一侧带有相变材料幕墙的室内热环境实验装置及使用方法_2

文档序号:8317656阅读:来源:国知局
热使得可拆卸百叶能辐射出热量,模拟有相变材料夜间的传热情况,记录跟拍内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内的气体流动情况M2-3,并测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III中各部位的温度变化直至稳定,记录备案数据D2-4。
[0020]步骤6:待实验装置恢复到操作步骤2之前的状态后,进行如同步骤2的操作,装上可拆卸百叶,可拆卸百叶内有相变材料石蜡,测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III中各部位的温度,并记录备案数据D3-1,开启小型水泵,使透明冷却水箱注满冷却水,开启节流阀使水流循环,开启小型风机,使内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III之间气流得以充分的循环,通过风速监测装置测试的数据来调试送风量大小,待稳定后,关闭小型风机的电源,停止送风,测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III中各部位在该时间段内的温度变化,并记录备案数据D3-2,开启模拟太阳能辐射装置的电源待预热20分钟后,开启示踪气体发射器,释放示踪气体,模拟有相变材料石蜡白天传热的情况,通过红外成像仪记录跟拍内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内的气体流动情况M3-1,若流动情况不明显,根据需要开启小型风机并调试送风量大小,继续记录跟拍内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内的气体流动情况M3-2,并测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III中各部位的温度变化直至稳定,记录备案数据 D3-3。
[0021]步骤7:上述的其它条件不变,关闭模拟太阳能辐射装置的电源,开启电加热片的电源,加热使可拆卸百叶能辐射出热量,模拟有相变材料石蜡夜间的传热情况,记录跟拍内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内的气体流动情况M3-3,并测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III中各部位的温度变化直至稳定,记录备案数据D3-4。
[0022]步骤8:获取模拟太阳能辐射装置在稳定时刻的辐射强度。
[0023]步骤9:汇总数据。
[0024]步骤10:通过控制幕墙和房间仿真系统尺寸并对其固定的卡槽来改变内嵌相变材料玻璃幕墙系统II的尺寸并分别重复上述的操作步骤。
[0025]本发明的有益效果:提供了一种结构合理、使用方便、安全可靠、节能环保的实验装置,设计了一侧带有相变材料幕墙的室内热环境实验装置,通过温度控制及数据采集装置、分光谱辐射表和风速检测装置测量测试不同情况下装置内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内实时数据。封装相变材料装置百叶可拆卸,便于安装和调试,以便于对比研宄不同相变材料百叶的对室内热环境的影响。本发明拟采用模拟太阳光源,各装置可分段拆卸和组装,幕墙系统大小可调控,便于安装和调试,可控制性强;整个装置的墙体材料使用钢化玻璃,易于观测,相关参数容易测得。
[0026]【附图说明】:
图1是本发明的结构示意图。
[0027]图2是房间仿真系统III的结构示意图。
[0028]【具体实施方式】:
参照图1和图2,一种一侧带有相变材料幕墙的室内热环境实验装置及使用方法,本实验装置包括模拟太阳热源系统1、内嵌相变材料玻璃幕墙系统I1、房间仿真系统II1、冷源系统IV及气流循环系统V ;模拟太阳热源系统I包括模拟太阳能发热装置11及太阳辐射检测装置;内嵌相变材料玻璃幕墙系统II包括相变材料21、可拆卸百叶22、电加热片23、格栅板条24及锚栓25,相变材料21为水、石蜡类相变材料,可拆卸百叶22通过钢化玻璃封装组成,相变材料21及电加热片23位于可拆卸百叶22的内部,可拆卸百叶22通过锚栓25安装于格栅板条24上并可以旋转,格栅板条24通过锚栓25锚固在内嵌相变材料玻璃幕墙系统II的壁面上;房间仿真系统III包括泡沫板屋顶31、空调系统32、照明系统33采暖系统34、小型床35、小型办公桌36、植物37及微型门38 ;冷源系统IV包括透明冷却水箱41、小型水泵42、输水管43、小型冷却塔44、节流阀45及蓄水桶46,透明冷却水箱41及蓄水桶46沿地面敷设,小型水泵42连同与其连接的输水管43架空敷设,小型水泵42的一端通过输水管43与透明冷却水箱41的上部连接,小型水泵42的另一端通过输水管43与小型冷却塔44连接,小型冷却塔44通过输水管43向蓄水桶46的顶部输水,蓄水桶46通过输水管43与透明冷却水箱41的下部连接且中间设有节流阀45,输水管43的材料为PPR材质,输水管43的连接处采用卡套连接方式进行连接;气流循环系统V包括可控尺寸幕墙通风口装置
51、可控尺寸通风挡板52、示踪气体发射器54、小型风机55、卡槽56、红外成像仪、风速检测装置及温度控制与数据采集系统,示踪气体发射器54通过红外成像仪来检测示踪气体的流动,示踪气体发射器54及小型风机55位于内嵌相变材料玻璃幕墙系统II的底端;所述的内嵌相变材料玻璃幕墙系统1、气流循环系统V及冷源系统IV中的透明冷却水箱41的材料为透明钢化玻璃或树脂材质并通过玻璃胶封装组成;所述的模拟太阳能发热装置11位于模拟太阳热源系统I内并正面辐射内嵌相变材料玻璃幕墙系统II ;所述的模拟太阳热源系统I的内部空间设有太阳能辐射检测装置;所述的内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III的内部空间设有太阳能辐射检测装置、风速监测装置和温度控制与数据采集系统,温度控制与数据采集系统包括数据采集器、计算机、温度检测装置、数据接收器、电路及温度调节控制器,数据采集器通过导线分别与计算机、温度检测装置、数据接收器、电路、温度调节控制器、太阳能辐射检测装置及风速监测装置连接,太阳能辐射检测装置、风速监测装置及温度检测装置位于内嵌相变材料玻璃幕墙系统II和房间仿真系统III内部空间的不同位置;所述的温度检测装置为T型热电偶,T型热电偶和测点布置在距墙底端1/4、2/4及3/4的空间位置;所述的模拟太阳能辐射装置11的光源波段为280-3000nm ;所述的温控数据采集器型号为BES-02,通过热电偶对室内温度进行测量并记录;所述的太阳辐射检测装置的测量精度小于5%,其感应装置位于内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内的各个监测点处;所述的小型风机55送风量为15m3/min,位于内嵌相变材料玻璃幕墙系统II的底部,以促进内嵌相变材料玻璃幕墙系统II和房间仿真系统III之间形成循环气流53 ;所述的风速检测装置型号为TM-414,灵敏度达到0.4m/s,其感应装置位于内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III内的各个监测点处;所述的冷却系统IV中,小型冷却塔44的电机功率为2.2KW,型号为70T,蓄水桶46的容量为2000L的PE材料桶;所述的卡槽56具有调节内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III的尺寸的功能,并能够固定内嵌相变材料玻璃幕墙系统II ;相变通风幕墙26的侧面设有微型门38 ;图中“Λ”表示太阳辐射监测点,“ ◎”表示温度控制监测点,“ X ”表示气体流速监测点。
[0029]一种一侧带有相变材料幕墙的室内热环境实验装置的使用方法,本实验装置的操作步骤主要包括10个步骤。
[0030]步骤1:根据试验台的结构,将监测点布置好,在首次操作之前,对所需的各种设备进行灵敏度调试和性能检测,特别是电子感应设备。
[0031]步骤2:装上可拆卸百叶22,可拆卸百叶22内无相变材料21,测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II及房间仿真系统III中各部位的温度,并记录备案数据D1-1,启动小型水泵42,使透明冷却水箱41注满冷却水,开启节流阀45使水流循环,开启小型风机55,使内嵌相变材料玻璃幕墙系统I1、房间仿真系统III之间气流得以充分的循环,通过风速监测装置测试的数据来调试送风量大小,待稳定后,关闭小型风机55的电源,停止送风,测试内嵌相变材料玻璃幕墙系统II和房间仿真系统III各部位在该时间段内的温度变化,并记录备案数据D1-2,开启模拟太阳能辐射装置11的电源待预热20分钟后,开启示踪气体发射器54,释放示踪气体,模拟无相变材料21情况下白天的传热,通过红外成像仪记录跟拍内嵌相变材料玻璃幕墙系统I1、房间仿真系统III内的气体流动情况M1-1,若流动情况不明显,根据需要
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