家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)試驗方法（GB/T 26971-2011）

1范圍 　　本標準規(guī)定了家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)在無輔助熱源及室外條件下的試驗方法。 　　本標準適用于貯水箱容積不大于0.6m3的家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)。 　　2規(guī)范性引用文件 　　下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件。其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 　　GB 3100國際單位制及其應(yīng)用 　　GB 4706.1家用和類似用途電器的安全第一部分：通用要求 　　GB/T 6424平板型太陽能集熱器 　　GB 8877家用和類似用途電器安裝、使用、維修安全要求 　　GB/T 12936太陽能熱利用術(shù)語 　　GB/T 17581真空管型太陽能集熱器 　　GB/T 18708家用太陽能熱水系統(tǒng)性能試驗方法 　　GB/T 19141家用太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)條件 　　GB/T 19565總輻射表 　　GB/T 23888家用太陽能熱水系統(tǒng)控制器 　　GB/T 26970家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)條件 　　GB 50057建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 　　ISO 9488太陽能詞匯（Solar energy-Vocabulary) 　　3術(shù)語和定義 　　GB 3100、GB/T 12936//GB/T 18708、GB/T 19141、ISO 9488界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。 　　3.1 　　分體式太陽能熱水系統(tǒng)remote-storage solar water heating system 　　貯水箱和集熱器之間分開一定距離安裝的太陽能熱水系統(tǒng)。分體式系統(tǒng)亦稱為分離式系統(tǒng)。 　　3.2 　　雙回路太陽能熱水系統(tǒng)double-loop solar water heating system 　　傳熱工質(zhì)流經(jīng)集熱器、再通過換熱器將熱量傳遞給貯水箱內(nèi)水的太陽能熱水系統(tǒng)。雙回路系統(tǒng)亦 　　稱為雙循環(huán)系統(tǒng)，或間接系統(tǒng)。 　　3.3 　　日有用得熱量daily useful energy gain 　　一定日太陽輻照量下，貯水箱內(nèi)的水溫不低于規(guī)定值時，單位集熱器輪廓采光面積太陽能熱水系統(tǒng)貯水箱內(nèi)水的日得熱量。 　　3.4 　　平均熱損因數(shù)average heat loss factor 　　在無太陽輻照條件下的一段時間內(nèi)，單位時間內(nèi)、單位水體積太陽能熱水系統(tǒng)貯水溫度與環(huán)境溫度之間單位溫差的平均熱量損失。 　　3.5 　　系統(tǒng)第一回路first loop of the system 　　在雙回路太陽能熱水系統(tǒng)中，由集熱器與換熱器連接構(gòu)成的回路。 　　4符號與單位 　　5熱性能試驗要求 　　5.1系統(tǒng)要求 　　5.1.1試驗系統(tǒng)安裝 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的各個部件應(yīng)按照制造商的說明書安裝后才能進行試驗。系統(tǒng)內(nèi)的控制器應(yīng)按制造商的說明書設(shè)置。在沒有制造商提供專門說明書的情況下，系統(tǒng)應(yīng)按照以下要求進行安裝。 　　系統(tǒng)的安裝應(yīng)確保人身安全，應(yīng)考慮到集熱器蓋層玻璃可能破裂及熱流體可能泄漏。系統(tǒng)應(yīng)安裝牢靠，能抵抗住陣風(fēng)。 　　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，則除非特別指明（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)影響集熱器或貯水箱的保溫。 　　水箱一般應(yīng)安裝在制造商說明書中所允許的最低位置。對于強制循環(huán)系統(tǒng)，集熱器與水箱之間連接管道的總長度應(yīng)不大于6m(2×3m)。管道的直徑和保溫應(yīng)與制造商的安裝指南一致。 　　5.1.2集熱器安裝 　　應(yīng)按制造商的要求或者實際安裝時的角度確定系統(tǒng)試驗時的集熱器傾角，并在報告中予以說明。 　　集熱器傾角在整個試驗過程中保持不變。集熱器應(yīng)面向正南安裝。 　　集熱器安裝的地點應(yīng)滿足在試驗期間沒有陰影投射到集熱器上。試驗期間，周圍的建筑或物體表面沒有明顯的太陽光線反射到集熱器上，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)不能安裝在煙囪、冷卻塔或者熱氣排風(fēng)口附近。 　　5.1.3試驗回路 　　系統(tǒng)試驗應(yīng)采用圖1所示的試驗回路。 　　在回路中使用的管道材料應(yīng)適用于系統(tǒng)使用的傳熱工質(zhì)并能承受傳熱工質(zhì)的最高運行溫度。管道應(yīng)盡量短，尤其是冷水人口處的溫度傳感器與水箱進口處之間的管道應(yīng)減到最短。 　　傳感器和水箱（進出口）之間的管道應(yīng)采取保溫措施，并且包覆具有紅外反射性能的材料。 　　用于測量太陽能熱水系統(tǒng)得熱量的流量控制設(shè)備和流量計應(yīng)安裝在試驗回路的冷水進口管道上。 　　流量控制設(shè)備應(yīng)使通過水箱的流量控制在（600±50)L/h。 　　當強迫循環(huán)系統(tǒng)進行試驗時，應(yīng)使用廠家推薦的流量，并應(yīng)在集熱器環(huán)路中另外安裝流量計測量流量，流量計的測量準確度為±1%。 　　在試驗期間，系統(tǒng)中使用的傳熱工質(zhì)應(yīng)是制造商推薦的傳熱工質(zhì)。如果設(shè)計的太陽能集熱器回路使用防凍液，則在本標準所列的試驗步驟中應(yīng)使用符合制造商要求的防凍液。 　　5.2測量要求 　　5.2.1太陽輻照 　　總輻射表應(yīng)按GB/T 19565的規(guī)定進行校準。如在標定周期內(nèi)總輻射表的年穩(wěn)定性達不到GB/T 19565的規(guī)定時，應(yīng)增加校準次數(shù)或更換總輻射表。 　　5.2.2溫度 　　5.2.2.1準確度、精度和響應(yīng)時間 　　溫度測量儀器及二次儀表的準確度和精度應(yīng)在表1給出的限值之內(nèi)。響應(yīng)時間宜小于5s。 　　5.2.2.2環(huán)境溫度 　　環(huán)境溫度傳感器應(yīng)放置在高于地面1m處以及距離集熱器和系統(tǒng)組件大于1.5m、小于10m處的百葉箱內(nèi)。 　　5.2.2.3進水溫度 　　系統(tǒng)的初始進水溫度應(yīng)控制在（20±1)℃。在系統(tǒng)正常工作條件下，無需再控制系統(tǒng)的進水溫度。 　　但是為了避免測量誤差，應(yīng)采取措施避免系統(tǒng)進水溫度急劇變化。 　　5.2.3液體流量 　　液體流量的測量準確度應(yīng)等于或小于測量值的±1.0%，該測量值的單位為kg/h或L/h。 　　5.2.4質(zhì)量 　　質(zhì)量測量的準確度應(yīng)為±1%。 　　5.2.5計時 　　計時測量的準確度應(yīng)為±0.2%。 　　5.2.6周圍空氣速度 　　測試期間周圍空氣速度測量的準確度為±0.5m/s。 　　6熱性能試驗方法 　　6.1日有用得熱量的測定 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)包括至少一天的集熱試驗，測試內(nèi)容包括日有用得熱量q。 　　6.1.2系統(tǒng)預(yù)定條件 　　試驗前，罩上集熱器以避免太陽直射。系統(tǒng)按規(guī)定的tb=（20.0±1.0)℃上水，啟動混水泵，以400L/h-600L/h的流量進行循環(huán)，將貯水箱底部的水抽到頂部來混合貯水箱中的水，至少5min內(nèi)貯水箱內(nèi)水溫變化不大于±0.2K時，認為該系統(tǒng)達到均勻的預(yù)定溫度，停止混水。 　　6.1.3試驗步驟 　　日有用得熱量的測定可以采用混水法，也可以采用排水法。 　　6.1.3.1混水法 　　6.1.3.2排水法 　　系統(tǒng)工作8h，從太陽正午時前4h到太陽正午時后4h。在太陽正午時后4h時，將集熱器采光面遮擋起來。對于強制循環(huán)系統(tǒng)，還應(yīng)關(guān)閉循環(huán)泵。在熱水從系統(tǒng)中排放前一個短時間內(nèi)(10min-20min)，利用三通閥門將水箱人口處的部分冷水從泄水管放掉，然后關(guān)閉泄水管。以400L/h-600L/h的恒定流量將貯水箱中的熱水排出。補人冷水的溫度應(yīng)為tb，即系統(tǒng)預(yù)定條件時的溫度。 　　應(yīng)至少每15s測量一次正在排出的水溫td，并應(yīng)至少每放出貯水箱容積的1/10時記錄一個平均值，得到如圖2所示的排水溫度一排水量曲線圖。 　　排出的水應(yīng)為貯水箱容積的三倍。如果排出的水三倍于貯水箱容積后，排出的水溫與進人冷水的溫差仍大于1K，則必須繼續(xù)排水，直至溫差小于或等于1K。 　　在排水期間，進人貯水箱的冷水溫度波動應(yīng)不超過±0.25K，漂移不超過±0.2K。 　　流量控制器應(yīng)將進人貯水箱的冷水流量保持在預(yù)定值（400L/h-600L/h）±50L/h的范圍內(nèi)。 　　6.1.4試驗結(jié)果 　　為使家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的熱性能試驗結(jié)果具有可比性，按式（3)或式（4)計算出單位集熱器輪廓采光面積并折合到日太陽輻照量為17MJ/m，時的日有用得熱量q。 　　6.2平均熱損因數(shù)的測定 　　6.2.1試驗條件 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的熱損試驗可在室內(nèi)進行或在室外進行。集熱器應(yīng)遮擋起來，環(huán)境溫度記錄為貯水箱附近的空氣溫度，并滿足環(huán)境空氣的平均流速v≤4m/s。 　　6.2.2系統(tǒng)預(yù)定條件 　　試驗前，貯水箱中的水應(yīng)預(yù)先加熱到50℃以上，并用混水泵將貯水箱底部的水抽到頂部來混合貯水箱中的水，在至少5min內(nèi)貯水箱內(nèi)的水溫變化不大于±1K時，認為該系統(tǒng)達到均勻的初始溫度ti=50℃±1℃，停止混水。 　　6.2.3試驗步驟 　　按GB/T 18708規(guī)定的方法進行系統(tǒng)的熱損試驗。 　　6.2.4試驗結(jié)果 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的平均熱損因數(shù)USL，可應(yīng)用式（5)進行計算： 　　7其他性能試驗方法 　　7.1水質(zhì)檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的水質(zhì)檢查按GB/T 19141規(guī)定的方法進行。 　　7.2耐壓試驗 　　7.2.1第一回路和貯水箱耐壓試驗 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)第一回路和貯水箱的耐壓試驗按GB/T 19141規(guī)定的方法進行。 　　7.2.2貯水箱脈沖壓力試驗 　　7.2.2.1將貯水箱連接到脈沖壓力試驗裝置上，按如下要求進行試驗： 　　a)脈動壓力：容器內(nèi)注人環(huán)境溫度的水；排空容器內(nèi)空氣，按額定工作壓力的15％到100%（±5%）之間的數(shù)值交替對容器加壓。 　　b）脈動頻率：25次／min-60次／min。 　　c）循環(huán)次數(shù)：8萬次，每加壓1萬次結(jié)束時，將壓力至少維持在額定工作壓力10min，目測容器無明顯變形，再進行下面的循環(huán)試驗。 　　7.2.2.2脈沖壓力試驗完成后，目測家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)各部件有無滲漏和明顯變形。 　　7.3電氣安全試驗 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的電氣安全試驗按GB 4706.1和GB 8877規(guī)定的方法進行。 　　7.4外觀檢查 　　7.4.2家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)外觀的其他檢查用目測方法按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括集熱器、貯水箱、支架、標識等的外觀檢查。 　　7.5幾項試驗 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的過熱保護試驗、空曬試驗、外熱沖擊試驗、內(nèi)熱沖擊試驗、淋雨試驗、防倒流檢查、耐凍試驗按GB/T 19141規(guī)定的方法進行。 　　7.6耐撞擊試驗 　　7.6.1對于平板型集熱器，將家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)按實際使用時的傾角放置，采用直徑為33mm(150g)、表面光滑的鋼球進行撞擊。將撞擊用鋼球從0.5 m的高度、靜止狀態(tài)、并不施加外力的情況下自由落到透明蓋板的中央部位，落點要落人距集熱器中心0.1m的范圍之內(nèi)。對一個集熱器只做一次試驗，檢查透明蓋板有無損壞。 　　7.6.2對于真空管型集熱器，按GB/T 17581規(guī)定的方法進行試驗。 　　7.7集熱器試驗 　　7.7.1平板型集熱器的試驗按GB/T 6424規(guī)定的方法進行。 　　7.7.2真空管集熱器的試驗按GB/T 17581規(guī)定的方法進行。 　　7.8貯水箱檢查 　　7.8.2家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)貯水箱的其他檢查用目測方法按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括貯水箱內(nèi)膽、進出水口標志、防負壓裝置、溢流口、排污口等的檢查。 　　7.9換熱器檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的換熱器檢查根據(jù)其說明書用目測方法按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括換熱器的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料等的檢查。 　　7.10支架試驗 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的支架強度和剛度試驗按GB/T 19141規(guī)定的方法進行。 　　7.11管路檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的換熱器檢查用目測方法按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括管路布置、保溫層厚度等的檢查。 　　7.12循環(huán)泵檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的循環(huán)泵檢查按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括用目測方法對循環(huán)泵的材料、安裝、工作噪聲等的檢查。 　　7.13控制器檢查 　　7.13.1家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的控制器檢查按GB/T 23888規(guī)定的方法進行。 　　7.13.2家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的溫度傳感器檢查按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括溫度傳感器的安裝位置、接觸情況、承受溫度、測量精度等的檢查。 　　7.14壓力安全閥檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的壓力安全閥檢查用目測方法按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括最大允許壓力、最大蒸汽流量、出口布置等的檢查。 　　7.15膨脹箱檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的膨脹箱檢查用目測方法按GB/T 2697。規(guī)定的內(nèi)容進行，包括是否安裝膨脹箱、膨脹箱容積等的檢查。 　　7.16壓力安全閥連接管檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的壓力安全閥連接管檢查用目測方法按GB/T 26970規(guī)定的內(nèi)容進行，包括連接管不能關(guān)閉、連接管尺寸、連接管鋪設(shè)情況等的檢查。 　　7.17耐候性檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的耐候性檢查按GB/T 2697。規(guī)定的內(nèi)容進行，包括最高環(huán)境溫度和最低環(huán)境溫度。 　　7.18抗風(fēng)性檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的抗風(fēng)性檢查按GB/T 2697。規(guī)定的內(nèi)容進行，包括抗風(fēng)措施。 　　7.19雷電保護檢查 　　家用分體雙回路太陽能熱水系統(tǒng)的雷電保護檢查按GB 50057規(guī)定的方法進行。