一、概述
在我國大部份地區(qū)，建筑的主要能耗也來自太陽輻射。降低外窗引起的建筑能耗必須采取有效的遮陽措施，而采用減少空氣滲透或者降低傳熱系數(shù)等手段的作用是很有限的，所以遮陽的計(jì)算是很重要的。同時(shí)遮陽系數(shù)也是評(píng)價(jià)窗戶熱工性能的重要指標(biāo)。其定義為：以在一定條件下透過3mm普通透明玻璃的太陽輻射總量為基礎(chǔ)，將在相同條件下透過其他玻璃的太陽輻射總量與這個(gè)基礎(chǔ)相比，得到的比值就稱為這種玻璃的遮陽系數(shù)。
我公司推出的ZY-2B型建筑遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)是針對我國建筑節(jié)能研究的需要而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。它結(jié)合了國外（MOWITT FACILITY）窗戶熱性能檢測設(shè)備指標(biāo)，采用微機(jī)控制技術(shù)，使整個(gè)檢測過程全部自動(dòng)進(jìn)行，無需進(jìn)行人工操作。系統(tǒng)測量精度高，運(yùn)行穩(wěn)定，是一款理想的遮陽系數(shù)測試設(shè)備。
產(chǎn)品組成：ZY-2B型建筑遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)主機(jī)、傳感器、ZY-2B型遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件、窗遮陽系數(shù)恒溫計(jì)量箱、連接電纜線、通訊系統(tǒng)等。
應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)用于國家建筑檢測中心，節(jié)能檢測中心，建筑科研院所，窗戶檢測機(jī)構(gòu)，玻璃測試中心等部門使用。
二、實(shí)驗(yàn)原理
通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的熱量可以分為兩部分，一部分是由室內(nèi)外溫度差造成的溫差傳熱，由于玻璃蓄熱能力很小，因此，這部分熱量可以按穩(wěn)定傳熱計(jì)算，另外一部分是由太陽輻射造成的熱量傳遞，這部分熱量中又可以分為兩部分，一部分太陽輻射直接透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)，全部成為房間得熱量；另外一部分被玻璃吸收，然后通過輻射和對流傳入室內(nèi)。由于太陽得熱率與陽光入射角有關(guān)，因此，對于不同入射角的條件下，遮陽系數(shù)并不相同。為了簡化計(jì)算，可以把遮陽系數(shù)取為定值，將窗系統(tǒng)遮陽系數(shù)定義為：在法向入射條件下，通過透光系統(tǒng)（包括透光材料和遮陽措施）的太陽得熱率，與相同入射條件下的標(biāo)準(zhǔn)太陽得熱率之比。測試方法：將被測窗戶樣件安裝于計(jì)量箱測試位置，選擇晴朗的天氣即可測試。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、系統(tǒng)測試環(huán)境要求為晴朗天空，垂直方向太陽輻射強(qiáng)度大于 600W/㎡ ；風(fēng)速小于5m/s，環(huán)境溫度大于17°； 系統(tǒng)供電電源為AC220V±10% ；電流小于1500W對正南無陽光遮擋地區(qū)。
2、窗遮陽系數(shù)恒溫計(jì)量箱與測試儀器配套使用，內(nèi)配恒溫裝置，控制太陽輻射通過窗戶進(jìn)入計(jì)量箱內(nèi)造成溫度的增加,以保證計(jì)量內(nèi)溫度恒定。內(nèi)配安裝支架,保證各路傳感器安裝于計(jì)量箱相應(yīng)位置,使測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。支架的調(diào)整角度：水平方向?yàn)?～360°，垂直方向?yàn)?～90°。計(jì)量箱整體結(jié)構(gòu)為鋼木結(jié)構(gòu),雙層保溫，墻壁厚度大于0.1米,表面防腐處理。
3、系統(tǒng)中的各重要組成部分的具體作用為：①環(huán)境溫度傳感器（含防輻射裝置）：只測量室外空氣溫度和恒溫計(jì)量箱內(nèi)環(huán)境溫度；②太陽輻射傳感器：一臺(tái)水平放置測量天空總輻射，一臺(tái)垂直放置于和測試窗平行的方向，測量窗系統(tǒng)接收到的總垂直太陽輻射照度；③自動(dòng)跟蹤直接輻射傳感器：測量玻璃對入設(shè)角為0度的太陽直接輻射的透過率，吸收率；④8只溫度傳感器：分別測量計(jì)量箱內(nèi)表面及窗玻璃的溫度；⑤8只熱流傳感器：測量計(jì)量箱內(nèi)外表面及窗玻璃的熱流量；⑥風(fēng)速風(fēng)向傳感器：測量室外環(huán)境的風(fēng)速風(fēng)向；⑦電量傳感器：測量恒溫計(jì)量箱內(nèi)控溫系統(tǒng)的用電量；⑧ZY-2B型遮陽系數(shù)測試儀：主機(jī)用于對各路傳感器信號(hào)進(jìn)行采集，計(jì)算，存儲(chǔ)，顯示，組成包括遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器,數(shù)據(jù)管理微機(jī),遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件。
4、大屏幕圖形液晶顯示屏，具有漢字及圖形顯示功能，一屏顯示多路氣象數(shù)據(jù)，便于現(xiàn)場直接觀測。既可與微機(jī)同時(shí)監(jiān)測,又可以斷開微機(jī)獨(dú)立監(jiān)測。顯示及存儲(chǔ)內(nèi)容包括水平總輻射、垂直總輻射、直接輻射、環(huán)境溫度、測試點(diǎn)溫度、熱流量、用電量(電流、電壓)、風(fēng)速風(fēng)向、日期、時(shí)間等內(nèi)容。
5、遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可連續(xù)存儲(chǔ)整點(diǎn)數(shù)據(jù)3個(gè)月以上(約6000條數(shù)據(jù))，存儲(chǔ)時(shí)間可以設(shè)定（1min～60min）。
6、遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件是由專業(yè)的技術(shù)人員編寫的，運(yùn)行環(huán)境要求低，操作簡單，人機(jī)界面友好。ZY-2B型遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件可在Windows XP及以上環(huán)境運(yùn)行，實(shí)時(shí)顯示各路數(shù)據(jù)，根據(jù)檢測結(jié)果自動(dòng)計(jì)算窗玻璃和窗系統(tǒng)的太陽輻射得熱率,遮陽系數(shù),窗熱阻值,檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)（存儲(chǔ)時(shí)間可以設(shè)定），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為EXCEL標(biāo)準(zhǔn)格式，與打印機(jī)相連自動(dòng)打印數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量達(dá)十年以上。
7、ZY-2B型建筑遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)供電系統(tǒng)采用交直流兩用供電方式，具有停電保護(hù)功能，當(dāng)交流電停電后，由充電電池供電，可維持72小時(shí)以上。
8、ZY-2B型建筑遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)通訊系統(tǒng)分為有線傳輸和無線傳輸兩種方式。其中有線傳輸方式包括：通過標(biāo)準(zhǔn)RS232/RS485/USB/RJ45通訊接口，無線傳輸方式分為短距離無線傳輸、中距離無線傳輸、長距離無線傳輸三種無線傳輸方式。通過無線通訊方式可實(shí)現(xiàn)一個(gè)中心對多個(gè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
9、整體結(jié)構(gòu)采用工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，便攜式防震結(jié)構(gòu)，輕觸薄膜按鍵，適合在惡劣工業(yè)環(huán)境使用。
四、技術(shù)指標(biāo)
| 監(jiān)測要素 | 單 位 | 測量范圍 | 分辨率 | 準(zhǔn)確度 |
|---|---|---|---|---|
| 環(huán)境溫度 | ℃ | -40～80 | 0.1 | ±0.2 |
| 總 輻 射（280----3000nm） | W/㎡ | 0～2000 | 1 | ＜5% |
| 直接輻射（280----3000nm ） | W/㎡ | 0～2000 | 1 | ＜5% |
| 地 溫 | ℃ | -40～+80 | 0.1 | ±0.5 |
| 熱通量 | W/㎡ | -500～+500 | 1 | ＜5% |
| 風(fēng)速 | m/s | 0～60 | 0.1 | ±(0.3+0.03V) |
| 風(fēng)向 | ° | 0～360 | 3 | ±3 |
| 電 量 | V | 0～250 | 0.1 | ＜0.5% |
| 主機(jī)技術(shù)參數(shù) | ||||
| 工作環(huán)境溫度 | 工作環(huán)境濕度 | 通訊接口 | 供電方式 | 存儲(chǔ)時(shí)間 |
| -20℃～+60℃ | ＜90% | 標(biāo)準(zhǔn)RS232計(jì)算機(jī)通訊口 | AC:220V±10％DC:12V | 1min—60min可設(shè)定 |
| 恒溫計(jì)量箱 | ||||
| 外形尺寸 | 整體重量 | 玻璃窗戶樣件尺寸 | ||
| 2.5m×1.1m×1.1m | 92kg | 0.8m×0.8m | ||
五、測試步驟
1．接通儀器電源使其顯示數(shù)據(jù)，觀測各路溫度，輻射，風(fēng)速等數(shù)據(jù)檢測是否正常，接通空調(diào)電源，檢查空調(diào)是否正常。
2．計(jì)量箱分為兩部分，上部為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量箱（不要?jiǎng)樱虏繛楸粶y計(jì)量箱。被測量窗戶裝入下部計(jì)量箱內(nèi)，用密封膠封好窗口。
3．用大于30毫米厚保溫板擋住兩個(gè)窗口。
4．啟動(dòng)空調(diào)將2臺(tái)計(jì)量箱溫度調(diào)到17℃～25℃內(nèi)一點(diǎn)使其恒溫,兩臺(tái)計(jì)量箱溫度盡可能接近，然后關(guān)閉空調(diào),開始測試。
5．將計(jì)量箱旋轉(zhuǎn)到太陽垂直方向，即與直接輻射表光筒相垂直（直接輻射表調(diào)整見使用說明書），然后取掉保溫板。
6．連續(xù)測試30min，并記錄開始和結(jié)速兩個(gè)測試時(shí)間。
7．將數(shù)據(jù)下載存入微機(jī)，計(jì)算遮陽系數(shù)（見軟件說明書）。
8．關(guān)閉系統(tǒng)及空調(diào)電源。
六、系統(tǒng)組成
| 序號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ZY-2B型建筑遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)主機(jī)（含微機(jī)，電源部分） | ZY-2B | 1 | 臺(tái) |
| 2 | 太陽輻射傳感器 | TBQ—2 | 2 | 臺(tái) |
| 3 | 太陽自動(dòng)跟蹤直接輻射傳感器 | TBS-2-2 | 2 | 臺(tái) |
| 4 | 環(huán)境溫度傳感器 | PTS-1 | 2 | 只 |
| 5 | 溫度傳感器 | PTWD-2A | 8 | 只 |
| 6 | 熱流傳感器 | HF-1 | 8 | 只 |
| 7 | 風(fēng)速傳感器 | EC-9S | 1 | 臺(tái) |
| 8 | 風(fēng)向傳感器 | EC-9X | 1 | 臺(tái) |
| 9 | ZY-2B1型遮陽系數(shù)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件 | ZY-2B1 | 1 | 套 |
| 10 | 窗遮陽系數(shù)恒溫計(jì)量箱 | ZY-HJL1 | 1 | 臺(tái) |
| 11 | 連接電纜線 | 20米 | 1 | 套 |
| 12 | 系統(tǒng)安裝調(diào)試費(fèi) |
