專利名稱：一種穩態太陽模擬器的制作方法
技術領域：
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態太陽模擬器。
背景技術：
建筑遮陽產品在實驗室進行遮陽性能實測時，需要用到一種穩態的太陽模擬器。大面積穩態太陽模擬器主要應用在航天和光伏領域。太陽模擬器在航天器熱平衡試驗中發揮重要作用，是空間探測技術發展的基礎設施。在光伏領域，太陽模擬器主要用于太陽能電池的檢測與標定。近年來，隨著太陽光伏行業的迅猛發展，對太陽電池的質量控制已成為研究熱點。國外各大照明公司均都有相應的太陽模擬器，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、穩定性)和安裝條件，又要考慮設備成本及運行費用。試驗裝置空間有限，在狹小的空間內發熱量不宜過大，否則散熱會存在問題。
實用新型內容針對現有的遮陽產品檢測實驗中存在的問題，本實用新型提供一種穩態太陽模擬器。本實用新型解決技術問題所采用的技術方案為—種穩態太陽模擬器，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光部位，所述模擬光源置于所述箱體內與所述透光面相對的平面上且使所述發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空氣由上至下流動。上述穩態太陽模擬器，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。上述穩態太陽模擬器，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。上述穩態太陽模擬器，其中，還包括反射層，所述反射層設于所述5個遮光面內偵牝且完全覆蓋所述5個遮光面內側表面。上述穩態太陽模擬器，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層之間。上述穩態太陽模擬器，其中，還包括散熱裝置，所述散熱裝置包括聯通所述箱體內外的散熱通道，所述散熱裝置置于近所述模擬光源處。上述穩態太陽模擬器，其中，還包括控制裝置和感應裝置，所述感應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，所述感應裝置設于所述透光面外側所述模擬光源輻照方向上預定距離處，所述感應裝置感應所述模擬光源于所述感應裝置安裝位置的輻照強度，所述控制裝置根據所述感應裝置的感應數據調整所述模擬光源。上述穩態太陽模擬器，其中，所述模擬光源為多個金屬鹵素燈組成的燈陣。上述穩態太陽模擬器，其中，所述透光面尺寸大于等于1500mm X 1500mm。上述穩態太陽模擬器，其中，所述反射層為全光譜反射板。上述穩態太陽模擬器，其中，所述隔熱層材質為超細玻璃棉填充層。 上述穩態太陽模擬器，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，所述感應裝置與所述支架連接。上述穩態太陽模擬器，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與所述電感電源連接。上述穩態太陽模擬器，其中，所述燈陣主要由4個2KW金屬鹵素燈組成。上述穩態太陽模擬器，其中，所述控制開關為可控硅無觸點開關。本實用新型的有益效果是可較準確模擬自然環境發光源和發熱源，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，可獲得穩定的輻照強度，可根據需求調整輻照強度，控制電路較簡單。
圖I是本實用新型一種穩態太陽模擬器的縱向剖面結構示意圖；圖2是本實用新型一種穩態太陽模擬器框體分離時的縱向剖面結構示意圖；圖3是本實用新型一種穩態太陽模擬器橫向剖面結構示意圖；圖4是本實用新型一種穩態太陽模擬器的支架的結構示意圖；圖5是本實用新型一種穩態太陽模擬器的電路連接框圖。
具體實施方式
以下結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態太陽模擬器，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包括發光部位21，模擬光源2置于箱體I內與透光面11相對的平面上，稱該平面為安裝平面12，且使發光部位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外側空氣由上至下流動。模擬光源2發出光和熱，通過透光面11向箱體I外輻照以產生模擬太陽的效果，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，使獲得的實驗數據更完整，在此基礎上可以采用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品的檢測需求；空氣流動裝置3可以是可調速的風機，根據預設速度在輻照方向產生空氣流動以模擬自然界的空氣流動，可調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生的空氣流動速度，還可以加裝空氣流動速度感應器感應風機轉速，通過空氣流動速度感應器與空氣流動裝置控制器連接，隨時調整風機速度，已達到穩定風機速度的作用。進一步的，還包括反射層13，反射層13設于5個 遮光面內側，且完全覆蓋5個遮光面內側表面，設置反射層13可以有效地將模擬光源2產生的光反射至箱體I外的輻照方向，同時反射層13可以起到防止模擬光源2產生的熱量被箱體I的內壁吸收的作用，以提高模擬光源2的發熱效率，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生色偏或者改變色溫，有利于準確模擬自然發光源。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層，隔熱層14充滿5個遮光面各自所在的平面的外殼和內層之間。設置隔熱層可以防止箱體I內熱量損失，可提高模擬光源2的發熱效率。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包括聯通箱體I內外的散熱通道，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，還可以加裝箱體內溫度感應器，通過箱體內溫度感應器感應到箱體內溫度超過預設值上限時，通過箱體內溫度感應器與散熱裝置控制器連接以控制排風扇工作。于上述技術方案基礎上，箱體I可設置一可分離的框體15，透光面11及空氣流動裝置3設于該框體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。框體15與箱體I分離時，維護人員可進入箱體I內部對箱體I內部的設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裝置，感應裝置與控制裝置連接，控制裝置與模擬光源2連接，感應裝置設于透光面11外側模擬光源2輻照方向上預定距離處，感應裝置感應模擬光源2于感應裝置安裝位置的輻照強度，感應裝置感應到輻照強度與預設值之間的差異后通過控制裝置對模擬光源2進行調整，以起到穩定模擬自然發光源的效果。也可以通過設置額外的控制接口將控制裝置與外圍設備進行連接，通過外圍設備對模擬光源2的工作進行控制。可以設置一支架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，感應裝置與支架16連接。縱向移動部件161可以是空氣流動裝置3兩側成對出現的多對定位孔，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節實現支架16的縱向移動，橫向移動部件162可以是用于感應裝置與支架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可以使感應裝置感應輻照面11不同區域的輻照強度。其中感應裝置可以是輻照計，輻照計可以設置多個，多個輻照計在感應輻照強度的同時可判斷出本實用新型穩態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與模擬光源2的電感電源連接，該控制開關可采用可控硅無觸點開關，由于模擬光源2使用的電流較大，采用可控硅無觸點開關可防止開關燒毀。進一步的，還包括移動裝置，移動裝置主要由鋪設于地面的軌道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態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態太陽模擬器適用場所較為固定，設置移動裝置便于移動，也便于調整，同時上述提到的框體15上也可設置滾輪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備連接，通過預先設定的程序控制本實用新型穩態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。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容所作出的等效結構變化，均包含在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種穩態太陽模擬器，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光部位，所述模擬光源置于所述箱體內與所述透光面相對的平面上且使所述發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空氣由上至下流動。
2.如權利要求I所述穩態太陽模擬器，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.如權利要求I或2所述穩態太陽模擬器，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.如權利要求I或2所述穩態太陽模擬器，其特征在于，還包括反射層，所述反射層設于所述5個遮光面內側，且完全覆蓋所述5個遮光面內側表面。
5.如權利要求I或2所述穩態太陽模擬器，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層之間。
6.如權利要求I或2所述穩態太陽模擬器，其特征在于，還包括散熱裝置，所述散熱裝置包括聯通所述箱體內外的散熱通道，所述散熱裝置置于近所述模擬光源處。
7.如權利要求I或2所述穩態太陽模擬器，其特征在于，還包括控制裝置和感應裝置，所述感應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，所述感應裝置設于所述透光面外側所述模擬光源輻照方向上預定距離處，所述感應裝置感應所述模擬光源于所述感應裝置安裝位置的輻照強度，所述控制裝置根據所述感應裝置的感應數據調整所述模擬光源。
8.如權利要求I或2所述穩態太陽模擬器，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.如權利要求7所述穩態太陽模擬器，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，所述感應裝置與所述支架連接。
10.如權利要求7所述穩態太陽模擬器，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與所述電感電源連接。
專利摘要本實用新型公開了一種穩態太陽模擬器，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光部位，所述模擬光源置于所述箱體內與所述透光面相對的平面上且使所述發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境發光源和發熱源，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，可獲得穩定的輻照強度，可根據需求調整輻照強度，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 優先權日2012年5月3日
發明者岳鵬, 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