护结构示意图；
[0019]图4是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室前视结构示意图；
[0020]图5是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室后视结构示意图；
[0021]图6是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室预混室内部结构示意图；
[0022]图7是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室移动孔板结构示意图；
[0023]图8是本专利一种移动式模块化高精度人工气候室控制图。
[0024]图中：
[0025]1.预混室
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2.有机玻璃
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3.风管
[0026]4.风速传感器
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5.孔板
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6.万向轮
[0027]7.出水管
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8.光伏板支架
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9.进水管
[0028]10.降雨喷头
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11.温湿度传感器
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12.框架
[0029]13.室内机
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14.气候室支架
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15.风机
[0030]16.蓄电池
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17.控制箱
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18.室外机
[0031]19.电动平板车
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20.雾霾箱
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21.粉尘箱
[0032]22.风管支架
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23.轮毂电机
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24.水平滑轨
[0033]25.空气质量测试仪
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动式模块化高精度人工气候室，其特征是：该装置包括框架(12)、人工降雨系统、智能控温系统、风机系统、预混系统、驱动系统以及控制系统；所述框架(12)内部下方安装水平滑轨(24)，所述水平滑轨(24)与有机玻璃(2)相接；所述人工降雨系统包括人工降雨喷头(10)、进水管(9)、出水管(7)、流量传感器(35)和流量控制阀(39)，人工降雨喷头(10)安装在框架(12)内部的上方，并与进水管(9)相接，进水管(9)的进水口端与出水管(7)的出水口端平行连接；所述智能控温系统包括室内机(13)和室外机(18)，室内机(13)安装在框架(12)内部，室外机(18)安装在电动平板车(19)上；所述风机系统包括风机(15)、风管(3)和风管支架(22)，风机(15)安装在电动平板车(19)上，风管(3)连接风机(15)的出风口，并与预混室(1)的进风口连接；所述预混系统包括预混室(1)、进风孔板(26)、雾霾箱(20)、粉尘箱(21)、电机(27)、百叶(36)、移动孔板(28)、竖直滑轨(29)和孔板(5)，预混室(1)与框架(12)相接，雾霾箱(20)和粉尘箱(21)固定安装在预混室(1)的后部，移动孔板(28)的侧面安装电机(27)和竖直滑轨(29)，移动孔板(28)与孔板(5)平行相接；所述驱动系统包括电动平板车(19)、万向轮(6)和轮毂电机(23)，万向轮(6)安装在电动平板车(19)下方，后方万向轮(6)上安装与其直径相同的轮毂电机(23)；控制系统包括中央处理器(33)、电源(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚万祥，岳琦，任丽杰，田万峰，徐媛，蒋雷杰，袁旺秋，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：