帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)熱性能試驗(yàn)方法（GB/T 25967-2010）

1范圍 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了室外條件下帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱性能測(cè)試方法。 　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于貯熱水箱容積在0.6m3以下的帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。 　　2規(guī)范性引用文件 　　下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 　　GB 3100國(guó)際單位制及其應(yīng)用（GB 3100-1993，eqv ISO 1000:1992) 　　GB/T 12936太陽(yáng)能熱利用術(shù)語(yǔ) 　　GB/T 18708-2002家用太陽(yáng)熱水系統(tǒng)熱性能試驗(yàn)方法 　　GB/T 19141家用太陽(yáng)熱水系統(tǒng)技術(shù)條件 　　GB/T 19565總輻射表 　　JJG 458總輻射表 　　ISO 9488:1999太陽(yáng)能術(shù)語(yǔ) 　　3術(shù)語(yǔ)和定義 　　GB 3100，GB/T 12936，GB/T 19141，GB/T 18708-2002和ISO 9488:1999確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 　　3.1 　　帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)domestic solar-plus-supplementary water heating system 　　由太陽(yáng)能集熱器、貯熱水箱、管道、輔助能源及控制器等組成，又稱帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水器，用于加熱貯熱水箱內(nèi)水的裝置，在住宅、小型商業(yè)建筑或公共建筑中使用。 　　4符號(hào)與單位 　　GB/T 18708-2002使用的符號(hào)適用于本標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)還使用的符號(hào)和單位見附錄A。 　　5系統(tǒng)分類 　　帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)按7種特征進(jìn)行分類，每種特征又分成2-3種型式。各種特征的分類如表1所示。 　　5.1特征1 　　a)電輔助能源―似電加熱器或電熱水器為輔助能源，輔助能源僅用于加熱貯熱水箱內(nèi)的水； 　　b)燃?xì)廨o助能源―以燃?xì)馊紵骰?a href="http://msthinker.com/news/article-942.html" target="_blank">燃?xì)鉄崴?/strong>為輔助能源，輔助能源僅用于加熱貯熱水箱內(nèi)的水； 　　c)其他輔助能源―采用上述2種之外輔助能源，輔助能源僅用于加熱貯熱水箱內(nèi)的水。 　　5.2特征2～特征7 　　特征2一特征7同GB/T 18708-2002的5.2-5.7。 　　6試驗(yàn)要求 　　6.1系統(tǒng)要求 　　6.1.1一般要求 　　對(duì)帶輔助能源的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)前，應(yīng)注意下列事項(xiàng)： 　　6.1.1.1太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的貯熱水箱與輔助能源系統(tǒng)分離的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，其太陽(yáng)能部分性能應(yīng)不受輔助能源影響，輔助能源將影響系統(tǒng)的最大供熱量。系統(tǒng)中帶有太陽(yáng)能預(yù)熱部分和分離的輔助能源部分都應(yīng)視為系統(tǒng)的一部分，并與系統(tǒng)一起進(jìn)行測(cè)試。 　　6.1.1.2如果輔助能源與太陽(yáng)能貯熱水箱為一個(gè)整體，且輔助能源可以連續(xù)工作或夜間使用的系統(tǒng)應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。 　　6.1.2試驗(yàn)系統(tǒng)的安裝 　　系統(tǒng)的各個(gè)部件應(yīng)按照制造商的要求進(jìn)行安裝。系統(tǒng)的控制器應(yīng)按制造商的要求設(shè)置。在制造商沒有安裝要求時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)按照以下要求進(jìn)行安裝。 　　系統(tǒng)的安裝應(yīng)安裝牢固，保證人身安全，要考慮到玻璃可能破裂和熱流體的泄漏。 　　系統(tǒng)應(yīng)安裝在制造商提供的安裝支架上。如制造商未提供支架，除非特別指明（例如系統(tǒng)是屋面的一部分），應(yīng)使用敞開式的安裝系統(tǒng)。系統(tǒng)的安裝不得遮擋集熱器的采光面，安裝支架不應(yīng)影響集熱器側(cè)面和背面或水籍的保溫。 　　除了悶曬式系統(tǒng)和緊湊式系統(tǒng)外，水箱均應(yīng)安裝在制造商要求的最低位置。 　　對(duì)于貯熱水箱與集熱器分離的系統(tǒng)，集熱器與水箱間的連接管道的總長(zhǎng)度應(yīng)不大于15m（例如2×7.5m)。管道的直徑和保溫應(yīng)與制造商的安裝指南一致。 　　6.1.3集熱器安裝 　　應(yīng)按制造商要求或者實(shí)際安裝時(shí)的角度確定系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)集熱器的傾斜角度，報(bào)告中應(yīng)記錄試驗(yàn)時(shí)集熱器的傾角。集熱器傾角在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中保持不變。 　　集熱器應(yīng)面向正南安裝。集熱器安裝的地點(diǎn)應(yīng)滿足在試驗(yàn)期間沒有陰影投射到集熱器上。 　　試驗(yàn)期間，周圍的建筑或物體表面沒有明顯的太陽(yáng)光反射到集熱器上，且集熱器所在位置視野內(nèi)沒有明顯的障礙物。 　　系統(tǒng)周圍溫度應(yīng)與環(huán)境溫度一致。例如，系統(tǒng)不能安裝在冷卻塔，煙囪或者排風(fēng)口附近。 　　6.1.4液體流動(dòng)系統(tǒng) 　　應(yīng)采用圖1所示的試驗(yàn)回路。回路中使用的管道材料應(yīng)能承受高達(dá)95℃的系統(tǒng)工作溫度。系統(tǒng)管道應(yīng)盡量短，尤其是冷水人口處的溫度控制裝置與水箱進(jìn)口處之間的管道，同時(shí)這段管道應(yīng)采取保溫措施。 　　傳感器和水箱（進(jìn)出口）之間的管道應(yīng)采取保溫措施。 　　流量控制設(shè)備和流量計(jì)應(yīng)安裝在系統(tǒng)冷水進(jìn)口管道上。流量控制設(shè)備應(yīng)控制通過(guò)水箱的流量為(600±50)L/h。 　　如被測(cè)系統(tǒng)采用泵循環(huán)，應(yīng)在集熱器環(huán)路中安裝流量計(jì)測(cè)量流量，流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度為±5%。 　　在試驗(yàn)期間系統(tǒng)中使用的傳熱工質(zhì)應(yīng)是制造商推薦的工質(zhì)。強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用廠家推薦的流量。如果設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能集熱器回路使用防凍液，在本標(biāo)準(zhǔn)中所列的試驗(yàn)步驟中應(yīng)使用符合制造商的要求的防凍液。 　　6.2測(cè)量要求 　　6.2.1總輻射表 　　總輻射表應(yīng)根據(jù)JJG 458的規(guī)定進(jìn)行校準(zhǔn)。在標(biāo)定周期內(nèi)總輻射表的年穩(wěn)定性達(dá)不到GB/T 19565的規(guī)定時(shí)，應(yīng)增加總輻射表的校準(zhǔn)次數(shù)或更換總輻射表。 　　6.2.2溫度 　　6.2.2.1準(zhǔn)確度、精度和響應(yīng)時(shí)間 　　溫度測(cè)量?jī)x器以及二次儀表的精度和準(zhǔn)確度應(yīng)在表2給出的限值之內(nèi)。響應(yīng)時(shí)間宜小于5s。 　　6.2.2.2環(huán)境溫度 　　環(huán)境溫度傳感器應(yīng)放置在高于地面lm處同時(shí)離集熱器和系統(tǒng)組件大于1.5m小于10m處的百葉箱內(nèi)。 　　6.2.2.3進(jìn)水溫度 　　在系統(tǒng)正常工作條件下系統(tǒng)測(cè)試無(wú)需控制系統(tǒng)的進(jìn)水溫度，為了避免測(cè)量誤差，應(yīng)采取措施避免系統(tǒng)進(jìn)水溫度急劇變化。 　　6.2.3液體流量 　　液體流量的測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)等于或小于測(cè)量值的±1.0%，該測(cè)量值的單位為千克每時(shí)（kg/h)或升每時(shí)（L/h)。 　　6.2.4電量 　　電能測(cè)量?jī)x器及其相關(guān)的讀取儀表的準(zhǔn)確度要在測(cè)試值的±1％之內(nèi)，或者15W·h，兩者之間取較大值。 　　6.2.5其他燃料 　　太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中使用燃料數(shù)量的測(cè)量?jī)x器及其相關(guān)的讀取儀表的準(zhǔn)確度要在測(cè)試值的±1％之內(nèi)。如果輔助能源為燃?xì)?，?yīng)給出燃?xì)鉄嶂档臏?zhǔn)確度。 　　輔助能源與貯熱水箱是分離的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，應(yīng)使用符合6.2.2和6.2.3要求的傳感器測(cè)量傳遞到貯熱水箱的熱量。 　　6.2.6質(zhì)量 　　質(zhì)量測(cè)量的準(zhǔn)確度應(yīng)為±1％。 　　6.2.7計(jì)時(shí) 　　計(jì)時(shí)測(cè)量的準(zhǔn)確度應(yīng)為±0.20%。 　　6.2.8周圍空氣速度 　　測(cè)試期間風(fēng)速測(cè)量的準(zhǔn)確度為±0.5m/s。 　　7試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果 　　帶輔助能源的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱性能試驗(yàn)分為單天熱性能試驗(yàn)和長(zhǎng)期熱性能試驗(yàn)，單天熱性能試驗(yàn)用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)定，長(zhǎng)期熱性能試驗(yàn)用于對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期熱性能進(jìn)行評(píng)估。 　　7.1單天熱性能試驗(yàn) 　　7.2長(zhǎng)期熱性能試驗(yàn) 　　7.2.1總則 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)過(guò)程考慮了水箱中太陽(yáng)能加熱部分和輔助加熱部分的混合作用。應(yīng)在典型的熱水負(fù)荷條件下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)過(guò)程包括無(wú)太陽(yáng)輻射（僅輔助加熱）測(cè)試和太陽(yáng)能保證率比較高的測(cè)試。 　　每個(gè)試驗(yàn)周期包括5d-15d的測(cè)量，從中選擇太陽(yáng)輻照比較相近的兩天作為試驗(yàn)周期的開始和結(jié)束日期。對(duì)太陽(yáng)輻照的監(jiān)測(cè)至少要持續(xù)21個(gè)穩(wěn)定試驗(yàn)周期， 　　長(zhǎng)期熱性能試驗(yàn)要滿足7.2.2規(guī)定的試驗(yàn)條件，按7.2.3和7.2.4的規(guī)定進(jìn)行。 　　7.2.2試驗(yàn)條件 　　7.2.2.1環(huán)境空氣速度 　　集熱器附近的空氣平均風(fēng)速不大于4m/s，測(cè)試期間集熱器附近的風(fēng)速偏離平均值不應(yīng)超過(guò)±25%。 　　對(duì)于集熱器與屋面結(jié)合的系統(tǒng)，集熱器背面應(yīng)做好防風(fēng)措施，同時(shí)在報(bào)告中做好記錄。 　　7.2.2.2輔助能源運(yùn)行 　　測(cè)試期間，輔助能源可以連續(xù)運(yùn)行也可以定時(shí)運(yùn)行，溫控器應(yīng)按照廠家要求進(jìn)行設(shè)定。試驗(yàn)期間不應(yīng)改變溫控器和時(shí)鐘的設(shè)定值。 　　7.2.2.3用水時(shí)間表 　　試驗(yàn)期間，系統(tǒng)用水所含熱量應(yīng)符合表3的規(guī)定。 　　用水應(yīng)按照時(shí)間表中規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行，通過(guò)熱表計(jì)量所傳輸?shù)臒崃?，?dāng)用熱量滿足規(guī)定的熱量值時(shí)，停止排水。 　　7.2.2.4系統(tǒng)供熱標(biāo)稱參數(shù) 　　生產(chǎn)廠家應(yīng)給出在沒有太陽(yáng)輻照情況下系統(tǒng)的日供熱量和最低的供水溫度。 　　7.2.3無(wú)日照試驗(yàn) 　　7.2.3.1總概述 　　無(wú)日照試驗(yàn)是為了確定當(dāng)太陽(yáng)輻射輸人為零時(shí)，輔助加熱系統(tǒng)加熱能力和供水水溫是否符合廠家標(biāo)稱參數(shù)，無(wú)日照試驗(yàn)僅用于長(zhǎng)期熱性能試驗(yàn)。根據(jù)表3的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。 　　因?yàn)橄到y(tǒng)的加熱能力或者供水溫度可能與標(biāo)稱不符，廠家可以改變溫控器的設(shè)定值，無(wú)日照試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)新的設(shè)定值重新進(jìn)行，有日照條件下的測(cè)試應(yīng)采用新的設(shè)定值。 　　7.2.3.2系統(tǒng)設(shè)置 　　對(duì)于無(wú)日照試驗(yàn)，所有連接都應(yīng)按照正常使用情況安裝。集熱器應(yīng)避免日射，集熱器表面應(yīng)采取遮擋措施。 　　無(wú)日照試驗(yàn)溫控器設(shè)定值和輔助能源工作方式同樣適用于有日照試驗(yàn)。 　　7.2.3.3試驗(yàn)方法 　　試驗(yàn)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)與冷水供水相連接，系統(tǒng)內(nèi)水溫應(yīng)在15℃±5℃內(nèi)。根據(jù)廠家標(biāo)稱的供熱量按表3中的順序排水，在溫控器第一次動(dòng)作之前，輔助能源始終開啟。 　　溫控器第一次動(dòng)作之后，系統(tǒng)應(yīng)以恒定日供熱量運(yùn)行5d。如果系統(tǒng)供水水溫低于標(biāo)稱供水溫度，試驗(yàn)應(yīng)停止，以較低供熱量重新開始試驗(yàn)。 　　如果第3，4，5天輔助能源提供的熱量變化小于標(biāo)稱負(fù)荷的±2%，系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)取后3d的平均值。如果第3、4、5天輔助能源提供的熱量變化大于或等于標(biāo)稱負(fù)荷的±2%，試驗(yàn)期應(yīng)延長(zhǎng)至8d，系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)取第3天到第8天的平均值。應(yīng)對(duì)4個(gè)無(wú)日照試驗(yàn)周期（每個(gè)周期持續(xù)3d-6d)的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。 　　7.2.4有日照試驗(yàn) 　　7.2.4.1供熱量 　　對(duì)于有日照試驗(yàn)，應(yīng)至少按照三種不同的供熱量對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于連續(xù)加熱系統(tǒng)，最大供熱量與最小供熱量之差至少應(yīng)是廠家規(guī)定的標(biāo)稱負(fù)荷的50%，對(duì)于夜間供熱的系統(tǒng)，最大供熱量與最小供熱量之差至少應(yīng)是廠家規(guī)定的標(biāo)稱負(fù)荷的75%。測(cè)試的供熱量的變化范圍可以從廠家標(biāo)稱負(fù)荷的50％至滿足最低供水溫度下的最大供熱量。第一個(gè)供熱量應(yīng)為系統(tǒng)的標(biāo)稱負(fù)荷。應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)周期要求和標(biāo)稱最低供水溫度確定其他兩個(gè)供熱量。中間供熱量應(yīng)近似等于最大值和最小值的中間值。 　　對(duì)于最大供熱量，供水溫度可能會(huì)低于標(biāo)稱最低供水溫度。在這種情況下，如果滿足下面其中一條，試驗(yàn)停止： 　　a）如果在標(biāo)稱最低供水溫度時(shí)仍有剩水，應(yīng)繼續(xù)試驗(yàn)，直至系統(tǒng)提供的能量滿足試驗(yàn)要求； 　　b)溫度低于標(biāo)稱最低供水溫度5K。