專利名稱：一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于遮陽性能實驗室檢測的模擬光源裝置，尤其是一種大面積穩(wěn)態(tài)太陽模擬器。
背景技術(shù)：
建筑遮陽產(chǎn)品在實驗室進行遮陽性能實測時，需要用到一種穩(wěn)態(tài)的太陽模擬器。大面積穩(wěn)態(tài)太陽模擬器主要應(yīng)用在航天和光伏領(lǐng)域。太陽模擬器在航天器熱平衡試驗中發(fā)揮重要作用，是空間探測技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。在光伏領(lǐng)域，太陽模擬器主要用于太陽能電池的檢測與標定。近年來，隨著太陽光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，對太陽電池的質(zhì)量控制已成為研究熱點。國外各大照明公司均都有相應(yīng)的太陽模擬器，多采用氙燈或金屬鹵素燈作為光源。氙燈光譜接近于太陽光譜，色溫、亮度較高，但是其光效較低，有很強的紫外輻射和近紅外光譜，大功率燈需要輔助冷卻裝置，且隨使用時間延長，輻射強度逐漸下降，價格較高。而金屬齒素燈光譜也接近于太陽光譜，高光效、高顯色性，長壽命，價格一般。用于遮陽性能實驗室檢測的模擬光源裝置既要能滿足試驗要求(光譜、輻照強度、均勻性、穩(wěn)定性)和安裝條件，又要考慮設(shè)備成本及運行費用。試驗裝置空間有限，在狹小的空間內(nèi)發(fā)熱量不宜過大，否則散熱會存在問題。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有的遮陽產(chǎn)品檢測實驗中存在的問題，本實用新型提供一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器。本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為—種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，包括箱體，所述箱體為6面體，所述6面體由6個平面兩兩相對拼合形成，所述6個平面均為矩形，所述6個平面包括I個透光面和5個遮光面；還包括模擬光源，所述模擬光源包括發(fā)光部位，所述模擬光源置于所述箱體內(nèi)與所述透光面相對的平面上且使所述發(fā)光部位朝向所述透光面；還包括空氣流動裝置，所述空氣流動裝置置于所述箱體外所述透光面上下兩邊，所述空氣流動裝置使所述透光面外側(cè)空氣由上至下流動。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述箱體包括一可分離的框體，所述透光面及所述空氣流動裝置設(shè)于所述框體上，所述框體通過連接部件與所述箱體除所述框體外的其他部分連接。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，還包括移動裝置，所述移動裝置主要由鋪設(shè)于地面的軌道和連接于所述箱體的滾輪形成，所述滾輪帶動所述箱體沿所述軌道移動。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，還包括反射層，所述反射層設(shè)于所述5個遮光面內(nèi)偵牝且完全覆蓋所述5個遮光面內(nèi)側(cè)表面。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，還包括隔熱層，所述5個遮光面各自所在的所述平面包括外殼和內(nèi)層，所述隔熱層充滿所述5個遮光面各自所在的所述平面的外殼和內(nèi)層之間。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，還包括散熱裝置，所述散熱裝置包括聯(lián)通所述箱體內(nèi)外的散熱通道，所述散熱裝置置于近所述模擬光源處。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，還包括控制裝置和感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置與所述控制裝置連接，所述控制裝置與所述模擬光源連接，所述感應(yīng)裝置設(shè)于所述透光面外側(cè)所述模擬光源輻照方向上預(yù)定距離處，所述感應(yīng)裝置感應(yīng)所述模擬光源于所述感應(yīng)裝置安裝位置的輻照強度，所述控制裝置根據(jù)所述感應(yīng)裝置的感應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)整所述模擬光源。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述模擬光源為多個金屬鹵素燈組成的燈陣。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述透光面尺寸大于等于1500mm X 1500mm。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述反射層為全光譜反射板。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述隔熱層材質(zhì)為超細玻璃棉填充層。 上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，還包括一支架，所述支架包括一縱向移動部件、所述縱向移動部件通過一橫向移動部件與所述空氣流動裝置連接，所述感應(yīng)裝置與所述支架連接。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述模擬光源包括電感電源，所述控制裝置通過控制開關(guān)與所述電感電源連接。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述燈陣主要由4個2KW金屬鹵素燈組成。上述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，所述控制開關(guān)為可控硅無觸點開關(guān)。本實用新型的有益效果是可較準確模擬自然環(huán)境發(fā)光源和發(fā)熱源，可模擬自然界的低速空氣流動，能獲得較大尺寸的有效輻照面積，可獲得穩(wěn)定的輻照強度，可根據(jù)需求調(diào)整輻照強度，控制電路較簡單。

圖I是本實用新型一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器框體分離時的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的電路連接框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。如圖I、圖2、圖3、圖4和圖5所示本實用新型一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，包括箱體1，箱體I為6面體，該6面體由6個平面兩兩相對拼合形成，6個平面均為矩形，6個平面包括I個透光面11和5個遮光面；還包括模擬光源2，模擬光源2包括發(fā)光部位21，模擬光源2置于箱體I內(nèi)與透光面11相對的平面上，稱該平面為安裝平面12，且使發(fā)光部位21朝向透光面11 ;還包括空氣流動裝置3，空氣流動裝置3置于箱體I外透光面11上下兩邊，空氣流動裝置3使透光面11外側(cè)空氣由上至下流動。模擬光源2發(fā)出光和熱，通過透光面11向箱體I外輻照以產(chǎn)生模擬太陽的效果，模擬光源2可以是多個金屬鹵素燈組成的燈陣，金屬鹵素燈除可產(chǎn)生光、熱外還可以提供很高的紫外線輻射強度，使之更接近陽光的輻照，使獲得的實驗數(shù)據(jù)更完整，在此基礎(chǔ)上可以采用4個2KW金屬鹵素燈組成燈陣，由于安裝平面12為矩形，4個金屬鹵素燈可以平均的分布在安裝平面12上，使模擬光源2的輻照強度均勻，可要在輻照方向上一定距離內(nèi)保持輻照強度需模擬光源2有足夠的功率，所以可選擇2KW功率的金屬鹵素燈組成燈陣以保證模擬光源2的功率；透光面11尺寸大于等于1500mm X 1500mm，進行遮陽產(chǎn)品性能檢測需要有足夠輻照面積，1500_ X 1500mm的輻照面積可滿足大部分遮陽產(chǎn)品的檢測需求；空氣流動裝置3可以是可調(diào)速的風機，根據(jù)預(yù)設(shè)速度在輻照方向產(chǎn)生空氣流動以模擬自然界的空氣流動，可調(diào)速風機可以連接空氣流動裝置控制器，通過空氣流動裝置控制器改變風機產(chǎn)生的空氣流動速度，還可以加裝空氣流動速度感應(yīng)器感應(yīng)風機轉(zhuǎn)速，通過空氣流動速度感應(yīng)器與空氣流動裝置控制器連接，隨時調(diào)整風機速度，已達到穩(wěn)定風機速度的作用。進一步的，還包括反射層13，反射層13設(shè)于5個 遮光面內(nèi)側(cè)，且完全覆蓋5個遮光面內(nèi)側(cè)表面，設(shè)置反射層13可以有效地將模擬光源2產(chǎn)生的光反射至箱體I外的輻照方向，同時反射層13可以起到防止模擬光源2產(chǎn)生的熱量被箱體I的內(nèi)壁吸收的作用，以提高模擬光源2的發(fā)熱效率，反射層13可以選擇全光譜反射板，全光譜反射板不易在反射過程中產(chǎn)生色偏或者改變色溫，有利于準確模擬自然發(fā)光源。進一步的，還包括隔熱層14，5個遮光面各自所在的平面包括外殼和內(nèi)層，隔熱層14充滿5個遮光面各自所在的平面的外殼和內(nèi)層之間。設(shè)置隔熱層可以防止箱體I內(nèi)熱量損失，可提高模擬光源2的發(fā)熱效率。隔熱層14可以采用超細玻璃棉填充層，玻璃棉具有成型好、體積密度小、熱導率祗、保溫絕熱等優(yōu)點，超細玻璃棉使玻璃棉中空氣含量更高，使隔熱效率提聞。進一步的，還包括散熱裝置4，散熱裝置4包括聯(lián)通箱體I內(nèi)外的散熱通道，散熱裝置I置于模擬光源2附近。當模擬光源2的發(fā)熱量過大時，可通過散熱裝置4進行散熱，散熱裝置可以是連接箱體I內(nèi)外的排風扇，同時排風扇可以連接散熱裝置控制器，通過散熱裝置控制器控制排風扇的啟停，還可以加裝箱體內(nèi)溫度感應(yīng)器，通過箱體內(nèi)溫度感應(yīng)器感應(yīng)到箱體內(nèi)溫度超過預(yù)設(shè)值上限時，通過箱體內(nèi)溫度感應(yīng)器與散熱裝置控制器連接以控制排風扇工作。于上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，箱體I可設(shè)置一可分離的框體15，透光面11及空氣流動裝置3設(shè)于該框體15上，框體15通過連接部件與箱體I除框體15外的其他部分連接?？蝮w15與箱體I分離時，維護人員可進入箱體I內(nèi)部對箱體I內(nèi)部的設(shè)備進行維護或者更換。連接部件可以是快拆形的連接件，方便需要維護時及時分離，維護完畢后及時連接。進一步的，還包括控制裝置和感應(yīng)裝置，感應(yīng)裝置與控制裝置連接，控制裝置與模擬光源2連接，感應(yīng)裝置設(shè)于透光面11外側(cè)模擬光源2輻照方向上預(yù)定距離處，感應(yīng)裝置感應(yīng)模擬光源2于感應(yīng)裝置安裝位置的輻照強度，感應(yīng)裝置感應(yīng)到輻照強度與預(yù)設(shè)值之間的差異后通過控制裝置對模擬光源2進行調(diào)整，以起到穩(wěn)定模擬自然發(fā)光源的效果。也可以通過設(shè)置額外的控制接口將控制裝置與外圍設(shè)備進行連接，通過外圍設(shè)備對模擬光源2的工作進行控制?？梢栽O(shè)置一支架16，支架16包括一縱向移動部件161、縱向移動部件161通過一橫向移動部件162與空氣流動裝置3連接，感應(yīng)裝置與支架16連接?？v向移動部件161可以是空氣流動裝置3兩側(cè)成對出現(xiàn)的多對定位孔，支架16兩端固定于定位孔上，通過在不同定位孔之間進行上下調(diào)節(jié)實現(xiàn)支架16的縱向移動，橫向移動部件162可以是用于感應(yīng)裝置與支架16連接的連接座，連接座于支架16上橫向滑動實現(xiàn)橫向移動。通過縱向移動裝置161和橫向移動裝置162可以使感應(yīng)裝置感應(yīng)輻照面11不同區(qū)域的輻照強度。其中感應(yīng)裝置可以是輻照計，輻照計可以設(shè)置多個，多個輻照計在感應(yīng)輻照強度的同時可判斷出本實用新型穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的輻照均勻度。模擬光源2可通過電感電源供電，控制裝置或額外的控制接口通過一控制開關(guān)與模擬光源2的電感電源連接，該控制開關(guān)可采用可控硅無觸點開關(guān)，由于模擬光源2使用的電流較大，采用可控硅無觸點開關(guān)可防止開關(guān)燒毀。進一步的，還包括移動裝置，移動裝置主要由鋪設(shè)于地面的軌道5和連接于所述箱體I的滾輪51形成，滾輪51帶動箱體I沿軌道5移動。由于本實用新型的穩(wěn)態(tài)太陽模擬器體積較大，移動較為不便，且由于本實用新型的穩(wěn)態(tài)太陽模擬器適用場所較為固定，設(shè)置移動裝置便于移動，也便于調(diào)整，同時上述提到的框體15上也可設(shè)置滾輪51，當框體15分離時，也可沿軌道5移動，同時軌道5和滾輪51可為框體15提供支撐，使分離框體15是不必動用額外的吊裝設(shè)備。以上提到的控制裝置、空氣流動裝置控制器和散熱裝置控制器可以采用可編程邏輯控制器(PLC)，通過可編程邏輯控制器與外圍設(shè)備連接，通過預(yù)先設(shè)定的程序控制本實用新型穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的各部件工作，也可通過實時編程改變各部件的工作狀態(tài)。以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的申請專利范圍，所以凡運用本實用新型說明書及圖示內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，包括箱體，所述箱體為6面體，所述6面體由6個平面兩兩相對拼合形成，所述6個平面均為矩形，所述6個平面包括I個透光面和5個遮光面；還包括模擬光源，所述模擬光源包括發(fā)光部位，所述模擬光源置于所述箱體內(nèi)與所述透光面相對的平面上且使所述發(fā)光部位朝向所述透光面；還包括空氣流動裝置，所述空氣流動裝置置于所述箱體外所述透光面上下兩邊，所述空氣流動裝置使所述透光面外側(cè)空氣由上至下流動。
2.如權(quán)利要求I所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，所述箱體包括一可分離的框體，所述透光面及所述空氣流動裝置設(shè)于所述框體上，所述框體通過連接部件與所述箱體除所述框體外的其他部分連接。
3.如權(quán)利要求I或2所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，還包括移動裝置，所述移動裝置主要由鋪設(shè)于地面的軌道和連接于所述箱體的滾輪形成，所述滾輪帶動所述箱體沿所述軌道移動。
4.如權(quán)利要求I或2所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，還包括反射層，所述反射層設(shè)于所述5個遮光面內(nèi)側(cè)，且完全覆蓋所述5個遮光面內(nèi)側(cè)表面。
5.如權(quán)利要求I或2所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，還包括隔熱層，所述5個遮光面各自所在的所述平面包括外殼和內(nèi)層，所述隔熱層充滿所述5個遮光面各自所在的所述平面的外殼和內(nèi)層之間。
6.如權(quán)利要求I或2所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，還包括散熱裝置，所述散熱裝置包括聯(lián)通所述箱體內(nèi)外的散熱通道，所述散熱裝置置于近所述模擬光源處。
7.如權(quán)利要求I或2所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，還包括控制裝置和感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置與所述控制裝置連接，所述控制裝置與所述模擬光源連接，所述感應(yīng)裝置設(shè)于所述透光面外側(cè)所述模擬光源輻照方向上預(yù)定距離處，所述感應(yīng)裝置感應(yīng)所述模擬光源于所述感應(yīng)裝置安裝位置的輻照強度，所述控制裝置根據(jù)所述感應(yīng)裝置的感應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)整所述模擬光源。
8.如權(quán)利要求I或2所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，所述模擬光源為多個金屬鹵素燈組成的燈陣。
9.如權(quán)利要求7所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，還包括一支架，所述支架包括一縱向移動部件、所述縱向移動部件通過一橫向移動部件與所述空氣流動裝置連接，所述感應(yīng)裝置與所述支架連接。
10.如權(quán)利要求7所述穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其特征在于，所述模擬光源包括電感電源，所述控制裝置通過控制開關(guān)與所述電感電源連接。
專利摘要本實用新型公開了一種穩(wěn)態(tài)太陽模擬器，其中，包括箱體，所述箱體為6面體，所述6面體由6個平面兩兩相對拼合形成，所述6個平面均為矩形，所述6個平面包括一個透光面和五個遮光面；還包括模擬光源，所述模擬光源包括發(fā)光部位，所述模擬光源置于所述箱體內(nèi)與所述透光面相對的平面上且使所述發(fā)光部位朝向所述透光面；還包括空氣流動裝置，所述空氣流動裝置置于所述箱體外所述透光面上下兩邊。本實用新型的有益效果是可較準確模擬自然環(huán)境發(fā)光源和發(fā)熱源，可模擬自然界的低速空氣流動，能獲得較大尺寸的有效輻照面積，可獲得穩(wěn)定的輻照強度，可根據(jù)需求調(diào)整輻照強度，控制電路較簡單。
文檔編號F21V29/00GK202648914SQ20122019494
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者岳鵬, 張華 , 王伶, 王旭晟, 鐘義林, 王楠 申請人:上海建科檢驗有限公司