一、概述
太陽能空氣集熱器是采用空氣做介質吸收太陽能資源的集熱部件。在太陽能采暖領域會有廣闊的市場前景。因此對集熱器的研究和測試非常重要，我們根據國家檢測標準要求和多年生產太陽能檢測設備的經驗，特推出TRM-KQB型太陽能空氣集熱器測試系統(tǒng)，該產品全部采用微機自動控制與檢測，具有測試精度高，性能穩(wěn)定，勞動效率高等方面特點。并得到國內外多家用戶的使用與認可，其中多項技術獲得國家技術（證書編號：ZL-2009-2-0203570.5），是*的太陽能集熱器檢測設備?？蓮V泛應用于太陽能生產廠、太陽能實驗室、太陽能檢測中心、大中?？蒲性核葘μ柲苎芯坎块T的使用。
二、測試產品類型
1.平板型太陽能空氣集熱器
2.真空管太陽能空氣集熱器
3.同時測試兩臺集熱器
三、測試方法及內容
按照國標GB/T 26977-2011 GB/T26976-2011太陽能空氣集熱器熱性能試驗方法與技術條件執(zhí)行，系統(tǒng)指標符合國標中檢測儀器指標要求。
檢測項目為:1.外觀、2.剛度、3.強度、4.悶曬、5.外熱沖擊、 6.雨淋、7.氣密性、8.熱性能、9.效率-流量曲線、10.耐撞擊、11.吸熱體涂成、12.透射比。
選擇相應儀器可完成各種項目的測試,TRM-KQB測試系統(tǒng)可以完成檢測內容(外觀、剛度、強度 悶曬、外熱沖擊、雨淋、熱性能、效率-流量曲線、耐撞擊) 吸熱體涂層、透射比、氣密性由其它儀器完成。
四、系統(tǒng)組成
1. TRM-KQB型太陽能空氣集熱器熱性能測試儀（含全套傳感器）。
2. TRM-KQB-HW1型空氣恒溫測試臺。
3. TRM-KQB-QY全自動氣路運行控制器。
4. TRM-KQB-KG1型太陽能空氣集熱器系統(tǒng)控制柜。
5. TRM-KQB型太陽能空氣集熱器測試系統(tǒng)平臺(含軟件)。
6. TZG-2A太陽能自動跟蹤試驗臺。
五、太陽能空氣集熱器測試系統(tǒng)各部件技術指標及功能
A、TRM-KQB型太陽能空氣集熱器熱性能測試儀技術指標及特點
1.功能：它是系統(tǒng)的核心，主要完成檢測中所有測試點數據采集，存儲，處理，通訊，檢測報告形成等方面功能，集硬件，軟件于一體的智能化設備。
2.技術指標：
| 太陽總輻射 （表， 美國Eppley技術） | A.通 道 數：標準1通道 B.測量范圍：0～2000W/m2 C.測量精度： ＜5% D.顯示分辨率：1 W/m2 E.顯示內容：瞬時值，日累計量等 |
|---|---|
| 太陽散射輻射 （表， 美國Eppley技術） | A.通 道 數：標準1通道 B.測量范圍：0～2000W/m2 C.測量精度： ＜5%D.顯示分辨率：1 W/m2 E.顯示內容：瞬時值，日累計量等 |
| 溫 度 (管道溫度) | A.通道數：16路 B.測量范圍 0～100℃ C.測量精度：±0.2℃ D.顯示分辨率：0.1℃ 電纜長度：２０米 E.嵌入測溫管件內,在被測集熱器進出口各裝6只溫度傳感器,取平均值獲得進出口溫度. |
| 環(huán)境濕度 | 環(huán)境濕度：通 道 數: 1路 測量范圍: 0～99% 測量精度: ±2%RH 分 辯 率: 0.1%RH |
| 日晷儀 | 采用不銹鋼材料制作,測量范圍:0--70度,精度:1度 分辨率:1度 集熱器專用太陽入射角測量裝置 尺寸: 350*350mm |
| 環(huán)境溫度 | 通道數：1路 B.測量范圍 -40～80℃ C.測量精度：±0.1℃ D．顯示分辨率：0.1℃，不銹鋼封裝，￠4×40mm，全密封，防腐，防水，配防輻射通風罩 |
| 環(huán)境風速 | A.通道數：1路 B.測量范圍：0～70m/s C.測量精度：±0.5m/s D.顯示分辨率：0.1 m/s |
| 熱式氣體質量流量計（管道式） | 流量計在集熱器進出口各裝一路(測試質量與體積空氣流量) 通道數：2路 測量介質: 各種氣體（乙炔氣除外） 管徑范圍: DN15～2000 流速范圍: 0.1Nm/s～100Nm/s(標況條件20℃，101.33KPa) 準確度: ±1% 介質溫度: 常溫：-20～+100℃ 高溫：-20～+350℃ 工作壓力: 4.0MPa 響應速度: 1秒 輸出信號: 4～20mA RS～485 測量顯示: 質量流量、標況體積流量、累計流量 |
| 管路氣壓傳感器 | 用于壓力降落試驗（安裝在被測集熱器兩端，用于測量進出氣體壓力） A.通道數：2路， B. 量程：0～150(MPa) 綜合精度： 0.5%FS輸出信號： 4～20mA(二線制)) 供電電壓： 24DCV, 介質溫度： -20～85℃ 環(huán)境溫度： 常溫(-20～85℃) 密封等級： IP65 長期穩(wěn)定性能： 0.1%FS/年 |
| 測試方法 | 系統(tǒng)執(zhí)行 GB/T 26977-2011 GB/T26976-2011太陽能空氣集熱器熱性能試驗方法與技術條件等國標方法測試，自動打印檢測報告 |
3. 強大網絡通訊功能:(配備無線GPRS模塊可與"太陽能資源監(jiān)測網"數據共享)
該系統(tǒng)支持有線（標準RS232/RS485/RJ45通訊接口）和無線（GSM/GPRS/CDMA）兩種通訊方式。有線通訊方式，距離可達1000米，實時傳送采集數據；無線通訊方式，系統(tǒng)配置無線通訊控制器后可實現監(jiān)測中心對各監(jiān)測站點的遠程實時監(jiān)控，系統(tǒng)采用信號良好、覆蓋率高、支持短信和IP協(xié)議的GSM/GPRS/CDMA網絡通訊技術，不受距離限制，數據傳輸可靠。
4.TRM-KQB型太陽能空氣集熱器熱性能測試系統(tǒng)管理軟件一套。此軟件支持GB/T 26977-2011 GB/T26976-2011等國標要求，自動打印檢測報告，在windows2000以上環(huán)境即可運行，實時顯示各路數據，檢測數據自動存儲（存儲時間可以設定），實時顯示測試結果，自動計算并繪制太陽能空氣集熱器準穩(wěn)態(tài)瞬時效率曲線圖，效率-流量曲線，入射角修正系數，與打印機相連自動打印檢測報告，數據存儲格式為EXCEL標準格式可供其它軟件調用。
5.TRM-KQB型太陽能空氣集熱器熱性能數據采集器選用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，可連續(xù)存儲數據6000條以上，數據采樣率高于0.5秒/通道，工業(yè)控制標準設計，便攜式防震結構，大屏幕漢字液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵，操作簡單。適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用。具有停電保護功能，當交流電停電后，由充電電池供電，可維持24小時以上。
a.外觀尺寸：金屬外殼350×150×300（mm）。
b.數據存儲容量：6000條數據， 停電后數據丟失。
c.數據存儲內容：時間（真太陽時間），太陽輻射（瞬時功率、日累計量），溫度（環(huán)境溫度、濕度、集熱器溫度），風速，流量，管路壓力等信息。
d.顯示內容：時間（真太陽時間），太陽輻射（瞬時功率、日累計量），溫度（環(huán)境溫度、濕度、集熱器溫度），風速，流量， 管路壓力等信息。
6.系統(tǒng)結構：系統(tǒng)分室內室外兩部分（室外：測試運行系統(tǒng)與全套傳感器 室內：太陽能空氣集熱器測試系統(tǒng)平臺(含軟件)）。
B、TRM-KQB-HW1型空氣恒溫測試臺
TRM-KQB-HW1型空氣恒溫測試臺是完成太陽能空氣集熱器熱性能測試的關鍵部件，集熱器安裝在測試臺上才能進行測試。恒溫測試臺可保證向集熱器入口流入恒定的（溫度，流量，壓力）空氣。并且流入恒定的空氣還可根據要求任意調整，滿足太陽能集熱器準穩(wěn)態(tài)瞬時效率測試要求。
系統(tǒng)選用PID做為溫度核心控制部件,自冷與加熱技術互補運行,專業(yè)的電子自冷機組自調整循環(huán)裝置提高了控溫精度,內熱式管路加溫部件可提高升溫速度,一體化式管路測溫傳感器使控溫精度更加提高。
1.技術指標與特點:
a.空氣溫度控制范圍：0℃～90℃，精度：±0.2℃
b.溫度均勻性： ±0.2℃
c. 空氣溫度穩(wěn)定性： ±0.2℃
d.流量控制范圍：0～250m3/h，精度：＜0.5%
e.壓力控制范圍：0～0.5MPA， 精度：＜50PA
f.機組供電 : 220V（±10%），50Hz(±2%),功率:3KW
g.管路電加熱器功率 : 1500W 220V供電
h.內嵌式制冷機組:功率1—1.5匹, 220V供電
i.所有管路都進行密封處理,表面包裝隔熱保溫材料,保證管路內溫度波動小于0.5度
j.與多路PID溫度控制器結合,可實現遠程網絡控制,隨意控制管道內溫度(0—90度均可),精度與穩(wěn)定度較高.同時系統(tǒng)還具有手動現場控制功能,保證可靠運行.
k.流量調節(jié)與控制：系統(tǒng)采用變頻調速技術對風機的流量進行任意調節(jié),在集熱器的進口與出口各有一臺風機,集熱器正壓下風機1提供氣流,負壓下風機2提供氣流.集熱器出口處和其它可能積聚空氣的地方安裝了放氣閥，管路設有穩(wěn)流裝置，時刻保證試驗其間的穩(wěn)流要求。并保證流量穩(wěn)定性在±3%以內。
l.壓力測量：為了自動測量集熱器進出口壓力，完成壓力降落試驗要求。系統(tǒng)設置2路高精度壓力傳感器，安裝于集熱器進出口端，自動生成集熱器壓力降落曲線。
m. 恒溫測試臺內風機運行系統(tǒng)按照兩臺測試設計,無論管路溫度,壓力,流量都可以滿足兩立運行。
n. 恒溫測試臺安裝室外,離集熱器最近的地方,以減少管路熱量損失,因此其具有防風,防雨,防腐蝕全天候運行的特點。
C. TRM-KQB-QY全自動氣路運行控制器
1.系統(tǒng)裝有高溫電磁閥組,采用邏輯組合管路結構,與變頻風機配合,通過智能控制器,自動實現空氣進入,流出，混合,測試等功能。使管道中空氣均勻一致,滿足測試需要。
2.系統(tǒng)按照工業(yè)標準設計,管路具有過壓,排氣,過濾等保護裝置,保證室外全天侯工作 ,保溫等級：3級。
3.與空氣集熱器連接為專業(yè)高溫試驗管路, 管路設有傳感器接口,可以安裝 (管路壓力,溫度,流量) 測量傳感器。
D、TRM-KQB-KG1型太陽能空氣集熱器系統(tǒng)控制柜
太陽能集熱器系統(tǒng)控制柜是將測試儀器與檢測配套設備中的控制部分集成一體的綜合自動控制裝置，其采用微機控制技術對風機， 電子制冷裝置，自動加熱裝置，水泵(自動噴淋裝置)，流量，壓力等設備進行集中測試與控制。并使測試數據自動登錄微機，打印檢測報告，使檢測過程自動進行，提高工作效率。
a.控制臺結構：鋼制結構，表面噴塑處理，室外全天侯工作結構，測量儀器嵌入式安裝，尺寸：1100×800×750。
b．系統(tǒng)供電：380V（±10%），50Hz(±2%)。
c．控制方式：手動輸入信息，自動完成控制，光電指示運行狀態(tài)。
d．由交流接觸器組成控制邏輯開關，實現各路工作切換。
e．通過微機通訊接口實現測試儀器的數據共享，同時發(fā)出控制信息。
g．安全保護功能，負載過流過溫，自動斷電。
h．控制通道：小于60路，檢測通道：小于80路。
i．控制負載：小于20A/路。
E.TRM-KQB型太陽能空氣集熱器測試系統(tǒng)平臺(含軟件)
1.硬件配置:
a. 戴爾微機 顯示屏尺寸：19寸全彩液晶屏 1臺 + 惠普激光打印機 1臺
b. 多功能操作臺 尺寸:1米*1.2米*1.5米(高) 1套
2.軟件配置:
a.TRM-KQB型太陽能空氣集熱器測試系統(tǒng)平臺軟件:按照國標GB/T 26977-2011 GB/T26976-2011太陽能空氣集熱器熱性能試驗方法與技術條件執(zhí)行，在windows2000以上環(huán)境即可運行，檢測數據自動存儲自動生成檢測報告及曲線圖分析表。 還可以通過微機實現風機運行、電磁閥自動打開與關閉，風速定溫，流量調節(jié)、開關等設備進行集中控制，真正實現檢測過程全自動進行，自動顯示測量結果，避免人為操作因素到檢測結果的影響。
b. 太陽能系統(tǒng)模擬計算統(tǒng)計軟件:可以根據被測產品的數據, 模擬其產品在世界各地的應用效果分析圖表,并建立產品檢測元件庫。
可以創(chuàng)建不同的太陽能系統(tǒng)進行模擬計算:軟件目錄中收集了國內外大量的太陽能熱水系統(tǒng)的部件和系統(tǒng)，供組建系統(tǒng)使用，用戶可以選擇相應的部件組成自己所需要的系統(tǒng)。
可以針對不同的建筑、不同時間段進行模擬計算軟件中采用動態(tài)建筑模擬，考慮到建筑所有相關的參數，包括幾何結構、方位和熱質，提供詳細的隔熱數據；同時軟件在計算中，由定位坐標和地平線共同確定太陽的位置，每四分鐘更新一次，因此甚至可以專門針對某小時、某天或者某段時期內的太陽能系統(tǒng)進行模擬計算；
可以根據用戶的使用方式設定不同的部件參數
以太陽能光熱系統(tǒng)為例，在實際的太陽能系統(tǒng)中，用戶的使用方式（使用時間、用水溫度、用水量等）會不同，可以對系統(tǒng)中的水溫、水量按照單位小時來設定，因此計算更加準確。
軟件包含非常詳細準確的氣象數據
此軟件所提供的氣象數據來自8000 多個不同氣象站，而軟件數據庫之外具體地區(qū)的氣象數據也可以根據精確的數據運算法則計算獲得，數據準確。同時此軟件也允許輸入當地測量的氣象數據作為計算數據非常靈活。
F、TZG-2A型全自動太陽跟蹤試驗臺（高精度太陽跟蹤系統(tǒng)）
1、功能簡介
全自動太陽跟蹤試驗臺是針對太陽能產品測試，研究，試驗，老化等高效率陽光聚集的裝置，整個跟蹤過程全部采用微機控制，并使用光傳感器與天文定位跟蹤兩種模式，可以自動根據天氣狀況在兩種模式之間切換。無論哪種模式下，都可以實現高精度的太陽跟蹤。系統(tǒng)還可根據實驗要求，與太陽入射角或方位角成要求角度進行定位跟蹤，同時該試驗臺安裝聚光器后，可構成線性聚光與球型聚光的跟蹤裝置，將太陽光功率提高數十倍，也可以配合太陽能集熱產品、太陽能電池組件等太陽能產品進行定位、跟蹤太陽等試驗，是太陽能行業(yè)的理想實驗應用平臺。
2、性能原理介紹：
系統(tǒng)應用角度傳感器與四象限光平衡傳感器等方面技術可以自動跟蹤太陽運轉，使太陽光垂直照射到試驗臺面，保證跟蹤架上產品獲得太陽輻射能量，同時系統(tǒng)采集太陽輻射強度，環(huán)境風速，溫濕度等指標，在大風或無陽光時自動保護，以保證在各種氣候條件下的穩(wěn)定運行。
系統(tǒng)由底座、產品試驗臺架、絲杠、齒輪箱，電機，電腦控制器，傳感器，電源等部分組成。系統(tǒng)跟蹤軟件按照太陽運動軌跡與光追蹤相結合方式運行。采用二維自動跟蹤方式（跟蹤太陽由東向西），太陽赤緯角跟蹤自動調整（系統(tǒng)自動顯示當地的太陽赤緯角，），該功能可實現全天侯自動對太陽的實時追蹤。
3、技術指標及特點：
(1)系統(tǒng)采用微機控制技術，軟件設定運行軌跡,可與太陽入射角成（0—90度）或方位角（0—180度）自動跟蹤。
(2)跟蹤系統(tǒng)設有多路傳感器，可記錄跟蹤過程的運行數據（二維角度，輻射強度，環(huán)境溫濕度，風速，時間等）
(3)跟蹤精度:4小時小于±1.5°；
(4)承載物體重量:小于 600Kg；
(5)支架采光面積(承載物體尺寸):2*4米,不銹鋼材料制作
（6)速率 :2.50º/sec；
（7）加速度 到7.5º/sec²；
（8）水平運行角度（太陽方位角）：0～360度；
（9）垂直調整角度（太陽赤緯角）：-45度～+45度；
（10）適應傳動方式：絲杠、齒輪，等傳動方式；
(11)系統(tǒng)重量：450Kg；
(12)電機功率：低功耗設計 ,節(jié)能運行 ,電機功率小于20W ；
(13)傳感器參數：
| 測量要素 | 通道數 | 測量范圍 | 測量精度 | 分辨率 | 其它 |
|---|---|---|---|---|---|
| 環(huán)境溫度 | 1路 | -40～70℃ | ±0.2℃ | 0.1℃ | 配套防輻射通風罩 |
| 環(huán)境濕度 | 1路 | 0～99% | ±2%RH | 0.1%RH | 配套防輻射通風罩 |
| 角度傳感器 | 2路 | 0～360度 | ±0.05度 | 0.1度 | 定位跟蹤角度 |
| 光跟蹤傳感器 | 1路 | 0～180度 | ±0.1度 | 0.5度 | (配合日晷，測量方位(上,下,左,右) |
| 太陽總輻射 | 1路 | 0～2000W/m2 | 小于5% | 1W/m2 | 測量水平面太陽能量 |
| 環(huán)境風速 | 1路 | 0～60米/秒 | ±0.3米/秒 | 0.1米/秒 | 測量環(huán)境風速參數 |
| 日晷儀 | 1臺 | 0—60度 | 1度 | 1度 |
(14)測試臺裝有日晷儀:用于測試臺面與太陽的入射角度,并刻有集熱器測試標記(0,10,15,30,45,60,55度)等數值。
(15)按照國標GB/T4271-2007 、GB/T17581-2007、GB/T6424-2007 集熱器熱性能測試方法執(zhí)行.同時滿足二臺集熱器測試,室外全天候運行。
(16)二維光追蹤傳感器：搜尋范圍寬，跟蹤精度高，不受天氣、季節(jié)和地理位置影響。
光電傳感器涵蓋了信號采集、處理、功率驅動等全部功能，不用任何配套電氣設施可直接驅動雙軸電動機。實時檢測并追蹤太陽方位，使得能量轉換。自動檢測環(huán)境風載情況，在強風下保護太陽能組件。
(17)測試臺設有傳感器支架,可安裝,總輻射,散射輻射,風速,溫度,日晷等傳感器
(18)電源：輸入電壓 220VAC/50Hz 良好接地；
平均功耗 <50W；
（19)運行環(huán)境：溫度：-30～60℃；
濕度：小于95%RH；室外全天候條件運行；
（20）太陽跟蹤控制器：
該控制器采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，工業(yè)控制標準設計，防震結構，大屏幕液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵，適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用，顯示太陽輻射強度，環(huán)境溫濕度，跟蹤角度，真太陽時間，太陽赤緯角，運行方式等方面數據。
（21）TZG-2A型全自動太陽跟蹤試驗臺系統(tǒng)管理軟件一套。
在windows2000以上環(huán)境即可運行，檢測數據自動存儲（存儲時間可以設定），在室內微機上可對現場的跟蹤狀態(tài)進行監(jiān)測，并可設定控制。
（22）在測試臺面底邊上裝有通風單元，根據GB/T4271-2007要求臺面風速是必須的。為了保證風的均勻性，采用軸向吹風系統(tǒng)，外形美觀，結構平穩(wěn)，防震性能好。
1）尺 寸：2000*260*250
2）風 速：0～9米/秒 連續(xù)可調
3）電機功率：65W*7
4）風量：3500立方米/小時
4、安裝方法：
選擇四周無太陽遮擋空曠場地，建立1米*1米*1米水泥基礎（特殊可根據要求設計）也可放在樓頂，現場具有交流220V電源即可。
