[发明专利]一种太阳能热水器效能测试系统及方法

权利要求书

1.一种太阳能热水器效能测试系统的测试方法，其特征在于，太阳能热水器效能测试系统包括：

供水系统，所述供水系统包括：恒温水箱、集水器、回水水箱、第一电磁阀、进水泵、出水泵、加热装置、制冷装置，所述恒温水箱分别连接加热装置与制冷装置，所述集水器与回水水箱连接，所述回水水箱通过进水泵、第一电磁阀与恒温水箱连接，所述恒温水箱连接出水泵；

测试管路系统，所述测试管路系统包括多个测试工位，每个测试工位包括：热交换器、第一循环泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、流量计、三通阀、第二电磁阀、太阳能集热器、储热水箱；

所述太阳能集热器与储热水箱连接，所述储热水箱的进口、出口及中部分别布置有第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器，所述热交换器、流量计、第一循环泵、三通阀、第一温度传感器、储热水箱、第二温度传感器、第二电磁阀顺次连接，所述多个测试工位通过热交换器并联；

所述出水泵和每个测试工位的热交换器连接，所述每个测试工位的三通阀连接排水口，对太阳能热水器进行测试后，热水器中的热水经集水器合流后，进入回水水箱，回水水箱通过进水泵经第一电磁阀送入恒温水箱；

控制系统，所述控制系统包括：上位机、下位机，通过上位机选择需要进行的测试工位，太阳能热水器参数通过TCP/IP协议传递给太阳能热水器测试系统的下位机，所述下位机用于对测试工位的测试参数进行采集和测量，所述测试参数包括环境温度、太阳辐照度、储热水箱进出口温度、流量参数，通过TCP/IP协议将测试参数上传给上位机，上位机接收所述测试参数并进行存储和处理；

所述控制系统还包括：第一输出模块、变频器、智能适配器、PID模块，所述第一循环泵为变频水泵，所述流量计为电磁流量计，所述电磁流量计信号经智能适配器后变为串行通讯信号，下位机通过串口完成对信号的读取；所述下位机采集流量计的流量值，通过滤波处理，并将采集到的流量值与设定的流量值作为PID模块的两个输入，经PID模块处理后输出电压信号，所述变频器通过第一输出模块接受所述电压信号，通过改变变频器的电压大小来改变变频水泵的转速，以此来改变管路内工质的流量；

太阳能热水器效能测试系统的测试方法包括：

通过加热装置的加热循环过程或制冷装置制冷循环过程，当第一温度传感器在5min内检测到温度变化不超过±0.1℃时，以第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器的平均值作为储热水箱的平均温度；

然后通过将电磁流量计的所读到的值与上位机设定的值进行比较，通过变频器来实现对流量泵的控制，在5min内，流量的波动不超过±1％，流量达到稳态；

当系统中水的流量和温度均达到稳态后，进行太阳能热水器效能的检测。

2.如权利要求1所述的一种太阳能热水器效能测试系统的测试方法，其特征在于，所述加热装置包括：第二循环泵、电加热器、第三电磁阀，所述恒温水箱、第二循环泵、电加热器、第三电磁阀顺次连接。

3.如权利要求2所述的一种太阳能热水器效能测试系统的测试方法，其特征在于，所述制冷装置包括：离心水泵、制冷空调、第四电磁阀，所述离心水泵使恒温水箱水经第四电磁阀经制冷空调再回到恒温水箱进行制冷循环。

4.如权利要求1所述的一种太阳能热水器效能测试系统的测试方法，其特征在于，所述恒温水箱侧壁装有用于观测水位的玻璃板液位计，所述恒温水箱箱底部装自来水进水口，所述恒温水箱箱顶设有用于均匀箱内水温的搅拌器，恒温水箱箱壁设有保温材料。

5.如权利要求1所述的一种太阳能热水器效能测试系统的测试方法，其特征在于，还包括设于太阳能集热器一侧的吹风装置、风速计、总辐射表和环境温度传感器，所述吹风装置对太阳能集热器进行水平吹风。

6.如权利要求1所述的一种太阳能热水器效能测试系统的测试方法，其特征在于，所述第一温度传感器、第二温度传感器在远离储热水箱的一侧均连接保温管道，所述保温管道材料包括：聚氨酯、橡塑。