太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统的制作方法

本实用新型涉及能源与产品检测设备领域，具体而言，涉及一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统。

背景技术：

在大力发展可再生能源及北方地区清洁取暖的政策鼓励下，我国太阳能热利用产品及工程市场持续增长，太阳能集热产品的质量检测对市场的健康发展起到关键作用。太阳能集热产品应在不同的气候环境、天气状况及各种特殊条件下具备良好的适应能力，且使用过程中其性能不遭受较大影响。在实际工程中，不同种类、不同型号的太阳能集热产品在淋雨环境下密封性能不同，过量的雨水渗透将影响太阳能集热产品的热性能，甚至对太阳能集热产品造成损坏，缩短其使用寿命。《平板型太阳能集热器》 (GBT6424-2007)及《真空管型太阳能集热器》(GBT17581-2007)等太阳能集热产品相关规范，均对太阳能集热产品提出在淋雨环境下“应无渗水和损坏”的技术要求。

对于淋雨试验中的喷淋位置、覆盖区域、来流方向、液滴直径、控制参数等技术细节，国内太阳能集热产品相关规范还未提出具体要求，国际标准ISO9806对部分技术细节提出过要求，但国内现有检测系统尚不能满足国标要求，且检测结果依赖于对产品渗水和损坏状况的外观观测，尚未形成淋雨环境下的太阳能集热产品密封性能的测试与评价方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统，其能够满足相关国内、国际标准的检测技术要求，并全面准确地检测太阳能集热产品的密封性能。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统，其包括试验台架和安装在试验台架上的循环系统、喷淋系统和控制系统；试验台架具备可调节倾角的安装面，安装面被构造为承接集热产品；循环系统分别与集热产品的导热介质入口和导热介质出口连接以形成回路；喷淋系统设置在安装面上，且喷淋系统被构造为对集热产品的表面进行可循环利用、多角度地全面喷淋；循环系统、喷淋系统分别与控制系统连接，控制系统被构造为保持循环系统和喷淋系统在预设的工作状况内；试验台架、循环系统、喷淋系统和控制系统一体化设计。

太阳能集热产品是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。由于太阳能供能不连续，能流密度低，必须设法把它集中起来，所以，集热产品是各种太阳能热利用系统中的关键部分。在实际工程中，不同种类、型号的太阳能集热产品在淋雨环境下密封性能不同，过量的雨水渗透将影响太阳能集热产品的热性能，甚至对太阳能集热产品造成损坏，缩短其使用寿命。现有的国家标准对太阳能集热产品提出在淋雨环境下“应无渗水和损坏”的技术要求，但对于淋雨试验中的喷淋位置、覆盖区域、来流方向、液滴直径、控制参数等技术细节，国内太阳能集热产品相关规范还未提出具体要求，国际标准ISO9806对上述部分技术细节提出过要求，但国内现有检测系统尚不能满足国标要求。

据此，实用新型设计了一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统，包括试验台架和安装在试验台架上的循环系统、喷淋系统和控制系统。该检测系统采用可移动式一体化设计。其中试验台架具备可调节倾角的安装面，安装面被构造为承接集热产品，这样就能够调节密封性能检测时的集热产品安装角度。循环系统分别与集热产品的导热介质入口和导热介质出口连接以形成回路，这样通过循环系统的工作使得测试时集热产品的内部吸热体或吸热板的温度维持在试验要求的恒定温度，以保证试验的准确性。喷淋系统设置在安装面上，且喷淋系统被构造为对集热产品的表面进行多角度地全面喷淋，这样就能保证喷淋时，集热产品的多个细节均能够得到喷淋，实现不同方向、不同角度的喷淋。循环系统、喷淋系统分别与控制系统连接，控制系统被构造为保持循环系统和喷淋系统在预设的工作状况内，如此保障了试验的各项参数均满足相关的试验要求。综上，太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统操作方便、能够高效地完成太阳能集热产品的密封性能测试，且各项测试指标都能达到国家标准与国际标准，且在此基础上使用更加方便，控制更加精准，系统更加完善。

在本实用新型的一种实施例中：

上述太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统还包括称重设备；

称重设备被构造为称量集热产品的重量。

在本实用新型的一种实施例中：

上述试验台架包括底座和支撑架；

支撑架可转动地设置在底座上，以使支撑架的一端可选择地靠近或远离底座。

在本实用新型的一种实施例中：

上述试验台架还包括倾角调节装置；

支撑架具备长度方向相对的两端，支撑架的一端与底座可转动地连接，支撑架的另一端通过倾角调节装置与底座连接。

在本实用新型的一种实施例中：

上述循环系统包括缓冲水箱、进水管路、出水管路和第一温度计；进水管路的一端与缓冲水箱连接，进水管路的另一端与集热产品的导热介质入口连接；

出水管路的一端与缓冲水箱连接，出水管路的另一端与集热产品的导热介质出口连接；

第一温度计设置在进水管路上；缓冲水箱中设置有加热装置。

在本实用新型的一种实施例中：

上述喷淋系统包括蓄水池、柔性管路和喷嘴；

蓄水池通过第一连接管路与柔性管路连接；柔性管路设置在试验台架的安装面上，喷嘴与柔性管路的出口连接；

第一连接管路上设置有第二温度计，柔性管路上设置有第三流量计。

在本实用新型的一种实施例中：

上述第三流量计为转子流量计，柔性管路的出口通过转子流量计与喷嘴连接。

在本实用新型的一种实施例中：

上述第一连接管路上设置有与外界接通的第一通断阀。

在本实用新型的一种实施例中：

上述缓冲水箱与蓄水池通过第二连接管路连接，第二连接管路上设置有第二通断阀。

在本实用新型的一种实施例中：

上述控制系统包括控制单元和人机交互单元；

控制单元分别与循环系统、喷淋系统连接，控制单元与人机交互单元连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统，其包括试验台架和安装在试验台架上的循环系统、喷淋系统和控制系统。使用时，试验台架具备可调节倾角的安装面，安装面被构造为承接集热产品如此就能够调节密封性能检测时的集热产品安装角度。循环系统使得测试时集热产品的内部吸热体或吸热板温度维持在试验要求的恒定温度，以保证试验的准确性。喷淋系统用于对集热产品的表面进行多角度、可循环利用地全面喷淋，如此使得喷淋时，集热产品的多个细节均能够得到喷淋。控制系统保障了试验的各项参数均满足相关的试验要求。综上，太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统操作方便、能够高效地完成太阳能集热产品的密封性能测试，且各项测试指标都能达到国家标准，且较国际标准更完善。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型的本实施例的试验台架的示意图；

图3为图2中底座的结构示意图；

图4为图3中沿A-A方向的结构示意图；

图5为图3中沿B-B方向的结构示意图；

图6为图2中支撑架的结构示意图。

图标：10-太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统；11-试验台架；110- 底座；1101-万向脚轮；1102-容纳空间；111-支撑架；1112-固定支架；112- 倾角调节装置；113-安装面；12-循环系统；121-第一温度计；122-缓冲水箱；123-进水管路；1233-第一流量计；124-出水管路；125-加热装置；127- 第一调节阀；13-喷淋系统；130-蓄水池；131-第二温度计；132-柔性管路； 133-喷嘴；134-第一连接管路；1352-第二流量计；1353-第三流量计；136- 第一通断阀；137-第二调节阀；14-第二连接管路；140-第二通断阀；20- 集热产品；21-导热介质入口；22-导热介质出口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统10的示意图。从图1中可以看出一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统10，其包括试验台架11(图中未完全示出)和安装在试验台架11上的循环系统12、喷淋系统13和控制系统(图中未示出)。

试验台架11具备可调节倾角的安装面113，安装面113被构造为承接集热产品20；循环系统12分别与集热产品20的导热介质入口21和导热介质出口22连接以形成回路；喷淋系统13设置在安装面113上，且喷淋系统13被构造为对集热产品20的表面进行可循环利用、多角度地全面喷淋；循环系统12、喷淋系统13分别与控制系统连接，控制系统被构造为保持循环系统12和喷淋系统13在预设的工作状况内；试验台架11、循环系统12、喷淋系统13和控制系统一体化设计。

太阳能集热产品20是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热产品20是各种利用太阳能热利用系统的关键部分。

在实际工程中，不同种类、型号的太阳能集热产品20在淋雨环境下密封性能不同，过量的雨水渗透将影响太阳能集热产品20的热性能，甚至对太阳能集热产品20造成损坏，缩短其使用寿命。现有的国家标准对太阳能集热产品20提出在淋雨环境下“应无渗水和损坏”的技术要求，但对于淋雨试验中的喷淋位置、覆盖区域、来流方向、液滴直径、控制参数等技术细节，国内太阳能集热产品20相关规范还未提出具体要求，国际标准 ISO9806对上述部分技术细节提出过要求，但国内现有检测系统尚不能满足国标要求。

据此，实用新型设计了一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统10，包括试验台架11和安装在试验台架11上的循环系统12、喷淋系统13和控制系统。其中试验台架11具备可调节倾角的安装面113，安装面113被构造为承接集热产品20，这样就能够调节密封性能检测时的集热产品20安装角度。循环系统12分别与集热产品20的导热介质入口21和导热介质出口 22连接以形成回路，这样通过循环系统12的工作使得测试时集热产品20 的内部吸热体或吸热板的温度维持在试验要求的恒定温度，以保证试验的准确性。喷淋系统13设置在安装面113上，且喷淋系统13被构造为对集热产品20的表面进行多角度地全面喷淋，这样就能保证喷淋时，集热产品 20的多个细节均能够得到喷淋，实现不同方向、不同角度的喷淋。循环系统12、喷淋系统13分别与控制系统连接，控制系统被构造为保持循环系统 12和喷淋系统13在预设的工作状况内，如此保障了试验的各项参数均满足相关的试验要求。综上，太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统10操作方便、能够高效地完成太阳能集热产品20的密封性能测试，且各项测试指标都能达到国家标准，且较国际标准更完善。

进一步地，在本实用新型的本实施例中，上述太阳能淋雨密封性能检测系统还包括称重设备；称重设备被构造为称量集热产品20的重量。

图2为本实用新型的本实施例的试验台架11的结构示意图。请参照图 2，从图2中可以看出，在本实施例中，试验台架11包括底座110和支撑架111；支撑架111可转动地设置在底座110上，以使支撑架111的一端可选择地靠近或远离底座110。

进一步地，试验台架11还包括倾角调节装置112；支撑架111具备长度方向相对的两端，支撑架111的一端与底座110可转动地连接，支撑架 111的另一端通过倾角调节装置112与底座110连接。

继续参照图2，还可以看出试验台架11的支撑架111的一端与底座110 铰接，支撑架111的另一端与倾角调节装置112活动连接。在本实施例中，倾角调节装置112包括固定在支撑架111底部的升降台架、与升降台架远离支撑架111一端连接的手轮和与手轮联动的轨道。该轨道与底座110可转动地连接。但旋转手轮使升降台阶沿轨道移动时，支撑架111可选择地靠近或远离底座110，从而实现集热产品20不同角度的喷淋。

图3为底座110的结构示意图。从图3-5中可以看出，底座110设置有万向脚轮1101，且在本实施例中该万向脚轮1101具有锁紧装置。进一步地，底座110为多个横杆和多个立柱形成的框架结构。框架结构具有多个最小体积的容纳空间1102。该容纳空间1102用于容纳蓄水池130。可选地，底座110上还设置有设备安装支架。同时，框架结构也有利于喷淋系统13 喷淋后的水流方便地流进容纳空间1102的蓄水池130，便于水流的循环。

图6为支撑架111的结构示意图。请参照图6，从图6中可以看出，支撑架111包括用于支撑喷嘴133的固定支架1112。进一步地，该支撑架111 上包括8个固定支架1112，每一个固定支架1112上均用于设置一个喷嘴 133。

请返回参照图1，从图1中可以看出，在本实施例中，循环系统12包括缓冲水箱122、进水管路123、出水管路124、第一调节阀127、第一流量计1233。进水管路123的一端与缓冲水箱122连接，进水管路123的另一端与集热产品20的导热介质入口21连接。出水管路124的一端与缓冲水箱122连接，出水管路124的另一端与集热产品20的导热介质出口22 连接。缓冲水箱122中设置有加热装置125。在进水管路123上，从靠近缓冲水箱122到远离缓冲水箱122的方向，依次设置有第一调节阀127、第一流量计1233和第一温度计121。第一调节阀127与第一流量计1233电性连接。通过循环系统12能够保障集热产品20内部的循环水一直处在稳定的测试温度。

进一步地，从图1中还可以看出，在进水管路123上，从靠近缓冲水箱122的一端到远离缓冲水箱122的方向，依次设置有截止阀、膨胀罐、循环水泵、第一调节阀127、第一流量计1233和第一温度计121。其中第一温度计121的信息会反馈到加热装置125处，以控制加热装置125加热或停止加热；第一流量计1233的信息会反馈到第一调节阀127以控制调节阀的开度。

可选地，第一调节阀127为电动三通阀，第一调节阀127包括一个进口和两个出口。第一调节阀127的一个进口和一个出口设置在进水管路123 上，第一调节阀127的另一个出口与出水管路124连接。如此，第一调节阀127不但能调节进水管路123中流体的流量还可以局部地调节整个循环系统12的流量。

继续参照图1，从图1中还可以看出，在本实施例中，上述喷淋系统 13包括蓄水池130、柔性管路132、喷嘴133、第二调节阀137、第二温度计131、第二流量计1352和第三流量计1353；蓄水池130通过第一连接管路134与柔性管路132连接；柔性管路132设置在试验台架11的安装面113 上，喷嘴133与柔性管路132的出口连接；在第一连接管路134上，从靠近蓄水池130到远离蓄水池130的方向，依次设置有第二温度计131、第二调节阀137、第二流量计1352；第三流量计1353设置在柔性管路132上。

柔性管路132可以方便地扭曲到预设长度和预设角度以方便喷淋。而第二流量计1352和第二温度计131分别用于监控喷淋时的流量和水温。第二流量计1352监测得到的数据反馈给控制系统，控制系统再操控第二调节阀137实现对第一连接管路134中流量的调节；第二温度计131则用于时刻监控第一连接管路134中的温度变化，当控制系统监测发现温度过高时可以关闭第一连接管路134的入口，再采取相应的降温方式。

可选地，在本实施例中，第二调节阀137为电动三通阀，该电动三通阀具备一个入口和两个出口。第一连接管路134在电动三通阀处分成两个支路(图中示出未标号)。两个支路相互配合形成矩形环绕在支撑架111的表面(如此与太阳能集热产品20的形成相适应)。进一步地，两个支路上分别设置有一个第二流量计1352。通过这样的方式以更好地调节第一连接管路134中的流量。

需要说明的是，在本实施例中，上述第三流量计1353为转子流量计，柔性管路132的出口通过转子流量计与喷嘴133连接。转子流量计,又称浮子流量计，通过量测设在直流管路内的转动部件的(位置)来推算流量的装置。是变截面式流量计的一种。转子流量计能够准确、方便地测量管路内的流量，同时通过转子流量计内部阻力调节，实现各喷嘴133喷洒水量在 ISO9806要求范围内并实现精准控制。

第二流量计1352和第三流量计1353相互配合能够更加精确地控制喷淋的流量，以提供更加严苛和精准的测试环境。

需要说明的是，在本实施例中，示出每个支路上设置有四个柔性管路 132，八个柔性管路132支路矩形边沿的顶点和每边的中点上。每个柔性管路132的出口均通过转子流量计与喷嘴133连接。

从图1中还可以看出，本实施例中，上述第一连接管路134上设置有与外界接通的第一通断阀136。第一通断阀136用于将第一连接管路134中的水排放出去，以与喷嘴133的喷淋相互配合，使喷淋符合预设的要求。进一步地，第一连接管路134的两个支路上分别设置有一个第一通断阀136。

这里需要说明的是，喷淋在太阳能集热产品20表面的水和经过第一通断阀136排出的水顺着支撑架111流动，掉落设置在底座110上的蓄水池 130内。如此完成了喷淋系统13的水循环。

进一步参照图1，还可以发现，上述缓冲水箱122与蓄水池130通过第二连接管路14连接，第二连接管路14上设置有第二通断阀140。第二连接管路14将缓冲水箱122与蓄水池130连通，方便了缓冲水箱122从蓄水池130自动补水，从而使得循环系统12和喷淋系统13的水流能够实现可选择地流通，另一方面也节约了水流，也便于不同温度的循环水配合使用。

可选地，在本实用新型的本实施例中，上述控制系统包括控制单元和人机交互单元；控制单元分别与循环系统12、喷淋系统13连接，控制单元与人机交互单元连接。人机交互单元便捷了用户的操作，且更方便使用者以直观的方式掌控集热产品20的测试情况。

在使用时，将太阳能集热产品20安装在上部支撑架111上，相对底座 110平面的安置倾角应为厂家推荐最小倾角，如没有则宜设为30°。喷淋水温度低于30℃，喷淋过程中喷嘴133水压维持在300(±50)kPa，每个喷嘴133喷洒流量为2(±0.5)kg/min，喷洒过程中太阳能集热产品20外壳的每个边角均能被直接喷淋到。喷淋过程中太阳能集热产品20吸热板应保持一定的温度，使太阳能集热产品20内部流通55(±5)℃的循环水，在监测循环流量不稳定时，通过调节第二通断阀140对循环系统12进行自动补水，循环水质量流量应满足一般生产厂家推荐值，无声明时应根据太阳能集热产品20总面积设定为0.02kg/(m²·s)。待循环水量和喷流水量均稳定后，开始计时，喷淋时间应不少于4小时。

在喷淋实验前对太阳能集热产品20进行3次连续称重，3次测量太阳能集热产品20单位面积重量的误差不应超过5g/m²。在喷淋实验后的第4-5 小时之间再次进行3次连续的称重，期间应避免远距离搬运集热产品20，同样3次测量太阳能集热产品20单位面积重量的误差不能超过5g/m²。

需要注意的是，在喷淋前后应要保持太阳能集热产品20表面干燥。避免通过动力设备将水引入或引出集热产品20。特别地，在对真空管型太阳能集热产品20进行检测时，应检查真空管的固定位置处是否设有排水口。

待测太阳能集热产品20的淋雨密封性能的定量评价标准为，吸水量为小于30g/m²，不确定度小于5g/m²为检测合格。

本实用新型实施例能够实现的效果如下：

本实用新型的目的是提供一种太阳能集热产品淋雨密封性能检测系统 10，该系统可满足ISO9806的各项淋雨试验条件，该检测系统具有设备可移动，集热产品20安装倾角可调，喷嘴133位置、方向与角度可调，喷淋水循环利用，集热循环自动补水，微小水量及温度可精准控制，流量与温度等参数测量精度较高等特点。可满足ISO9806具体试验参数包括：

(1)太阳能集热产品倾角调节：太阳能集热产品安装倾角变化范围为 0～45°；

(2)循环水温度：控制太阳能集热产品内流通循环水温度为55(±5)℃吗，确保太阳能集热产品吸热板温度恒定；

(3)循环水流量：循环水质量流量满足一般生产厂家推荐值，无声明时根据集热产品总面积设定为0.02kg/(m2 s)，控制精度为±1.0％。可维持4小时以上连续稳定的喷淋工作；

(4)喷淋水温度：喷淋水温度低于30℃；

(5)喷淋水压力：喷淋中喷嘴133处水压为300(±50)kPa；

(6)喷淋水流量：每个喷嘴133的流量为2(±0.5)kg/min；

(7)喷淋角度：每个喷嘴133的喷射角为60(±5)°；

(8)喷洒液滴粒径：液滴直径不低于为150μm；

(9)喷嘴133相邻间距：相邻两个喷嘴133的间距小于150cm，四角处喷嘴133间距若超过150cm，根据实际情况增设喷嘴133对边框处进行喷淋；

(10)喷嘴133距太阳能集热产品边角距离：四角处喷嘴133距离集热产品角的距离为250(±50)mm，边上喷嘴133距离集热产品边为 250～400mm。非标准平板型太阳能集热产品中间框的垂直上方可增设喷嘴 133，距离中间框的距离为400～600mm。

(11)喷嘴133角度：喷嘴133朝向与太阳能集热产品表面的夹角应为30(±5)°。

(12)喷淋区域：太阳能集热产品外壳的每个边角均能被直接喷淋到，特别地，非标准平板型太阳能集热产品的中间框、真空管型太阳能集热产品联箱及周边区域都应被喷淋到。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。