ICS27.010;27.160 F12 中华人民共和国国家标准 GB/T29724—2013 太 阳能热水系统能量监测 Energymonitoringforsolarwaterheatingsystem 2013-09-18发布 2014-01-01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。 本标准由全国太阳能标准化技术委员会(SAC/TC402)提出并归口。 本标准负责起草单位:北京创意博能源科技有限公司、深圳市鹏桑普太阳能股份有限公司、中国农 村能源行业协会太阳能热利用专业委员会、中国标准化研究院、桑夏太阳能股份有限公司、北京清华阳 光能源开发有限责任公司、北京天普太阳能工业有限公司、皇明太阳能股份有限公司、太阳雨太阳能有 限公司、山东力诺瑞特新能源有限公司、北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司、江苏省华扬太阳能有 限公司、北京市太阳能研究所集团有限公司、江苏元升太阳能集团有限公司、江苏辉煌太阳能股份有限 公司、合肥美菱太阳能科技有限责任公司、青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司、浙江比华丽电子 科技有限公司、河北光源太阳能有限公司、沈阳金百乐太阳能热水器制造有限公司、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)、国家太阳能热水器质量监 督检验中心(昆明)。 本标准主要起草人:唐轩、邱仁政、罗振涛、贾铁鹰、赵峰、霍志臣、黄哲林、程翠英、张立峰、徐友成、 马光柏、窦建清、黄永伟、赵文智、吴道元、汤毅军、任社明、姜立军、付存谓、李成彬、郭保安、何涛、程欣、 谌学先。 ⅠGB/T29724—2013 太阳能热水系统能量监测 1 范围 本标准规定了对太阳能热水系统中的供热量及其他参数进行能量计量和监测方法的要求。 本标准适用于单个贮水箱有效容积大于0.6m3,正常工作时传热工质呈液态的太阳能热水系统。 不适用于由多台紧凑式太阳能热水器组成的热水系统。 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。 GB/T7665—2005 传感器通用术语 GB/T12936—2007 太阳能热利用术语 GB17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB/T19582 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 GB/T19565 总辐射表 GB/T20095—2006 太阳热水系统性能评定规范 CJ128—2007 热量表 CJ/T188 户用计量仪表数据传输技术条件 DL/T645 多功能电表通信协议 ISO9488:1999 太阳能 词汇(Solarenergy-Vocabulary) 3 术语和定义 GB/T7665—2005、GB/T12936—2007和ISO9488:1999界定的以及下列术语和定义适用于本文 件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T12936—2007中的某些术语和定义。 3.1 太阳能热水系统 solarwaterheatingsystem 以太阳能作为热源加热水的系统。 3.2 同时进出水系统 synchronoussystemwithcoldwaterfeed-inandhotwateroutput 冷水进水与用户热水出水同时发生的太阳能热水系统,如承压出水系统,或者通过换热器与贮水箱 换热出水的系统。 3.3 非同时进出水系统 asynchronoussystemwithcoldwaterfeed-inandhotwateroutput 冷水进水与用户热水出水不是同时发生的太阳能热水系统,如敞开系统非承压出水。 3.4 用户管路循环 hotwaterrecirculation 贮水箱和用户用水管路之间形成可循环回路,热水可以在贮水箱和用户用水管路之间循环的系统。 1GB/T29724—2013 3.5 太阳能集热量 heatcontributedbysolarcollectors 由太阳能集热回路提供的热量。 3.6 太阳能热水系统供热量 heatcontributedbysolarwaterheatingsystem 太阳能热水系统输出的热量。 3.7 集热回路 collectingloop 将集热器的热量传递到贮水箱的回路。包括集热器、泵、管道或换热器。 4 符号和单位 Ac 太阳能热水系统中所有太阳集热器的轮廓采光面积,单位为平方米(m2); Aci 太阳能热水系统第i个采光平面中所有太阳集热器的轮廓采光面积,单位为平方米(m2); cf 对应于工质平均温度的传热工质比热容,单位为焦耳每千克摄氏度[J/(kg·℃)]; G 太阳集热器采光面所在平面的太阳总辐照度,单位为瓦每平方米(W/m2); Gi 太阳集热器第i个采光面所在平面的太阳总辐照度,单位为瓦每平方米(W/m2); htank 贮水箱的水位高度,单位为米(m); htank0 开始测试时,贮水箱的初始水位高度,单位为米(m); htmax 贮水箱的最大水位高度,单位为米(m); mtank 贮水箱最大有效水量,单位为吨(t); ̇mc 进入系统的冷水质量流量,单位为吨每小时(t/h); ̇mf 传热工质质量流量,单位为吨每小时(t/h); ̇muse 用户供水质量流量,单位为吨每小时(t/h); ̇mtc用户管路循环回水质量流量,单位为吨每小时(t/h); Q 测量或计算的热量,单位为吉焦(GJ); Qaux 辅助热源供热量,单位为吉焦(GJ); Qc 太阳能集热量,单位为吉焦(GJ); Qp 太阳能热水系统耗电量,单位为千瓦时(kW·h); Qs 太阳集热器轮廓采光面内接收的太阳辐射能,单位为吉焦(GJ); Qsh 太阳能热水系统供热量,单位为吉焦(GJ); Qss 常规能源替代量(节能量),单位为吨标准煤(tce); Qtc 用户管路循环热损失量,单位为吉焦(GJ); Quse 用户供水的热量,单位为吉焦(GJ); t1 热量测量高温度点水温,单位为摄氏度(℃); t2 热量测量低温度点水温,单位为摄氏度(℃); ta(av) 监测期间太阳集热器周围的环境空气平均温度,单位为摄氏度(℃); tc 进入系统的冷水温度,单位为摄氏度(℃); ttank 贮水箱中水的温度,单位为摄氏度(℃); ttank0 开始测试时,贮水箱中水的初始温度,单位为摄氏度(℃); tuse 用户供水温度,单位为摄氏度(℃); va(av) 测试期间太阳集热器周围环境平均风速,单位为米每秒(m/s); W 标准煤折算系数,单位为吉焦每吨标准煤(GJ/tce); 2GB/T29724—2013 τ 积分采集时间间隔,单位为秒(s)。 5 监测项目 5.1 气象参数 下列气象参数可根据实际情况,自行选择测量: a) 集热器面接收的太阳辐照能; b) 集热器周围环境空气平均温度; c) 集热器周围平均风速。 5.2 太阳能热水系统耗电量 应包括安装在贮水箱上的电辅助加热器、防冻伴热带、水泵、电磁阀、电动阀、控制器等所有用电设 备的耗电量,不包括与贮水箱分离的辅助热源(如电锅炉、热泵等)的耗电量。 5.3 贮水箱水位 对于非承压敞开式系统,应对每个水箱测量水位。 5.4 贮水箱水温 应测量每个贮水箱内的水温。 5.5 太阳能集热量 应测量集热回路的得热量作为太阳能集热量。 5.6 与贮水箱分离的辅助热源供热量 对带有与贮水箱分离的辅助热源的太阳能热水系统,应测量辅助热源供热量。 5.7 用户管路循环热损失量 对有用户管路循环的太阳能热水系统,应测量用户管路循环热损失量。 5.8 太阳能热水系统供热量 应包括用户管路的热损失和用户最终的得热量。 5.9 常规能源替代量(节能量) 常规能源替代量即太阳能热水系统供热量中由太阳能所提供以替代常规能源的那部分能量。 6 监测方法 6.1 气象参数 6.1.1 集热器面接收的太阳辐射能测量 采用总辐射表测量,总辐射表安装要求应符合GB/T20095—2006中7.3的规定。当太阳集热器 不在同一采光平面时,则需要在每个采光面安装总辐射表测量不同采光面的太阳总辐照度。 当测量的太阳总辐照度G≥50W/m2时,将太阳总辐照度乘以所有集热器轮廓采光面积和采样时 3GB/T29724—2013 间间隔并进行累计得到集热器面接收到的太阳辐射能。公式如下: Qs=∑GAcτ×10-9 (G≥50W/m2)…………………………(1) 当太阳集热器不在同一采光平面时,则需要分别计算每个采光面的太阳辐射能,再相加求和,公式 如下: Qs=∑GiAciτ×10-9 (Gi≥50W/m2)…………………………(2) 6.1.2 集热器周围环境空气平均温度测量 温度传感器安装要求应符合GB/T20095—2006中7.5的规定。集热器周围环境空气平均温度 ta(av)取测量期间所有集热器周围环境空气温度采集值的算术平均值。 6.1.3 集热器周围平均风速测量 风速传感器安装要求应符合GB/T20095—2006中7.4的规定。平均风速va(av)取测量期间所有 风速采集值的算术平均值。 6.2 太阳能热水系统耗电量测量 宜采用远传电能表测量监测期间的耗电量,并记为Qp。 6.3 贮水箱水位测量 采用水位传感器测量水位的高度。 6.4 贮水箱水温测量 贮水箱水温测量点应不低于贮水箱与集热器管路接口最低处,同时也不低于贮水箱与辅助热源循