一种太阳周期性光热作用模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出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。采用上述技术方案后，本实用新型专利技术的太阳周期性光热作用模拟装置，可用于实验教学与科学研究活动等，其将传统的光源装置设置成以试件作为静止参考点，模仿任意地点任意时段太阳周期性升落的太阳模拟装置，即以地球上人的观察角度对试件进行光热作用测试，与现有技术相比，本实用新型专利技术的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准确的测试，结构新颖合理，适用范围广，实用性强。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能的应用与研究領域的日照加热模拟装置，具体涉及ー种太阳周期性光热作用模拟装置。
技术介绍
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；ニ是在某ー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，这既耗时耗カ又不方便。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，如中国技术专利CN200720061327. 5公开了ー种日照模拟装置，其主要由支架和日照模拟部分組成，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，得到较真实的光照強度，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ー种日照仪，參见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組成。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。
技术实现思路
本技术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，实用性強。为了达到上述目的，本技术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參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，三者构成开ロ朝向上述光源装置的“匚”字状，所述竖直支撑架为可上下伸縮的支撑架，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。上述摆臂为可伸縮的摆臂。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。上述光源装置为金属卤化物灯，其灯罩的内表面为抛光的抛物面，且所述金属卤化物灯设于抛物面的焦点处。采用上述技术方案后，本技术的太阳周期性光热作用模拟装置，可用于实验教学与科学研究活动等领域，其将传统的光源装置设置成以试件作为静止參考点而模仿任意地点任意时段太阳周期性升落的太阳模拟装置，模拟地球上的物体受到自然太阳光热的照射和加热情况，即以地球上人的观察角度来对试件进行太阳光热作用测试和数据采集等，与现有技术相比，本技术的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，结构新颖合理，适用范围广，实用性強。进ー步，放置装置为可调节试件相对光源装置位置的支撑架，此结构可使试件与光源装置之间的位置灵活可调，任意选择试件受光源装置光照及加热的条件，测试结果更加全面准确。进ー步，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，三者构成开ロ朝向上述光源装置的“匚”字状，竖直支撑架为可上下伸縮的支撑架，在顶部水平支撑架上活动设置有盛载试件的地平面板，此合理的整体结构为光源装置的全方位转动预留了空间，并且可上下伸缩的竖直支撑架和活动设置的地平面板可分别实现试件在竖直方向和水平方向相对光源装置位置的灵活可调。进ー步，光源装置配设有驱动装置，驱动装置作为光源装置的动カ装置，实现了光源装置的运动并增强了光源装置运动的可操作性。进ー步，光源装置配设有支架，驱动装置为设于此支架上的电动机，支架可使光源装置形成的太阳模拟装置的整体结构更加完整，且电动机为市场上普通常见的驱动装置，可有效降低本技术的太阳周期性光热作用模拟装置的成本。进ー步，电动机配设有控制器，如此，人们可通过此控制器对电动机进行控制，进而对光源装置的周期进行所需条件的调节，增强了本技术的太阳周期性光热作用模拟装置的可操作性和实用性。进ー步，光源装置通过以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，此结构可实现光源装置模拟以某地地面为静止參考点的太阳周期性转动，并且平衡旋转的摆臂使光源装置的转动更加稳定可靠。进一歩，摆臂为可伸縮的摆臂，此结构可调节光源装置的转动半径，实现试件与光源装置的距离灵活可调，可调节试件所受到的光照強度和亮度等參数，以扩大本技术的太阳周期性光热作用模拟装置的条件适用范围。进ー步，光源装置由电刷通电，此电刷与电动机的输出轴同轴设置，支架固设有圆环，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，光源装置配设有开关，此开关设于圆环上，摆臂对应此开关设有触发器，如此本技术的太阳周期性光热作用模拟装置的结构更加完整，可实现光源装置形成太阳模拟装置的目的，电刷可保证光源装置在转动时的电导通或断开，触发器可在光源装置转动的过程中适时对光源装置的开关进行触发，以自动实现光源装置开启发光或关闭熄灭的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳周期性光热作用模拟装置，包括光源装置，其特征在于：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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冉茂宇，方瑞明，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：实用新型
国别省市：