一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置及其测试方法，所述测试装置包括测试装置主体和环境监测仪，所述环境监测仪包括太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪和无线通讯模块；所述测试装置主体包括若干根可旋转支撑杆、铝箔、顶面制冷效果测试台和对比测试台。本发明专利技术设有对比测试台和制冷效果测试台，通过测量进水出水温差精准计算制冷材料的辐射能，直观反应辐射制冷材料性能，剔除了环境因素影响。本发明专利技术可以全天候连续监测不同天气条件下辐射制冷涂料的辐射能功率，可获得连续平滑辐射能

【技术实现步骤摘要】
一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置及其测试方法


[0001]本专利技术属于辐射制冷
，具体为一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置及其测试方法。

技术介绍

[0002]近年来，能源消耗量以及碳排放量逐年攀升，导致全球气候变暖以及城市热岛效应等环境恶化现象愈发严重，这使得人们不得不消耗更多的能源去实现预期制冷目标。据统计，目前制冷能耗约占全世界建筑总用电量的五分之一，以及全世界总用电量的十分之一。此种情况下，如何实现以最低的能耗实现相同的制冷效果是全世界制冷方向热点研究领域。辐射制冷作为一种被动制冷技术，在制冷过程中实现零能耗则凸显出其巨大价值。
[0003]被动辐射制冷材料利用太阳辐射来进行制冷，不使用制冷剂，也不需要能量输入。辐射制冷材料通过红外辐射的方式将热量传递到大气层之外，实现自身以及基底材料的降温，其辐射能即为辐射制冷的冷量来源。为增大制冷效果，辐射制冷材料在太阳辐射波段具有高反射率，在“大气窗口”波段(8
‑
13μm)具有高发射率。是目前最具有潜力的应对全球气候变暖的制冷方式之一。
[0004]2014年，辐射制冷技术首次实现，因其具有先进性、安全性等优势，并可有效提升现有空调系统运行效率，其应用前景也是十分广阔的。但被动辐射制冷辐射能功率测试目前没有国家标准的监测系统，因此急需开发出标准测试装置，直观反应辐射制冷材料在不同情况下制冷性能。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置及其测试方法，该方法剔除了环境因素对制冷效果的影响，可以直观反应制冷材料性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，包括测试装置主体和环境监测仪，所述的环境监测仪包括太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪、无线通讯模块，且均设于测试装置主体顶面上，所述太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪与无线通讯模块电相连，并通过无线通讯模块与监控终端实现无线相连，从而可以使监控终端设在室内，使得人员在适宜的作业环境中，所述监控终端最终可获得环境检测仪测得的气象数据。
[0008]所述的测试装置主体包括若干根可旋转支撑杆、铝箔、顶面、制冷效果测试台和对比测试台；所述的制冷效果测试台和对比测试台固定于所述顶面上部，防止因风吹、倾斜等原因滑落；所述的铝箔倾斜设置于所述顶面周围，用于减少空气对流对试验的影响；所述的制冷效果测试台表面为辐射制冷材料，所述制冷效果测试台内部设有U型水管，所述U型水管的进水口和出水口均设有温度传感器和流体流速测量装置；所述对比测试台与制冷效果
测试台的区别仅在于，表面的辐射制冷材料不同，用于对比两种不同辐射制冷材料的制冷性能；所述可旋转支撑杆设于所述顶面底部，旋转所述可旋转支撑杆可测量不同角度辐射制冷材料的辐射能功率。所述的U型水管半径为10
‑
20cm，有3
‑
5个直行管道。
[0009]上述技术方案中，进一步地，所述的太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪、无线通讯模块分别位于顶面四角。所述的太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪，无线通讯模块与监控终端均与电源点连接，电源为各模块供电。
[0010]进一步地，所述制冷效果测试台的进水口与出水口均设有水泵，保证进出水流畅。
[0011]进一步地，所述制冷效果测试台的进水口与出水口均采用密封圈进行密封，防止水溢出箱体。
[0012]进一步地，所述的监控终端包括显示模块和存储模块，用于数据显示和数据存储。
[0013]进一步地，所述的可旋转支撑杆由透明聚苯乙烯制成，以降低太阳辐射吸收，从而减少其对测试结果的影响；所述铝箔的厚度为0.1
‑
0.5mm，所述铝箔的竖直高度至少为300mm，减少空气对流对试验的影响；所述铝箔朝外倾斜，与水平面夹角为30
°‑
60
°
。
[0014]进一步地，所述的可旋转支撑杆高度为1
‑
2m，此高度范围可减少高温地面长波辐射对测试结果的影响。所述的可旋转支撑杆可旋转，通过旋转可旋转支撑杆的角度，可使得顶面与水平面所成夹角为30
‑
45
°
，可用于对比不同角度辐射制冷材料的辐射能功率。
[0015]进一步地，所述的太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪与无线通讯模块固定在顶面上，与相邻边框距离10
‑
20cm，用于确保气象数据的一致性。
[0016]进一步地，所述顶面的上表面刷白漆；所述的顶面上设有排水孔，保证顶面的积水顺利排出。
[0017]进一步地，所述的温度传感器为热电偶，精度为0.01℃。
[0018]更进一步地，所述的对比测试台和制冷效果测试台为长方体结构。所述的对比测试台与制冷效果测试台顶部与U型管充分接触，提升热量传递效果。
[0019]本专利技术还提供一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试方法，步骤如下：
[0020]1)将实验台放置于开阔平坦的平面，使顶面保持水平，将需要测量性能的辐射制冷涂料均匀涂布在制冷效果测试台，将需要对比性能的涂料均匀涂布在对比测试台，涂料完全干燥后得到辐射制冷表面，调整试验台支撑杆角度至预定角度；
[0021]2)开启太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪和无线通讯模块，测量并记录单位面积的辐射制冷表面吸收的太阳辐射量P
sun
、单位面积的辐射制冷表面吸收的大气辐射量P
atm
、环境温度T
atm
以及风速V
atm
；
[0022]3)开启水泵，保证制冷效果测试台和对比测试台内的U型水管充满水，且能长时间连续平稳运行；测量进入和流出制冷效果测试台U型水管的水的温度T
gi
、T
go
及其流速V
w1
，测量进入和流出对比测试台U型水管的水的温度T
ti
、T
to
及其流速V
w2
；
[0023]4)根据辐射制冷表面存在的能量守恒关系，得到辐射能功率P
rad
的计算公式，具体方法如下：
[0024]辐射制冷表面存在如下能量守恒关系：
[0025]P
rad
＝P
net
+P
sun
+P
atm
+P
non
‑
rad
[0026]式中，P
rad
表示单位面积以红外形式散发出去的热量的辐射能功率、P
net
代表单位面积的辐射制冷表面的净制冷量、P
sun
代表单位面积的太阳辐射方式传递的热量、P
atm
代表
单位面积的长波辐射方式传递的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：包括测试装置主体和环境监测仪，所述的环境监测仪包括太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪和无线通讯模块，且均位于测试装置主体顶面上；所述的太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪均与所述无线通讯模块电连接，并通过所述无线通讯模块与监控终端实现无线通讯；所述的测试装置主体包括若干根可旋转支撑杆、铝箔、顶面、制冷效果测试台和对比测试台；所述的制冷效果测试台和对比测试台固定于所述顶面上部；所述的铝箔倾斜设置于所述顶面周围，用于减少空气对流对试验的影响；所述的制冷效果测试台表面为辐射制冷材料，所述制冷效果测试台内部设有U型水管，所述U型水管的进水口和出水口均设有温度传感器和流体流速测量装置；所述对比测试台与制冷效果测试台的区别仅在于，表面的辐射制冷材料不同，用于对比两种不同辐射制冷材料的制冷性能；所述可旋转支撑杆设于所述顶面底部，旋转所述可旋转支撑杆可测量不同角度辐射制冷材料的辐射能功率。2.根据权利要求1所述的全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：所述的太阳辐射仪、环境温度风速测量仪、长波辐射仪、无线通讯模块分别位于顶面四角。3.根据权利要求1所述的全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：所述制冷效果测试台的进水口与出水口均设有水泵。4.根据权利要求1所述的全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：所述制冷效果测试台的进水口与出水口均采用密封圈进行密封。5.根据权利要求1所述的全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：所述的监控终端包括显示模块和存储模块，用于数据显示和数据存储。6.根据权利要求1所述的全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：所述的可旋转支撑杆由透明聚苯乙烯制成，所述铝箔的厚度为0.1
‑
0.5mm。7.根据权利要求1所述的全天候辐射制冷材料辐射能功率测试装置，其特征在于：所述顶面的上表面刷有白漆，所述顶面上设有排水孔。8.一种全天候辐射制冷材料辐射能功率测试方法，基于权利要求1
‑
7任一项所述装置实现，其特征在于：步骤如下：1)将实验台放...

【专利技术属性】
技术研发人员：王如华，郑岩岩，于鑫，李大磊，朱芝雄，刘辉，戴胜娟，王亮，王泽业，瞿铭良，吴娴，范利武，俞自涛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：