先來(lái)個(gè)大白話(huà)——光熱轉(zhuǎn)換效率測(cè)試儀,顧名思義,就是用來(lái)測(cè)試太陽(yáng)光照進(jìn)來(lái)后,轉(zhuǎn)化成熱能有多溜的那個(gè)神器。聽(tīng)起來(lái)高大上?別急,咱慢慢扯,保準(zhǔn)你開(kāi)燈泡都不帶眨眼的。
說(shuō)到這里,光熱轉(zhuǎn)換效率測(cè)試儀的任務(wù)就像公司考勤機(jī)——它負(fù)責(zé)精準(zhǔn)測(cè)量材料被光照射后,吸收了多少光能以及這些光能轉(zhuǎn)化為了多少熱能。效率高不高,一看就明白,分分鐘給材料打分,優(yōu)勝劣汰簡(jiǎn)直比《甄嬛傳》還刺激。
這類(lèi)測(cè)試儀一般用的啥測(cè)量手段?首先,照射源必須靠譜,一般選用太陽(yáng)光模擬器(吃飽喝足的人工光源)來(lái)保證燈光穩(wěn)定。然后,儀器里面有溫度傳感器,自動(dòng)霸氣地測(cè)溫升;這時(shí)候就得靠熱電偶、紅外測(cè)溫或者熱敏電阻幫忙了,溫度數(shù)據(jù)拿到手,方能算出光轉(zhuǎn)熱的效率。
說(shuō)白了就是:儀器先記錄材料受光前的溫度,再給它烤個(gè)太陽(yáng),之后記錄溫度變化,用公式【效率=材料吸收的熱能/入射的光能】算一算。這大概就像給你掏腰包,看看花出的錢(qián)值不值。
別小看這個(gè)過(guò)程,看著簡(jiǎn)單,背后專(zhuān)業(yè)活兒不少。材料熱容量、環(huán)境溫度、入射光強(qiáng)度等參數(shù)都得精挑細(xì)選。就好比做一道菜,調(diào)味料一放多一放少,口感全跑偏。這時(shí)候要是光照不均勻,比如你的太陽(yáng)模擬燈功率忽高忽低,那效率測(cè)試結(jié)果就得打折,哪有老板愛(ài)聽(tīng)差評(píng)?
說(shuō)起光熱轉(zhuǎn)換效率測(cè)試儀的硬件配備,那是一套“科技裝備”走天下。除了太陽(yáng)模擬燈和溫度傳感器外,常見(jiàn)的還有隔熱罩、風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)、還得配合計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集單元,整套流程就像在做一場(chǎng)科學(xué)“直播”,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示,看得清清楚楚。
有人會(huì)問(wèn):“咱怎么知道這儀器準(zhǔn)不準(zhǔn)?。俊边@就得提到設(shè)備標(biāo)定了——相當(dāng)于電子秤的校準(zhǔn)。廠家拿標(biāo)準(zhǔn)黑體或者其他參考物質(zhì),對(duì)儀器進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)和比對(duì)。只有通過(guò)這“體測(cè)”,儀器才有資格宣布“我靠譜!”
聊到這兒,肯定好奇光熱轉(zhuǎn)換效率的應(yīng)用場(chǎng)景了。沒(méi)錯(cuò),從太陽(yáng)能光伏發(fā)電、光熱發(fā)電廠,到新能源建筑節(jié)能,乃至航天材料開(kāi)發(fā),全部離不開(kāi)這效率測(cè)試的把關(guān)。這就像選老公老媳婦,效率高的,工資高,待遇好,老板才能放心給你漲薪。
不過(guò),效率測(cè)試儀也有“小脾氣”。環(huán)境空氣濕度、測(cè)試時(shí)的風(fēng)速、甚至樣品表面的清潔度都會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。所以測(cè)試環(huán)境往往都得在恒溫恒濕間里進(jìn)行,就像高考狀元刷題一樣,環(huán)境得穩(wěn)穩(wěn)的才叫起飛。
提到軟件部分,那可不止是個(gè)看數(shù)據(jù)的“二貨”,它負(fù)責(zé)自動(dòng)計(jì)算分析,還能生成報(bào)告,幫你吐槽哪塊材料“表現(xiàn)差”,哪塊材料“起飛了”。反正就是讓科研小伙伴少跑腿,多省心。
那問(wèn)題來(lái)了,市面上光熱轉(zhuǎn)換效率測(cè)試儀哪家強(qiáng)?精品多的地方耳朵豎起來(lái)了。像國(guó)內(nèi)知名品牌,性能夠拉滿(mǎn),價(jià)格卻相當(dāng)良心;一般學(xué)術(shù)用的儀器也能滿(mǎn)足大多數(shù)需求。選購(gòu)時(shí)要看清楚光源穩(wěn)定性、溫度傳感器精度、數(shù)據(jù)處理能力,還有售后服務(wù),免得買(mǎi)了個(gè)“坑爹貨”,哭都沒(méi)地方哭去。
最后偷偷告訴你個(gè)梗,這儀器不止能測(cè)試太陽(yáng)能材料,還能幫檢驗(yàn)“家的電暖氣”效率咋樣——當(dāng)然這是開(kāi)玩笑的。但誰(shuí)知道,也許哪天你家暖氣也得接受一場(chǎng)光熱轉(zhuǎn)換效率的“大考”,爭(zhēng)取熱騰騰不浪費(fèi)。
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