ICS27.160 F12 中华人民共和国国家标准 GB/T25967—2010 带 辅助能源的家用太阳能热水系统 热性能试验方法 Testmethodsforthermalperformanceofdomesticsolar-plus- supplementarywaterheatingsystems 2011-01-10发布 2011-05-01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 本标准根据我国太阳能热水系统产品发展的实际情况编写,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》。 本标准的附录A为规范性附录。 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:国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)、中国标准化研究院、皇明太阳能集 团有限公司、山东桑乐太阳能有限公司、北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司、江苏省华扬太阳能有 限公司、江苏桑夏太阳能产业有限公司、合肥荣事达太阳能科技有限公司、山东力诺瑞特新能源有限公 司、北京清华阳光能源开发有限责任公司、北京四季沐歌太阳能技术有限公司、浙江美大太阳能工业有 限公司、江苏淮阴辉煌太阳能有限公司、江苏元升太阳能集团有限公司、江苏光芒厨卫太阳能科技有限 公司、艾欧史密斯(中国)热水器有限公司、北京天韵太阳科技发展有限公司、北京天普太阳能工业有限 公司。 本标准主要起草人:何涛、贾铁鹰、张昕宇、郑瑞澄、刘海波、邹洪威、赵大山、黄永伟、肖红升、 潘保春、马光柏、窦建清、焦青太、张江平、马志贵、吴道元、王锁刚、敖凯平、房峰杰、任杰。 ⅠGB/T25967—2010 带辅助能源的家用太阳能热水系统 热性能试验方法 1 范围 本标准规定了室外条件下带辅助能源的家用太阳能热水系统的热性能测试方法。 本标准适用于贮热水箱容积在0.6m3以下的带辅助能源的家用太阳能热水系统。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB3100 国际单位制及其应用(GB3100—1993,eqvISO1000:1992) GB/T12936 太阳能热利用术语 GB/T18708—2002 家用太阳热水系统热性能试验方法 GB/T19141 家用太阳热水系统技术条件 GB/T19565 总辐射表 JJG458 总辐射表 ISO9488:1999 太阳能术语 3 术语和定义 GB3100、GB/T12936、GB/T19141、GB/T18708—2002和ISO9488:1999确立的以及下列术语 和定义适用于本标准。 3.1 带辅助能源的家用太阳能热水系统 domesticsolar-plus-supplementarywaterheatingsystem 由太阳能集热器、贮热水箱、管道、辅助能源及控制器等组成,又称带辅助能源的家用太阳能热水 器,用于加热贮热水箱内水的装置,在住宅、小型商业建筑或公共建筑中使用。 4 符号与单位 GB/T18708—2002使用的符号适用于本标准,本标准还使用的符号和单位见附录A。 5 系统分类 带辅助能源的家用太阳能热水系统按7种特征进行分类,每种特征又分成2~3种型式。各种特征 的分类如表1所示。 1GB/T25967—2010 表1 带辅助能源的家用太阳能热水系统分类 特 征类 型 a b c 1 2 3 4 5 6 7电辅助能源 直接式 敞开式 充满式 自然循环式 循环式 分离式燃气辅助能源 间接式 开口式 回流式 强迫式 直流式 紧凑式其他辅助能源 封闭式 排放式 闷晒式 5.1 特征1 a) 电辅助能源———以电加热器或电热水器为辅助能源,辅助能源仅用于加热贮热水箱内的水; b) 燃气辅助能源———以燃气燃烧器或燃气热水器为辅助能源,辅助能源仅用于加热贮热水箱内 的水; c) 其他辅助能源———采用上述2种之外辅助能源,辅助能源仅用于加热贮热水箱内的水。 5.2 特征2~特征7 特征2~特征7同GB/T18708—2002的5.2~5.7。 6 试验要求 6.1 系统要求 6.1.1 一般要求 对带辅助能源的家用太阳能热水系统进行试验前,应注意下列事项: 6.1.1.1 太阳能热水系统的贮热水箱与辅助能源系统分离的家用太阳能热水系统,其太阳能部分性能 应不受辅助能源影响,辅助能源将影响系统的最大供热量。系统中带有太阳能预热部分和分离的辅助 能源部分都应视为系统的一部分,并与系统一起进行测试。 6.1.1.2 如果辅助能源与太阳能贮热水箱为一个整体,且辅助能源可以连续工作或夜间使用的系统应 按本标准的规定进行试验。 6.1.2 试验系统的安装 系统的各个部件应按照制造商的要求进行安装。系统的控制器应按制造商的要求设置。在制造商 没有安装要求时,系统应按照以下要求进行安装。 系统的安装应安装牢固,保证人身安全,要考虑到玻璃可能破裂和热流体的泄漏。 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,除非特别指明(例如系统是屋面的 一部分),应使用敞开式的安装系统。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 侧面和背面或水箱的保温。 除了闷晒式系统和紧凑式系统外,水箱均应安装在制造商要求的最低位置。 对于贮热水箱与集热器分离的系统,集热器与水箱间的连接管道的总长度应不大于15m(例如2× 7.5m)。管道的直径和保温应与制造商的安装指南一致。 6.1.3 集热器安装 应按制造商要求或者实际安装时的角度确定系统试验时集热器的倾斜角度,报告中应记录试验时 集热器的倾角。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。 2GB/T25967—2010 试验期间,周围的建筑或物体表面没有明显的太阳光反射到集热器上,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,系统不能安装在冷却塔,烟囱或者排风口附近。 6.1.4 液体流动系统 应采用图1所示的试验回路。回路中使用的管道材料应能承受高达95℃的系统工作温度。系统 管道应尽量短,尤其是冷水入口处的温度控制装置与水箱进口处之间的管道,同时这段管道应采取保温 措施。 传感器和水箱(进出口)之间的管道应采取保温措施。 流量控制设备和流量计应安装在系统冷水进口管道上。流量控制设备应控制通过水箱的流量为 (600±50)L/h。 如被测系统采用泵循环,应在集热器环路中安装流量计测量流量,流量计的测量准确度为±5%。 在试验期间系统中使用的传热工质应是制造商推荐的工质。强迫循环系统试验时,应使用厂家推 荐的流量。如果设计的太阳能集热器回路使用防冻液,在本标准中所列的试验步骤中应使用符合制造 商的要求的防冻液。 图1 系统性能试验装置示意图 6.2 测量要求 6.2.1 总辐射表 总辐射表应根据JJG458的规定进行校准。在标定周期内总辐射表的年稳定性达不到 GB/T19565的规定时,应增加总辐射表的校准次数或更换总辐射表。 6.2.2 温度 6.2.2.1 准确度、精度和响应时间 温度测量仪器以及二次仪表的精度和准确度应在表2给出的限值之内。响应时间宜小于5s。 表2 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 通过热水系统的温差(冷水入口到热水出口)/K ±0.1 ±0.1 通过辅助能源的温差/K ±0.1 ±0.1 6.2.2.2 环境温度 环境温度传感器应放置在高于地面1m处同时离集热器和系统组件大于1.5m小于10m处的百 叶箱内。 3GB/T25967—2010 6.2.2.3 进水温度 在系统正常工作条件下系统测试无需控制系统的进水温度,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。 6.2.3 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%,该测量值的单位为千克每时(kg/h)或升 每时(L/h)。 6.2.4 电量 电能测量仪器及其相关的读取仪表的准确度要在测试值的±1%之内,或者15W·h,两者之间取 较大值。 6.2.5 其他燃料 太阳能热水系统中使用燃料数量的测量仪器及其相关的读取仪表的准确度要在测试值的±1%之 内。如果辅助能源为燃气,应给出燃气热值的准确度。 辅助能源与贮热水箱是分离的家用太阳能热水系统,应使用符合6.2.2和6.2.3要求的传感器测 量传递到贮热水箱的热量。 6.2.6 质量 质量测量的准确度应为±1%。 6.2.7 计时 计时测量的准确度应为±0.20%。 6.2.8 周围空气速度 测试期间风速测量的准确度为±0.5m/s。 7 试验过程及结果 带辅助能源的太阳能热水系统的热性能试验分为单天热性能试验和长期热性能试验,单天热性能 试验用于对系统进行评定,长期热性能试验用于对系统长期热性能进行评估。 7.1 单天热性能试验 7.1.1 试验方法 单天实验前,罩上集热器以避免太阳直射,系统按照规定的条件上水,启动混水泵,以400L/h~ 600L/h的流量,将贮热水箱底部的水抽到顶部进行循环