一种测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置

摘要

一种测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，涉及建筑节能技术领域，它包括太阳能模拟光源、封装石蜡材料玻璃结构、恒温遮光罩、日照强度计和数据采集器，太阳能模拟光源提供的光束通过封装石蜡材料玻璃结构，穿过恒温遮光罩投射在日照强度计上，并由数据采集器采集并记录，进而分析含石蜡材料玻璃结构的太阳能透射特性。本测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，充分考虑含石蜡材料层玻璃围护结构中相变材料的半透明特性的影响，在太阳能模拟光源辐射加热下测量其在不同温度下的透射特性，更加了解相变材料的半透明特性，并将其准确应用在建筑围住中，适合大规模推广和使用。

说明书

技术领域：

本发明涉及建筑节能技术领域，具体涉及一种含测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置。

背景技术：

据统计，建筑围护结构散热损失约占其能源消耗的60-80%，而热惰性小、传热量大的玻璃结构约占建筑散热损失的30%。近年来，国内外学者通过在玻璃围护结构中填充相变材料改善其热惰性、吸收太阳能进行蓄热和改善玻璃通风等，开发出能够满足建筑采光和隔热性能的新型含相变材料玻璃结构，可以合理利用太阳能，进而降低建筑能耗。这就需要得出含半透明相变材料玻璃围护结构的光学特性，所以，对于这类结构的光学特性测量就显得极为重要。

目前，有关相变材料光学特性和玻璃围护结构的光学性能研究仅侧重于实验方面，而石蜡类相变材料的光学特性研究接近空白；相变材料光学特性对玻璃围护结构的传热性能影响研究文献甚少，而且缺少针对含相变材料玻璃结构在不同温度下透射特性的测量工具。

发明内容：

本发明的目的是提供一种测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，弥补了现有技术的不足，在太阳能模拟光源辐射加热下测量其在不同温度下的透射特性。

本发明采用的技术方案为：一种测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，包括太阳能模拟光源、封装石蜡材料玻璃结构、恒温遮光罩、日照强度计和数据采集器，太阳能模拟光源提供的光束通过封装石蜡材料玻璃结构，穿过恒温遮光罩投射在日照强度计上，并由数据采集器采集并记录，进而分析含石蜡材料玻璃结构的太阳能透射特性。

所述的太阳能模拟光源的光照强度以及与玻璃表面的距离能进行调节。

所述的封装石蜡材料玻璃结构是由3mm厚的浮化玻璃封装而成的具有不同光程的方腔，封装石蜡材料玻璃结构上方带有玻璃活塞，玻璃活塞从上方垂直插入恒温遮光罩内。

所述的恒温遮光罩为ABS树脂材料制成的六面体腔，恒温遮光罩内壁面均匀布置可控发热功率的镍铬热电阻丝，以保持相变材料处于恒温环境中，恒温遮光罩两侧开有小孔，小孔的孔径大小与太阳能模拟光源发出的光源一致，恒温遮光罩上方设有玻璃窗口，通过玻璃窗口观察恒温遮光罩内相变材料的变化。

所述的日照强度计先后放置在恒温遮光罩的左右两端，日照强度计用于接收并测试模拟太阳光照强度。

所述的数据采集器采用太阳辐射电流表，数据采集器与分光谱辐射表配套使用，通过测得电流获得太阳辐射强度。

本发明的有益效果是：本测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，充分考虑含石蜡材料层玻璃围护结构中相变材料的半透明特性的影响，在太阳能模拟光源辐射加热下测量其在不同温度下的透射特性，更加了解相变材料的半透明特性，并将其准确应用在建筑围住中，适合大规模推广和使用。

附图说明：

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明太阳模拟器结构示意图。

图3是本发明恒温遮光罩剖面示意图。

具体实施方式：

参照各图，一种测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，包括太阳能模拟光源1、封装石蜡材料玻璃结构2、恒温遮光罩3、日照强度计4和数据采集器5，太阳能模拟光源1提供的光束通过封装石蜡材料玻璃结构2，穿过恒温遮光罩3投射在日照强度计4上，并由数据采集器5采集并记录，进而分析含石蜡材料玻璃结构的太阳能透射特性。所述的太阳能模拟光源1的光照强度以及与玻璃表面的距离能进行调节。所述的封装石蜡材料玻璃结构2是由3mm厚的浮化玻璃封装而成的具有不同光程的方腔，封装石蜡材料玻璃结构2上方带有玻璃活塞6，玻璃活塞6从上方垂直插入恒温遮光罩3内。所述的恒温遮光罩3为ABS树脂材料制成的六面体腔，恒温遮光罩3内壁面均匀布置可控发热功率的镍铬热电阻丝，以保持相变材料处于恒温环境中，恒温遮光罩3两侧开有小孔，小孔的孔径大小与太阳能模拟光源1发出的光源一致，恒温遮光罩3上方设有玻璃窗口7，通过玻璃窗口7观察恒温遮光罩3内相变材料的变化。所述的日照强度计4先后放置在恒温遮光罩3的左右两端，日照强度计4用于接收并测试模拟太阳光照强度。所述的数据采集器5采用太阳辐射电流表，数据采集器5与分光谱辐射表配套使用，通过测得电流获得太阳辐射强度。

本含不同变相点半透明相变材料的双夹层玻璃窗，操作过程如下：

1)根据试验台的结构，将装置各部位连接好，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，并将液体石蜡注入透明的封装石蜡材料玻璃结构2的空腔内，封盖上的玻璃活塞6并在冰箱内冰冻至固体状态以备用；

2)将控制太阳能模拟光源1和恒温遮光罩3内的热电阻丝的开关打开预热至恒温遮光罩3内达到理想的温度，连接日照强度计4和数据采集器5；

3)将内置相变材料并冰冻好的封装石蜡材料玻璃结构2从恒温遮光罩3上方的插口插入；

4)将日照强度计4置于太阳能模拟光源1和恒温遮光罩3之间，测量太阳光穿过相变材料前的电流值，记录数据；

5)将日照强度计4放置于恒温遮光罩3的出口处，测量透过相变材料后的电流值，观察石蜡材料相变情况并记录数据；

6)对数据进行换算，得到太阳辐射强度值并汇总；

7)根据测量透射前后的吸光度，计算反演得出含石蜡相变材料的透射特性。

综上所述，本测量含石蜡材料玻璃结构太阳能透射特性的实验装置，充分考虑含石蜡材料层玻璃围护结构中相变材料的半透明特性的影响，在太阳能模拟光源辐射加热下测量其在不同温度下的透射特性，更加了解相变材料的半透明特性，并将其准确应用在建筑围住中，适合大规模推广和使用。