本發(fā)明涉及建筑節(jié)能技術領域,具體涉及一種含測量含石蠟材料玻璃結構太陽能透射特性的實驗裝置。
背景技術:
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據(jù)統(tǒng)計,建筑圍護結構散熱損失約占其能源消耗的60-80%,而熱惰性小、傳熱量大的玻璃結構約占建筑散熱損失的30%。近年來,國內外學者通過在玻璃圍護結構中填充相變材料改善其熱惰性、吸收太陽能進行蓄熱和改善玻璃通風等,開發(fā)出能夠滿足建筑采光和隔熱性能的新型含相變材料玻璃結構,可以合理利用太陽能,進而降低建筑能耗。這就需要得出含半透明相變材料玻璃圍護結構的光學特性,所以,對于這類結構的光學特性測量就顯得極為重要。
目前,有關相變材料光學特性和玻璃圍護結構的光學性能研究僅側重于實驗方面,而石蠟類相變材料的光學特性研究接近空白;相變材料光學特性對玻璃圍護結構的傳熱性能影響研究文獻甚少,而且缺少針對含相變材料玻璃結構在不同溫度下透射特性的測量工具。
技術實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是提供一種測量含石蠟材料玻璃結構太陽能透射特性的實驗裝置,彌補了現(xiàn)有技術的不足,在太陽能模擬光源輻射加熱下測量其在不同溫度下的透射特性。
本發(fā)明采用的技術方案為:一種測量含石蠟材料玻璃結構太陽能透射特性的實驗裝置,包括太陽能模擬光源、封裝石蠟材料玻璃結構、恒溫遮光罩、日照強度計和數(shù)據(jù)采集器,太陽能模擬光源提供的光束通過封裝石蠟材料玻璃結構,穿過恒溫遮光罩投射在日照強度計上,并由數(shù)據(jù)采集器采集并記錄,進而分析含石蠟材料玻璃結構的太陽能透射特性。
所述的太陽能模擬光源的光照強度以及與玻璃表面的距離能進行調節(jié)。
所述的封裝石蠟材料玻璃結構是由3mm厚的浮化玻璃封裝而成的具有不同光程的方腔,封裝石蠟材料玻璃結構上方帶有玻璃活塞,玻璃活塞從上方垂直插入恒溫遮光罩內。
所述的恒溫遮光罩為ABS樹脂材料制成的六面體腔,恒溫遮光罩內壁面均勻布置可控發(fā)熱功率的鎳鉻熱電阻絲,以保持相變材料處于恒溫環(huán)境中,恒溫遮光罩兩側開有小孔,小孔的孔徑大小與太陽能模擬光源發(fā)出的光源一致,恒溫遮光罩上方設有玻璃窗口,通過玻璃窗口觀察恒溫遮光罩內相變材料的變化。
所述的日照強度計先后放置在恒溫遮光罩的左右兩端,日照強度計用于接收并測試模擬太陽光照強度。
所述的數(shù)據(jù)采集器采用太陽輻射電流表,數(shù)據(jù)采集器與分光譜輻射表配套使用,通過測得電流獲得太陽輻射強度。
本發(fā)明的有益效果是:本測量含石蠟材料玻璃結構太陽能透射特性的實驗裝置,充分考慮含石蠟材料層玻璃圍護結構中相變材料的半透明特性的影響,在太陽能模擬光源輻射加熱下測量其在不同溫度下的透射特性,更加了解相變材料的半透明特性,并將其準確應用在建筑圍住中,適合大規(guī)模推廣和使用。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明結構示意圖。
圖2是本發(fā)明太陽模擬器結構示意圖。
圖3是本發(fā)明恒溫遮光罩剖面示意圖。
具體實施方式:
參照各圖,一種測量含石蠟材料玻璃結構太陽能透射特性的實驗裝置,包括太陽能模擬光源1、封裝石蠟材料玻璃結構2、恒溫遮光罩3、日照強度計4和數(shù)據(jù)采集器5,太陽能模擬光源1提供的光束通過封裝石蠟材料玻璃結構2,穿過恒溫遮光罩3投射在日照強度計4上,并由數(shù)據(jù)采集器5采集并記錄,進而分析含石蠟材料玻璃結構的太陽能透射特性。所述的太陽能模擬光源1的光照強度以及與玻璃表面的距離能進行調節(jié)。所述的封裝石蠟材料玻璃結構2是由3mm厚的浮化玻璃封裝而成的具有不同光程的方腔,封裝石蠟材料玻璃結構2上方帶有玻璃活塞6,玻璃活塞6從上方垂直插入恒溫遮光罩3內。所述的恒溫遮光罩3為ABS樹脂材料制成的六面體腔,恒溫遮光罩3內壁面均勻布置可控發(fā)熱功率的鎳鉻熱電阻絲,以保持相變材料處于恒溫環(huán)境中,恒溫遮光罩3兩側開有小孔,小孔的孔徑大小與太陽能模擬光源1發(fā)出的光源一致,恒溫遮光罩3上方設有玻璃窗口7,通過玻璃窗口7觀察恒溫遮光罩3內相變材料的變化。所述的日照強度計4先后放置在恒溫遮光罩3的左右兩端,日照強度計4用于接收并測試模擬太陽光照強度。所述的數(shù)據(jù)采集器5采用太陽輻射電流表,數(shù)據(jù)采集器5與分光譜輻射表配套使用,通過測得電流獲得太陽輻射強度。
本含不同變相點半透明相變材料的雙夾層玻璃窗,操作過程如下:
1)根據(jù)試驗臺的結構,將裝置各部位連接好,在首次操作之前,對所需的各種設備進行靈敏度調試和性能檢測,并將液體石蠟注入透明的封裝石蠟材料玻璃結構2的空腔內,封蓋上的玻璃活塞6并在冰箱內冰凍至固體狀態(tài)以備用;
2)將控制太陽能模擬光源1和恒溫遮光罩3內的熱電阻絲的開關打開預熱至恒溫遮光罩3內達到理想的溫度,連接日照強度計4和數(shù)據(jù)采集器5;
3)將內置相變材料并冰凍好的封裝石蠟材料玻璃結構2從恒溫遮光罩3上方的插口插入;
4)將日照強度計4置于太陽能模擬光源1和恒溫遮光罩3之間,測量太陽光穿過相變材料前的電流值,記錄數(shù)據(jù);
5)將日照強度計4放置于恒溫遮光罩3的出口處,測量透過相變材料后的電流值,觀察石蠟材料相變情況并記錄數(shù)據(jù);
6)對數(shù)據(jù)進行換算,得到太陽輻射強度值并匯總;
7)根據(jù)測量透射前后的吸光度,計算反演得出含石蠟相變材料的透射特性。
綜上所述,本測量含石蠟材料玻璃結構太陽能透射特性的實驗裝置,充分考慮含石蠟材料層玻璃圍護結構中相變材料的半透明特性的影響,在太陽能模擬光源輻射加熱下測量其在不同溫度下的透射特性,更加了解相變材料的半透明特性,并將其準確應用在建筑圍住中,適合大規(guī)模推廣和使用。