ICS27.160 F12 中华人民共和国国家标准 GB/T26971—2011 家 用分体双回路太阳能热水系统 试验方法 Testmethodsforremote-storagedouble-loop domesticsolarwaterheatingsystems 2011-09-29发布 2012-08-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准的制定参考了欧洲标准EN12976-1:2006《太阳能热利用系统和部件—工厂制造的系统 第1部分:总体要求》及EN12976-2:2006《太阳能热利用系统和部件—工厂制造的系统 第2部分: 试验方法》。 本标准由全国太阳能标准化技术委员会(SAC/TC402)提出并归口。 本标准起草单位:北京市太阳能研究所有限公司、山东力诺瑞特新能源有限公司、中国标准化研究 院、中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会、皇明太阳能股份有限公司、北京天普太阳能工业 有限公司、江苏太阳雨太阳能有限公司、北京清华阳光能源开发有限责任公司、桑夏太阳能股份有限公 司、江苏省华扬太阳能有限公司、合肥美菱太阳能科技有限责任公司、江苏光芒集团有限公司、嘉兴市同 济阳光新能源有限公司、青岛澳柯玛太阳能技术工程有限公司、芜湖贝斯特新能源开发有限公司、佛山 市顺德区澳伦电器有限公司、江苏双能太阳能有限公司、浙江斯帝特新能源有限公司、常州而今太阳能 设备制造有限公司、国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)、国家太阳能热水器产品质量监督检验 中心(武汉)。 本标准主要起草人:何梓年、马迎昌、贾铁鹰、罗振涛、刘海波、程翠英、焦青太、赵娟、赵峰、黄永伟、 任社明、王锁刚、管金国、张艾民、洪涛水、刘勇、贲道祥、邱培忠、赵二斤、何涛、文淑容。 ⅠGB/T26971—2011 家用分体双回路太阳能热水系统 试验方法 1 范围 本标准规定了家用分体双回路太阳能热水系统在无辅助热源及室外条件下的试验方法。 本标准适用于贮水箱容积不大于0.6m3的家用分体双回路太阳能热水系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件。其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB3100 国际单位制及其应用 GB4706.1 家用和类似用途电器的安全 第一部分:通用要求 GB/T6424 平板型太阳能集热器 GB8877 家用和类似用途电器安装、使用、维修安全要求 GB/T12936 太阳能热利用术语 GB/T17581 真空管型太阳能集热器 GB/T18708 家用太阳能热水系统性能试验方法 GB/T19141 家用太阳能热水系统技术条件 GB/T19565 总辐射表 GB/T23888 家用太阳能热水系统控制器 GB/T26970 家用分体双回路太阳能热水系统技术条件 GB50057 建筑物防雷设计规范 ISO9488 太阳能 词汇(Solarenergy—Vocabulary) 3 术语和定义 GB3100、GB/T12936、GB/T18708、GB/T19141、ISO9488界定的以及下列术语和定义适用于本 文件。 3.1 分体式太阳能热水系统 remote-storagesolarwaterheatingsystem 贮水箱和集热器之间分开一定距离安装的太阳能热水系统。分体式系统亦称为分离式系统。 3.2 双回路太阳能热水系统 double-loopsolarwaterheatingsystem 传热工质流经集热器、再通过换热器将热量传递给贮水箱内水的太阳能热水系统。双回路系统亦 称为双循环系统,或间接系统。 3.3 日有用得热量 dailyusefulenergygain 一定日太阳辐照量下,贮水箱内的水温不低于规定值时,单位集热器轮廓采光面积太阳能热水系统 1GB/T26971—2011 贮水箱内水的日得热量。 3.4 平均热损因数 averageheatlossfactor 在无太阳辐照条件下的一段时间内,单位时间内、单位水体积太阳能热水系统贮水温度与环境温度 之间单位温差的平均热量损失。 3.5 系统第一回路 firstloopofthesystem 在双回路太阳能热水系统中,由集热器与换热器连接构成的回路。 4 符号与单位 下列符号与单位适用于本文件。 Ac 集热器轮廓采光面积,m2 cpw水的比定压热容,J/(kg·℃) H集热器采光面上日太阳辐照量,MJ/m2 Qc太阳能热水系统得热量,MJ Qs贮水箱中水所含的系统得热量,MJ q太阳能热水系统日有用得热量,MJ/m2 ta环境空气温度,℃ tad日平均环境空气温度,℃ tas贮水箱附近的空气温度,℃ tb集热试验开始时贮水箱内水的温度,℃ te集热试验结束时贮水箱内水的温度,℃ td排出的热水温度,℃ ti热损试验开始时贮水箱内水的温度,℃ tf热损试验结束时贮水箱内水的温度,℃ Vs贮水箱中水的体积,m3 Δτ时间间隔,s ρw水的密度,kg/m3 USL太阳能热水系统平均热损因数,W/(m3·K) v周围空气速度,m/s 下标 (av)参数平均值 5 热性能试验要求 5.1 系统要求 5.1.1 试验系统安装 家用分体双回路太阳能热水系统的各个部件应按照制造商的说明书安装后才能进行试验。系统内 的控制器应按制造商的说明书设置。在没有制造商提供专门说明书的情况下,系统应按照以下要求进 行安装。 系统的安装应确保人身安全,应考虑到集热器盖层玻璃可能破裂及热流体可能泄漏。系统应安装 2GB/T26971—2011 牢靠,能抵抗住阵风。 系统应安装在制造商提供的安装支架上。如制造商未提供支架,则除非特别指明(例如系统是屋面 的一部分),应使用敞开式安装系统。系统的安装不得遮挡集热器的采光面,安装支架不应影响集热器 或贮水箱的保温。 水箱一般应安装在制造商说明书中所允许的最低位置。对于强制循环系统,集热器与水箱之间连 接管道的总长度应不大于6m(2×3m)。管道的直径和保温应与制造商的安装指南一致。 5.1.2 集热器安装 应按制造商的要求或者实际安装时的角度确定系统试验时的集热器倾角,并在报告中予以说明。 集热器倾角在整个试验过程中保持不变。集热器应面向正南安装。 集热器安装的地点应满足在试验期间没有阴影投射到集热器上。试验期间,周围的建筑或物体表 面没有明显的太阳光线反射到集热器上,且集热器所在位置视野内没有明显的障碍物。 系统周围温度应与环境温度一致。例如,系统不能安装在烟囱、冷却塔或者热气排风口附近。 5.1.3 试验回路 系统试验应采用图1所示的试验回路。 在回路中使用的管道材料应适用于系统使用的传热工质并能承受传热工质的最高运行温度。管道 应尽量短,尤其是冷水入口处的温度传感器与水箱进口处之间的管道应减到最短。 传感器和水箱(进出口)之间的管道应采取保温措施,并且包覆具有红外反射性能的材料。 用于测量太阳能热水系统得热量的流量控制设备和流量计应安装在试验回路的冷水进口管道上。 流量控制设备应使通过水箱的流量控制在(600±50)L/h。 当强迫循环系统进行试验时,应使用厂家推荐的流量,并应在集热器环路中另外安装流量计测量流 量,流量计的测量准确度为±1%。 在试验期间,系统中使用的传热工质应是制造商推荐的传热工质。如果设计的太阳能集热器回路 使用防冻液,则在本标准所列的试验步骤中应使用符合制造商要求的防冻液。 图1 系统热性能试验装置示意图 3GB/T26971—2011 5.2 测量要求 5.2.1 太阳辐照 总辐射表应按GB/T19565的规定进行校准。如在标定周期内总辐射表的年稳定性达不到 GB/T19565的规定时,应增加校准次数或更换总辐射表。 5.2.2 温度 5.2.2.1 准确度、精度和响应时间 温度测量仪器及二次仪表的准确度和精度应在表1给出的限值之内。响应时间宜小于5s。 表1 温度测量仪器的准确度和精度 参 数 仪器准确度 仪器精度 环境空气温度 ±0.5℃ ±0.2℃ 冷水入口温度 ±0.2℃ ±0.1℃ 水箱内的温度 ±0.2℃ ±0.1℃ 通过热水系统的温差(冷水入口到热水出口) ±0.1K ±0.1K 5.2.2.2 环境温度 环境温度传感器应放置在高于地面1m处以及距离集热器和系统组件大于1.5m、小于10m处的 百叶箱内。 5.2.2.3 进水温度 系统的初始进水温度应控制在(20±1)℃。在系统正常工作条件下,无需再控制系统的进水温度。 但是为了避免测量误差,应采取措施避免系统进水温度急剧变化。 5.2.3 液体流量 液体流量的测量准确度应等于或小于测量值的±1.0%,该测量值的单位为kg/h或L/h。 5.2.4 质量 质量测量的准确度应为±1%。 5.2.5 计时 计时测量的准确度应为±0.2%。 5.2.6 周围空气速度 测试期间周围空气速度测量的准确度为±0.5m/s。 6 热性能试验方法 6.1 日有用得热量的测定 家用分体双回路太阳能热水系统应包括至少一天的集热试验,测试内容包括日有用得热量q。 4GB/T26971—2011 6.1.1 试验条件 a) 日太阳辐照量H≥16MJ/m2; b) 集热试验开始时贮水箱内的水温tb=(20.0±1.0)℃; c) 集热试验期间日平均环境空气温度8℃≤tad≤35℃; d) 环境空气的平均流速v≤4m/s。 6.1.2 系统预定条件 试验前,罩上集热器以避免太阳直射。系统按规定的tb