太陽光測定遮陽係數系統的製作方法
2023-05-30 19:15:56
太陽光測定遮陽係數系統的製作方法
【專利摘要】本發明太陽光測定遮陽係數系統，屬於建築玻璃檢測領域。本發明主要包括數據自動採集處理系統、太陽光直接採集系統、太陽光直射校正杆、轉動軸、絲槓機構；通過搖動絲槓上下移動滑塊連接杆，用滑塊連接杆推動安裝試件的平面，帶動放在轉動軸水平面上的太陽光直接採集系統的旋轉運動，達到太陽光可以直射進入太陽光直接採集系統，同時還可以模擬實際建築的太陽光從不同的入射角入射玻璃而達到實際的遮陽係數；本發明結構簡單，檢測操作靈活方便，對樣品大小無限制、適用性強，並且通過太陽光直接照射檢測，檢測結果更加真實可靠。
【專利說明】太陽光測定遮陽係數系統
【技術領域】:
[0001]本發明屬於建築玻璃檢測領域，特別涉及一種玻璃遮陽係數檢測系統。
【背景技術】:
[0002]現代建築是能源消耗的重要組成部分，同時也是構成建築物使用成本的主要內容。當前我國的建築能耗已接近社會終端總能耗的30%，到2020年，可能逼近40%。在當前能源日趨緊張的形勢下，建築節能已成為社會關注度極高的現實問題。
[0003]外窗的能耗在現代建築中佔有相當大的比重，尤其是近年來，由於人們希望空間更加通透明亮、立面更加美觀、形態更為豐富，公共建築的窗牆面積比有越來越大的趨勢。在建築節能中，建築門窗耗能約30%，其中玻璃性能影響因素達80%以上，在玻璃的節能特性指標中，最主要的是傳熱係數和遮陽係數這兩項性能參數。而在早期的建築節能設計標準中，僅規定了玻璃的傳熱係數，但合理控制遮陽係數對減少外窗太陽輻射所引起的空調負荷至關重要:合適的遮陽可控制室內外熱量的交換量或有選擇的調節進入室內的能量，遮陽玻璃可以選擇性將太陽光譜中紫外線98%吸收和反射掉，讓可見光部分80%以上進入室內，滿足室內光線需要，夏季可以將室外的紅外光線和遠紅外部分擋在室外，減少熱量傳入室內，冬季正好相反，把室內的紅外和遠紅外能量阻擋的室內，阻止室內的熱量室外傳遞，降低空調的負荷。可以選擇性；另外，合適的遮陽可以作為建築本身的一種外立面元素，起到豐富建築外立面形式的作用，兼有裝飾、美觀的作用，使建築和節能有機結合。因此，建築節能工程施工質量驗收規範和建築節能設計標準中對遮陽係數均作出了具體強制性規定，玻璃遮陽係數作為節能項目的強制性指標在設計時根據不同的地區有著嚴格的要求，生產企業按照設計要求生產符合要求的玻璃，驗收時根據檢測單位出具的檢測報告對照設計指標進行符合性驗收。最近幾年，新制定的標準中都增加了玻璃遮陽係數的詳細限制指標。因此無論是生產企業還是建築設計人員都必須全面準確地測定門窗的遮陽係數。
[0004]目前，最常使用的檢測玻璃遮陽係數的方法是通過實驗室測量光譜數據進行計算得出，依據的標準是GB/T2680-1994。這種方法是目前使用最普遍的，但對於遮陽係數的檢測方法還存在以下不足:1)很難直接測量門窗遮陽係數和綜合遮陽係數，主要通過計算確定，使用過程較為複雜；2)光譜採用的是人造光源模擬太陽光，與真實太陽光譜存在誤差，氣候條件與大氣環境無法模擬，與實際存在誤差、地理緯度不同存在誤差；3)只能處理常見的水平式、垂直式、綜合式和擋板式等幾種簡單的遮陽形式，對於不斷湧現的許許多多的不規則的構造形式無法處理；4)計算數學模型只能將中空玻璃按照單片分開，無法作為一個系統來處理，對其中充入氣體也只能根據經驗值，統一處理，無法細分按照實際情況和相關性處理；5)計算的數學模型只是將太陽光譜分為有限的若干段，在每一段中取中間一條光譜來代替本段光譜的有限模擬數學模型，無法真實反映太陽光的全波段。
[0005]為了克服以上所述遮陽係數檢測的不足，本發明從檢測真實性、方便性、實用性等方面考慮，設計了太陽光測定遮陽係數系統，可直接採用太陽光進行測量，實現了對建築外窗、建築幕牆、建築用玻璃等構件遮陽係數的整體檢測。除了克服以上缺點以外還具有:1)設備節能、環保低碳:檢測一塊中空玻璃遮陽係數，傳統方法需要2個小時，耗電約5.6度，而本系統僅需5份月0.2度電量即可，耗電量僅為前者的1/28。2)適應性強，不受玻璃尺寸大小的限制，傳統方法僅能檢測300mm以下的樣品；3)非破壞性檢測:傳統方法需要將送檢的中空玻璃拆開，分片檢測，對樣品屬於破壞性的，破壞後的樣品的玻璃、膠、合分子篩、鋁隔條等均作為廢品，既浪費材料又對環境造成汙染，本發明作為一個整體，對樣品檢測屬於無損檢測，檢測後的樣品可以使用，不會造成浪費和環境汙染等問題。4)傳統方法需要根據檢測室尺寸大小專門製作樣品，需要同種材料和工藝；本系統只要將現場提供任何一塊樣品即可，避免專門製作的不便和樣品不同之間的差異。
[0006]玻璃遮陽係數是透過窗玻璃的太陽輻射得熱與透過標準3mm透明窗玻璃的太陽輻射得熱的比值，用SC表示。本發明是一種全新的檢測系統，根據遮陽係數的定義來研發的，是對遮陽係數定義的直接詮釋。
【發明內容】
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[0007]本發明太陽光測定遮陽係數系統，主要包括數據自動採集處理系統、標準板太陽光採集暗箱、樣品太陽光採集暗箱、太陽光直射校正杆、轉動軸、絲槓機構、輻照度計、滑輪、活接、支柱，標準板太陽光採集暗箱與樣品太陽光採集暗箱構成太陽光直接採集系統，手搖柄、絲杆、鎖緊螺母、滑塊、滑塊連接杆、絲杆前座、絲杆底座構成搖動絲杆裝置，通過搖動絲槓上下移動滑塊連接杆，用滑塊連接杆推動安裝試件的平面，底座360°轉動輪；其特徵是:通過手搖動手搖柄，使得絲杆旋轉運動轉變成滑塊的直線運動，以致滑塊連接杆推動轉動軸旋轉運動，帶動放在轉動軸水平面上的太陽光直接採集系統的旋轉運動，達到太陽光可以直射進入太陽光直接採集系統，同時還實際可以模擬建築的太陽光從不同的入射角入射玻璃而達到實際的遮陽係數。
[0008]本發明的特徵也在於:
[0009]所述的旋轉機構包括絲杆、滑塊、滑塊連接杆、支柱、轉動軸和活接，在所述的固定軸上安裝手搖絲杆裝置，在絲杆裝置上有滑塊，滑塊連接杆一端與滑塊固定連接，另一端與轉動軸連接，整個底座安裝360°轉動輪。轉動軸與支柱採用活接連接可旋轉運動，構成旋轉裝置。太陽光直接採集系統採用耐高溫和防漫反射材料製造，四周用良好吸光率塗料塗黑，滿足箱體內黑度要求，並且內表面有一定度粗糙度，防止光的漫反射造成光能量的額外增加，滿足檢測系高統精度要求。
[0010]本發明的有益效果是:
[0011]I)樣品大小無限制、適用性強。除了可以解決水平式、垂直式、綜合式和擋板式等簡單的遮陽形式的測定，還可以解決不斷湧現的許許多多的不規則的構造形式的測定。
[0012]2)可移動式設計，通過太陽光直接照射檢測，檢測結果更加真實可靠，解決通過實驗室測量光譜數據進行計算得出遮陽係數的繁瑣和不準確。
[0013]3)可旋轉式設計，可以得到從不同角度的太陽光照射的檢測，檢測數據更加全面。【專利附圖】
【附圖說明】:
[0014]圖1為本發明太陽光測定遮陽係數系統的主視圖；
[0015]圖2是本發明太陽光測定遮陽係數系統的俯視圖；[0016]圖3是本發明太陽光測定遮陽係數系統的局部側視圖。
[0017]I數據自動採集處理系統，2標準板太陽光採集暗箱，2-1外箱，2-2內箱，2-3輻射度計凸罩，2-4輻射度計，3樣品太陽光採集暗箱，4轉動軸，5絲杆構件，6右側支柱，7底軸，8底盤360°轉動輪，9固定支柱，10左側支柱，13縱軸，14半圓連接塊，15活接，5-1手搖柄，5-2鎖緊螺母，5-3手搖柄底座，5-4絲杆頂座，5-5絲杆，5-6滑塊，5-7絲杆底座，5-8固定三角，5-9滑塊連接杆，5-10滑塊外接件，16太陽光直射校正杆。
【具體實施方式】:
[0018]下面結合附圖進一步說明本發明太陽光測定遮陽係數系統的【具體實施方式】。
[0019]本發明太陽光測定遮陽係數系統的結構如圖1所示，主要包括數據自動採集處理系統I，標準板太陽光米集暗箱2,樣品太陽光米集暗箱3,太陽光直射校正杆16,轉動軸4,絲杆構件5，右側支柱6，底軸7，底盤360°轉動輪8，固定支柱9，左側支柱10 ;2_1外箱，2-2內箱，2-3輻射度計凸罩，2-4輻射度計，3mm標準板構成標準板太陽光採集暗箱2 ;樣品太陽光採集暗箱3與標準板太陽光採集暗箱2構造相同，兩者組成太陽光直接採集系統；手搖柄5-1、絲杆5-5、鎖緊螺母5-2、滑塊5-6、滑塊連接杆5_9、絲杆底座5_7構成絲杆裝置，通過搖動手搖柄5-1，使得絲杆5-5旋轉運動轉變成滑塊5-6的直線運動，以致滑塊連接杆5-9推動轉動軸4旋轉運動，帶動放在轉動軸4水平面上的標準板太陽光採集暗箱2和樣品太陽光採集暗箱3的旋轉運動，達到太陽光可以直射或從不同的入射角入射太陽光直接採集系統的效果。
[0020]測量時，拿掉輻射度計凸罩2-3，在標準板太陽光採集暗箱2和樣品太陽光採集暗箱3上分別安裝上3mm標準板金和需要檢測的玻璃樣品，太陽光照射標準板太陽光採集暗箱2和樣品太陽光採集暗箱3，由於裝置可以水平面方向360°旋轉及垂直方向上升降，利用太陽光直射校正杆將太陽光垂直入射或者以不同入射角入射，標準板太陽光採集暗箱2和樣品太陽光採集暗箱3裡面裝有輻照度計2-4，輻照度計2-4把接收到的光照能量數據傳送數據自動採集處理系統I，在數據自動採集處理系統I裡將光能能轉化為電信號經過自動快速處理，顯示在數據自動採集處理系統I的顯示屏上。
[0021]標準板太陽光採集暗箱2和樣品太陽光採集暗箱3的外箱2-1，內箱2-2均採用耐高溫和防漫反射材料製造，四周用良好吸光率塗料塗黑，滿足箱體內黑度要求，並且內表面有一定度粗糙度，防止光的漫反射造成光能量的額外增加，滿足檢測系高統精度要求。
[0022]本發明根據建築遮陽材料特性和現實生活中太陽光輻射的不確定性，採用開放式放置檢測樣品的方法和旋轉的方式接受太陽光，不但具備測定許多的不規則遮陽建築材料的能力，直接採用太陽光而非人造光源，檢測真實可靠，解決了目前遮陽係數測定的技術難題。
【權利要求】
1.太陽光測定遮陽係數系統，主要包括數據自動採集處理系統(1)，標準板太陽光採集暗箱(2)，樣品太陽光採集暗箱(3)，太陽光直射校正杆(16)，轉動軸(4)，絲杆構件(5)，右側支柱(6)，底軸(7)，底盤360°轉動輪(8)，固定支柱(9)，左側支柱(10);外箱(2-1),內箱(2-2)，輻射度計凸罩(2-3)，輻射度計(2-4)，3mm標準板構成標準板太陽光採集暗箱(2);樣品太陽光採集暗箱(3)與標準板太陽光採集暗箱(2)構造相同，兩者組成太陽光直接採集系統；手搖柄(5-1)、絲杆(5-5)、鎖緊螺母(5-2)、滑塊(5-6)、滑塊連接杆(5_9)、絲杆底座(5-7)構成絲杆裝置；其特徵是:通過搖動手搖柄(5-1)，使得絲杆(5-5)旋轉運動轉變成滑塊(5-6)的直線運動，以致滑塊連接杆(5-9)推動轉動軸(4)旋轉運動，帶動放在轉動軸(4)水平面上的太陽光直接採集系統的旋轉。
2.如權利要求1所述的太陽光測定遮陽係數系統，特徵在於所述的旋轉機構包括絲杆(5-5)、滑塊(5-6)、滑塊連接杆(5-9)、左側支柱(10)、轉動軸(4)和活接(15)，在所述的固定支柱(9)上安裝手搖絲杆裝置，在絲杆(5-5)裝置上有滑塊(5-6)，滑塊連接杆(5-9) —端與滑塊(5-6)固定連接，另一端與轉動軸(4)連接，整個底座安裝底盤360°轉動輪(8)。
3.如權利要求1所述的太陽光測定遮陽係數系統，特徵在於轉動軸(4)與左側支柱(10)利用活接(15)可旋轉連接，構成旋轉裝置。
4.如權利要求1所述的太陽光測定遮陽係數系統，特徵在於標準板太陽光採集暗箱⑵與樣品太陽光採集暗箱⑶採用耐高溫和防漫反射材料，四周塗黑。
【文檔編號】G01M11/02GK103512727SQ201210226496
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月26日 優先權日:2012年6月26日
【發明者】方明, 葛大中 申請人:安徽省產品質量監督檢驗研究院