本發(fā)明屬于太陽池儲(chǔ)能效率分析領(lǐng)域，具體涉及一種太陽池集熱效率分析試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步資源日益枯竭，人類在尋找新能源的道路上不斷探索；在風(fēng)能、潮汐能、太陽能等眾多新能源中，太陽能是取之不盡用之不竭的新型清潔能源；但是如何收集和儲(chǔ)存太陽能成了一個(gè)難題，自1902年匈牙利的一位物理學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)天然鹽湖下層水溫高于上層水溫是因?yàn)椴煌}梯度的湖水具有吸收并儲(chǔ)存太陽能的能力之后，全世界各國科學(xué)家針對(duì)太陽池的研究日益增多；太陽池作為一種既能吸熱又能蓄熱的裝置檢測(cè)其能否應(yīng)用到實(shí)際中的一個(gè)重要指標(biāo)就是集熱效率，而鹽梯度層的穩(wěn)定程度則對(duì)集熱效果有很大的影響；因此為了準(zhǔn)確評(píng)判出某一太陽池的各方面性能則需要一種可以檢測(cè)集熱效率和鹽梯度層穩(wěn)定程度的裝置；但是由于這一原理發(fā)現(xiàn)較晚，多方面技術(shù)還很不成熟，目前并沒有一種標(biāo)準(zhǔn)的用于檢測(cè)太陽池?zé)嵝实难b置，因此對(duì)太陽池的熱效率評(píng)價(jià)并不統(tǒng)一。

在測(cè)量太陽池的熱效率時(shí)要針對(duì)不同型號(hào)、不同梯度層數(shù)、不同鹽層厚度的太陽池設(shè)計(jì)不同的溫度傳感器和取樣器的放置位置，臨時(shí)組裝較為復(fù)雜，為快速測(cè)量太陽池的各方面性能帶來麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種太陽池集熱效率分析試驗(yàn)裝置，以達(dá)到根據(jù)太陽池的實(shí)際使用環(huán)境調(diào)節(jié)太陽光模擬器提供的輻射量，進(jìn)而檢測(cè)太陽池各層溫度、濁度、鹽度變化，分析太陽池的集熱效率的目的。

一種太陽池集熱效率分析試驗(yàn)裝置，包括輻射量可調(diào)節(jié)的太陽光模擬器、高度可調(diào)節(jié)的東西向金屬滑道、長(zhǎng)寬高均可調(diào)節(jié)的太陽池盛放凹槽和測(cè)量裝置，其中，所述的太陽光模擬器設(shè)置于東西向金屬滑道上，太陽池盛放凹槽放置于東西向金屬滑道下端，測(cè)量裝置通過螺旋鈕固定于太陽池盛放凹槽上端。

所述的長(zhǎng)寬高均可調(diào)節(jié)的太陽池盛放凹槽，包括底部木方、側(cè)方木方、太陽池高度調(diào)節(jié)木板和測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板，其中，所述的底部木方四周分別設(shè)置有側(cè)方木方，底部木方的上端通過螺旋鈕固定有太陽池高度調(diào)節(jié)木板，所述的測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板，通過螺旋鈕固定于相對(duì)的兩個(gè)側(cè)方木方上端。

所述的測(cè)量裝置，包括支架、固定桿、多個(gè)溫度傳感器、多個(gè)注射滴管和補(bǔ)鹽通道，其中，支架的中部設(shè)置有固定桿和補(bǔ)鹽通道，且與支架垂直設(shè)置，所述的溫度傳感器和注射滴管固定設(shè)置于固定桿上，支架放置于太陽池盛放凹槽的測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板上端。

所述的太陽光模擬器，其發(fā)射光源光譜與太陽光光譜一致，且根據(jù)所需模擬不同地區(qū)太陽光照射情況，通過調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)模擬器的輻射量和輻射面積，電流可調(diào)節(jié)范圍22～30A；太陽光模擬器通過在東西向金屬滑道上滑動(dòng)調(diào)節(jié)高度，進(jìn)而模擬太陽東升西落的規(guī)律。

所述的太陽池高度調(diào)節(jié)木板，其上端放置太陽池。

所述的溫度傳感器，其個(gè)數(shù)與注射滴管的個(gè)數(shù)相同，均等于太陽池的鹽梯度層數(shù)，太陽池的每個(gè)鹽梯度層設(shè)置一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)注射滴管。

所述的固定桿，采用塑料棒，且設(shè)置有刻度。

所述的補(bǔ)鹽通道采用PVC材質(zhì)。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明在設(shè)計(jì)盛放裝置時(shí)充分考慮到了太陽池不同尺寸的問題，更方向木方均可移動(dòng)調(diào)節(jié)，可以適應(yīng)不同尺寸的太陽池的測(cè)量。針對(duì)測(cè)量裝置，溫度傳感器和取樣用的注射滴管既可以在測(cè)量前調(diào)節(jié)又可以在測(cè)量時(shí)固定，這樣既適應(yīng)了不同鹽梯度層的太陽池的測(cè)量又在測(cè)量過程中很好的保持的太陽池的穩(wěn)定性，避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，減少測(cè)量時(shí)裝置組裝的復(fù)雜性有著明顯優(yōu)勢(shì)和重要意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的太陽池集熱效率分析試驗(yàn)裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的長(zhǎng)寬高均可調(diào)節(jié)的太陽池盛放凹槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式的太陽光模擬器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一種實(shí)施方式的螺旋鈕示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明中，如圖1所示，太陽池集熱效率分析試驗(yàn)裝置包括輻射量可調(diào)節(jié)的太陽光模擬器1、高度可調(diào)節(jié)的東西向金屬滑道2、長(zhǎng)寬高均可調(diào)節(jié)的太陽池盛放凹槽3和測(cè)量裝置4，其中，所述的太陽光模擬器1設(shè)置于東西向金屬滑道2上，太陽池盛放凹槽3放置于東西向金屬滑道2下端，測(cè)量裝置4通過螺旋鈕固定于太陽池盛放凹槽3上端；

本發(fā)明中，如圖2所示，長(zhǎng)寬高均可調(diào)節(jié)的太陽池盛放凹槽3包括底部木方3-1、側(cè)方木方3-2、太陽池高度調(diào)節(jié)木板3-3和測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板3-4，其中，所述的底部木方3-1四周分別設(shè)置有側(cè)方木方3-2，太陽池盛放凹槽3的四壁，即側(cè)方木方3-2均可移動(dòng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度和寬度(太陽池長(zhǎng)度范圍：0.2～1m，太陽池寬度范圍：0.2～1m)，底部木方3-1的上端通過螺旋鈕固定有太陽池高度調(diào)節(jié)木板3-3(木板長(zhǎng)0.8m，寬0.8m，高0.03m，下部具有0.3m的不銹鋼螺旋可調(diào)頂托，可通過旋進(jìn)旋出下方木板調(diào)節(jié)高度)，便于根據(jù)測(cè)試需要調(diào)節(jié)凹槽大小，所述的測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板3-4，通過螺旋鈕固定于相對(duì)的兩個(gè)側(cè)方木方3-2上端；測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板3-4(長(zhǎng)1m，寬0.2m，高0.02m，下方帶有0.3m不銹鋼螺旋可調(diào)頂托，可通過旋進(jìn)旋出下方木板調(diào)節(jié)高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)上方架放的鋼筋的高度)，用于架放鋼筋(支架4-1)；所述的太陽池高度調(diào)節(jié)木板3-3，其上端放置太陽池；

本發(fā)明中，如圖3所示，測(cè)量裝置4包括支架4-1、固定桿4-2、多個(gè)溫度傳感器4-3、多個(gè)靜脈注射滴管4-4和補(bǔ)鹽通道4-5，所述的支架4-1采用鋼筋，固定桿4-2采用塑料棒且設(shè)置有刻度(0-1m，分度值1mm，半徑0.005m，高0.9m)，補(bǔ)鹽通道4-5采用PVC材質(zhì)(半徑0.045m，高0.9m，直徑0.09m，可以用于補(bǔ)充鹽質(zhì)損失，維持太陽池的穩(wěn)定性)，溫度傳感器4-3采用T110數(shù)顯傳感器；其中，支架4-1的中部設(shè)置有固定桿4-2和補(bǔ)鹽通道4-5，其高度均通過緊固螺栓調(diào)節(jié)，且與支架4-1垂直設(shè)置，所述的溫度傳感器4-3(用于測(cè)量溫度，實(shí)時(shí)顯示溫度值)和靜脈注射滴管4-4(用于測(cè)定鹽度和濁度時(shí)取樣，長(zhǎng)度為1m)捆綁于固定桿4-2上，支架4-1放置于太陽池盛放凹槽3的測(cè)量裝置高度調(diào)節(jié)木板3-4上端；

本發(fā)明中，可調(diào)節(jié)高度的溫度傳感器4-3可以測(cè)量0～0.67m高度范圍內(nèi)的不同鹽梯度層的溫度(0～100℃)，可調(diào)節(jié)高度的靜脈注射滴管4-4可以吸取0～0.67m高度范圍內(nèi)的不同鹽梯度層的鹽溶液，取樣可用于測(cè)量太陽池不同鹽梯度層的鹽度和濁度，溫度傳感器4-3個(gè)數(shù)與靜脈注射滴管4-4的個(gè)數(shù)相同，均等于太陽池的鹽梯度層數(shù)，太陽池的每個(gè)鹽梯度層設(shè)置一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)注射滴管；

本發(fā)明中，如圖4所示，太陽光模擬器1，其發(fā)射光源光譜與太陽光光譜一致，且根據(jù)所需模擬不同地區(qū)太陽光照射情況，通過調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)模擬器1的輻射量，輻射面積1平方米，電流可調(diào)節(jié)范圍22～30A；太陽光模擬器1放置在高度可調(diào)節(jié)的東西向金屬滑道2上，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)太陽光模擬器1(1.0m～2m)，也可以根據(jù)太陽東升西落的規(guī)律在滑道上移動(dòng)太陽光模擬器1，調(diào)節(jié)太陽光模擬器1的角度(與凹槽上表面夾角0～180°)以提高實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性；

本發(fā)明中，根據(jù)太陽池大小通過不銹鋼螺旋鈕(如圖5所示)調(diào)節(jié)補(bǔ)鹽通道、靜脈注射滴管和溫度傳感器的位置及高度，固定好各裝置后根據(jù)太陽池的實(shí)際使用地區(qū)的氣象狀況調(diào)節(jié)太陽光模擬器的輻射量，進(jìn)行模擬實(shí)際測(cè)量太陽池的溫度、鹽度、濁度，以此評(píng)價(jià)分析太陽池的熱效率、蓄熱能力、鹽梯度層穩(wěn)定性等指標(biāo)；

實(shí)施例1：

實(shí)施例1中，將長(zhǎng)89cm，寬67cm，高63cm的太陽池放入測(cè)試裝置中，太陽池具體參數(shù)如下：

下對(duì)流層(LCZ)為高度31cm鹽度30％的仿海水溶液，非對(duì)流層第一層(NCZ1)為高度6cm鹽度25％的仿海水溶液，非對(duì)流層第二層(NCZ2)為高度6cm鹽度20％的仿海水溶液，非對(duì)流層第三層(NCZ3)為高度6cm鹽度15％的仿海水溶液，非對(duì)流層第四層(NCZ4)為高度6cm鹽度10％的仿海水溶液，非對(duì)流層第五層(NCZ5)為高度6cm鹽度5％的仿海水溶液，上對(duì)流層(UCZ)為高度3cm鹽度0％的仿海水溶液；

實(shí)施例1中，如圖3所示，將測(cè)量裝置放入太陽池中，其中溫度傳感器在LCZ層設(shè)置3個(gè)，在每一個(gè)非對(duì)流層和上對(duì)流層分別放置一個(gè)；測(cè)量鹽度和濁度的取樣器則在各層各方一個(gè)，共7個(gè)；

實(shí)施例1中，開啟太陽光模擬器開始測(cè)量，其中部分結(jié)果如表1、2、3所示：

表1溫度測(cè)量數(shù)據(jù)

表2鹽度測(cè)量數(shù)據(jù)

表3濁度測(cè)量數(shù)據(jù)

實(shí)施例2：

實(shí)施例2中，將長(zhǎng)38cm，寬26cm，高22cm的太陽池放入測(cè)試裝置中，太陽池具體參數(shù)如下：

下對(duì)流層(LCZ)為高度6cm飽和的仿海水溶液，非對(duì)流層第一層(NCZ1)為高度4cm鹽度25％的仿海水溶液，非對(duì)流層第二層(NCZ2)為高度4cm鹽度15％的仿海水溶液，非對(duì)流層第三層(NCZ3)為高度4cm鹽度5％的仿海水溶液，上對(duì)流層(UCZ)為高度1cm鹽度0％的自來水；

實(shí)施例2中，將測(cè)量裝置放入太陽池中，其中溫度傳感器在LCZ層、非對(duì)流層和上對(duì)流層分別放置一個(gè)，測(cè)量鹽度和濁度的取樣器則在各層各方一個(gè)；開啟太陽光模擬器開始測(cè)量，其中部分結(jié)果如下：

鹽度數(shù)據(jù)：

表4不同鹽度層數(shù)平均溫度數(shù)據(jù)記錄

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