ISO 9806-2017 Solar energy - Solar thermal collectors - Test methods《太阳能 太阳能集热器 试验方法》.pdf

1、 ISO 2017 nergie solaire Capteurs thermiques solaires Mthodes dessai Solar energy Solar thermal collectors Test methods NORME INTERNATIONALE ISO 9806 Deuxime dition 2017-09 Numro de rfrence ISO 9806:2017(F) ISO 9806:2017(F)ii ISO 2017 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2017, Publi e

2、n Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation

3、crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO

4、 9806:2017(F)Avant-propos viii Introduction ix 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 1 4 Symboles et termes abrgs . 2 5 Gnralits 5 5.1 Aperu des essais Srie dessais . 5 5.2 Essais des capteurs avec des attributs spcifiques 6 5.2.1 Gnralits 6 5.2.2 Capteurs ut

5、ilisant des sources dalimentation externes et capteurs avec des mesures actives ou passives pour le fonctionnement normal et lautoprotection 6 5.2.3 Capteurs coproduisant de lnergie thermique et lectrique . 7 5.2.4 Capteurs sensibles au vent et/ou aux infrarouges . 8 5.2.5 Capteurs de faade . 8 5.2.

6、6 Capteurs air et circulation de liquide 8 6 Essais de pr ession int erne pour les c onduits de fluide 8 6.1 Objectif . 8 6.2 Conduits de fluide constitus de matriaux non-polymres . 8 6.2.1 Appareillage et mode opratoire . 8 6.2.2 Conditions dessai . 9 6.3 Conduits de fluide constitus de matriaux po

7、lymres 9 6.3.1 Appareillages et mode opratoire. 9 6.3.2 Conditions dessai . 9 6.4 Rsultats et rapport 9 7 Essai du dbit de fuite dair (capteurs air uniquement) .10 7.1 Objectif 10 7.2 Appareillage et mode opratoire 10 7.3 Conditions dessai10 7.4 Rsultats et rapport .10 8 Essai de rupture ou daffaiss

8、ement (capteurs air uniquement) .11 8.1 Objectif 11 8.2 Appareillage et mode opratoire 11 8.2.1 Gnralits .11 8.2.2 Capteurs en boucle ferme.11 8.2.3 Capteurs ouverts latmosphre 11 8.3 Rsultats et rapport .12 9 Temprature de stagnation standard 12 9.1 Objectif 12 9.2 Essai dans des conditions de stag

9、nation .12 9.3 Mesurage et extrapolation de la temprature de stagnation standard .12 9.4 Dtermination de la temprature de stagnation standard laide des paramtres de rendement 13 9.5 Rsultats et rapport .13 10 Essai dexposition et dexposition partielle 13 10.1 Objectif 13 10.2 Exposition initiale lex

10、trieur 14 10.3 Mthode 1 .14 10.4 Mthode 2 .14 ISO 2017 Tous droits rservs iii Sommaire Page ISO 9806:2017(F)10.5 Mthode 3 .15 10.6 Conditions dessai 15 10.7 Rsultats et rapport .15 11 Choc thermique externe 15 11.1 Objectif 15 11.2 Appareillage et mode opratoire 16 11.3 Conditions dessai16 11.4 Rsul

11、tats et rapport .16 12 Essai de choc thermique interne (uniquement pour les capteurs circulation de liquide) 16 12.1 Objectif 16 12.2 Appareillage et mode opratoire 16 12.3 Conditions dessai16 12.4 Rsultats et rapport .17 13 Essai dtanchit leau de pluie .17 13.1 Objectif 17 13.2 Appareillage et mode

12、 opratoire 17 13.3 Conditions dessai17 13.4 Rsultats et rapport .19 14 Essai de rsistance au gel .19 14.1 Objectif 19 14.2 Capteurs rsistant au gel .19 14.2.1 Gnralits .19 14.2.2 Conditions dessai 20 14.3 Capteurs caloducs .20 14.3.1 Gnralits .20 14.3.2 Conditions dessai 20 14.3.3 Rsultats et rappor

13、t . .21 15 Essai de charge mcanique avec une pression positive ou une dpression 21 15.1 Objectif 21 15.2 Appareillage et mode opratoire 21 15.2.1 Montage 21 15.2.2 Mthode pour lapplication des charges 22 15.2.3 Spcifications particulires pour les capteurs suiveurs ou dautres types spcifiques de capt

14、eurs .23 15.3 Conditions dessai23 15.4 Rsultats et rapport .23 16 Essai de rsistance au choc .23 16.1 Objectif 23 16.2 Mode opratoire dessai .23 16.3 Emplacement dimpact .23 16.4 Mthode 1: essai de rsistance au choc laide de boules de glace .24 16.4.1 Appareillage 24 16.4.2 Boules de glace .24 16.4.

15、3 Aspects spcifiques du mode opratoire dessai laide de boules de glace 24 16.5 Mthode 2: essai de rsistance au choc laide de billes dacier25 16.6 Rsultats et rapport .25 17 Inspection finale 25 17.1 Objectif 25 17.2 Procdure dessai .25 17.3 Rsultats et rapport .26 18 Rapport dessai .26 19 Essais de

16、performance thermique 26 19.1 Gnralits .26 iv ISO 2017 Tous droits rservs ISO 9806:2017(F)19.2 Essai de performance laide dun simulateur de rayonnement solaire .27 19.2.1 Gnralits .27 19.2.2 Simulateur de rayonnement solaire pour lessai de performance .27 19.2.3 Simulateur de rayonnement solaire pou

17、r le mesurage des facteurs dangle dincidence .28 20 Montage et emplacement du capteur 28 20.1 Gnralits .28 20.2 Orientation des capteurs lextrieur .29 20.3 Protection contre lirradiance solaire directe .29 20.4 Irradiance solaire diffuse et rflchie.29 20.5 Irradiance thermique .29 20.6 Vitesse de la

18、ir environnant 30 21 Instrumentation .30 21.1 Mesurage du rayonnement solaire .30 21.1.1 Pyranomtre .30 21.2 Mesurage du rayonnement thermique 31 21.2.1 Gnralits .31 21.2.2 Mesurage de lirradiance thermique lextrieur .31 21.2.3 Dtermination de lirradiance thermique lintrieur 31 21.3 Mesurages de la

19、temprature 31 21.3.1 Gnralits .31 21.3.2 Tempratures du fluide caloporteur (capteurs circulation de liquide) 31 21.3.3 Temprature moyenne pondre en dbit volumique m,th(capteurs air) 31 21.3.4 Mesurage de la temprature de lair environnant .32 21.4 Mesurage du dbit .33 21.4.1 Mesurage du dbit massique

20、 (liquide) 33 21.4.2 Mesurage du dbit de fluide du capteur (capteurs air) 33 21.5 Mesurage de la vitesse de lair au-dessus sur le capteur .33 21.5.1 Gnralits .33 21.5.2 Exactitude requise .33 21.6 Mesurage du temps coul 34 21.7 Mesurage de lhumidit (capteurs air) 34 21.8 Dimension du capteur .34 22

21、Installation dessai 34 22.1 Capteurs circulation de liquide 34 22.1.1 Gnralits .34 22.1.2 Fluide caloporteur .35 22.1.3 Tuyauterie et accessoires 35 22.1.4 Pompe et dispositifs de rgulation du dbit .36 22.2 Capteurs air 36 22.2.1 Gnralits .36 22.2.2 Circuit dessai boucle ferme .36 22.2.3 Circuit des

22、sai ouvert latmosphre 37 22.2.4 Fluide caloporteur .37 22.2.5 Conduits dessai .37 22.2.6 Ventilateur et dispositifs de rgulation du dbit .38 22.2.7 Appareillage de conditionnement pralable de lair .38 22.2.8 Rapport de mlange .38 23 Modes opratoires dessai de performance thermique 38 23.1 Gnralits .

23、38 23.2 Conditionnement pralable du capteur .39 23.3 Conditions dessai39 23.3.1 Gnralits .39 23.3.2 Dbits massiques 39 23.3.3 tat stationnaire 40 23.3.4 Essai quasi-dynamique . .40 ISO 2017 Tous droits rservs v ISO 9806:2017(F)23.4 Mode opratoire dessai .40 23.4.1 Gnralits .40 23.4.2 Essai du capteu

24、r circulation de liquide dans des conditions dtat stationnaire .41 23.4.3 Essai du capteur air dans des conditions dtat stationnaire 41 23.4.4 Essai des capteurs sensibles vent et/ou aux infrarouges dans des conditions dtat stationnaire .41 23.4.5 Essais quasi-dynamiques 41 23.5 Mesurages 41 23.5.1

25、Gnralits .41 23.5.2 Mesurages supplmentaires lors dessais dans des simulateurs de rayonnement solaire 42 23.5.3 Exigences concernant le recueil des donnes43 23.6 Dure de lessai 43 23.6.1 Essai ltat stationnaire .43 23.6.2 Essais quasi-dynamiques 43 24 Calcul des paramtres de capteur .47 24.1 Capteur

26、s circulation de liquide 47 24.1.1 Gnralits .47 24.1.2 Mthode dessai dans des conditions dtat stationnaire pour les capteurs circulation de liquide 48 24.1.3 Mthode dessai quasi-dynamique pour les capteurs circulation de liquide .48 24.1.4 Analyse de donnes 48 24.2 Capteurs air 49 24.2.1 Gnralits .4

27、9 24.2.2 Mthode dessai dans des conditions dtat stationnaire pour les capteurs air en boucle ferme 49 24.2.3 Mthode dessai dans des conditions dtat stationnaire pour les capteurs air ambiant . 49 24.2.4 Mthode dessai dans des conditions dtat stationnaire pour les capteurs sensibles au vent et aux in

28、frarouges 49 24.3 Conditions de rapport normalises .49 24.4 Incertitudes standard .50 24.5 Conversion de la superficie de rfrence 50 25 Dtermination de la capacit thermique effective et de la constante de temps .50 25.1 Gnralits .50 25.2 Mesurage de la capacit thermique effective avec irradiance .51

29、 25.3 Mesurage de la capacit thermique effective laide de la mthode quasi-dynamique .51 25.4 Mthodes de calcul pour la dtermination de la capacit thermique effective 51 25.5 Dtermination de la constante de temps du capteur 52 26 Dtermination du facteur dangle dincidence (IAM) .52 26.1 Gnralits .52 2

30、6.2 Modlisation.53 26.2.1 tat stationnaire 54 26.2.2 tat quasi-dynamique 55 26.3 Modes opratoires dessai 55 26.3.1 Capteurs circulation de liquide dans des conditions dtat stationnaire 55 26.3.2 Capteurs air .56 26.4 Calcul du facteur dangle dincidence du capteur 56 26.4.1 Capteur vitr dans des cond

31、itions dtat stationnaire .56 26.5 Rapport .56 27 Dtermination de la perte de charge .56 27.1 Gnralits .56 27.2 Capteurs circulation de liquide 57 27.2.1 Appareillage et procdure 57 27.2.2 Perte de chaleur due aux accessoires .57 vi ISO 2017 Tous droits rservs ISO 9806:2017(F)27.2.3 Conditions dessai

32、 57 27.3 Capteurs air 57 27.3.1 Appareillage et procdure 57 27.4 Calcul et prsentation des rsultats .58 Annexe A (normative) Rapports dessai 59 Annexe B (normative) Modles ltat stationnaire et quasi-dynamique 85 Annexe C (normative) Masse v olumique et capacit calorifique de leau 86 Annexe D (inform

33、ative) valuation de lincertitude standard lors des essais du capteur solaire 87 Annexe E (informative) Mesurage de la temprature moyenne pondre par la vitesse 91 Annexe F (informative) Aspects de lutilisation rationnelle des matriaux .93 Annexe G (normative) C on v ersion de la superficie des par am

34、tr es de performanc e thermique .94 Bibliographie .95 ISO 2017 Tous droits rservs vii ISO 9806:2017(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales es

35、t en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore tro

36、itement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note

37、des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est attire sur le fait que certains des lments du prsent document

38、 peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analog

39、ues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit,

40、lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOrgani

41、sation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant-propos. Le prsent document a t labor par le comit technique CEN/TC 312, Installations solaires thermiques et leur composants, du Comit europen de normalisation (CEN) en co

42、llaboration avec le comit technique ISO/TC 180, nergie solaire, conformment lAccord de coopration technique entre lISO et le CEN (Accord de Vienne). Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 9806:2013), qui a fait lobjet dune rvision technique.viii ISO 2017 Tous droits rservs IS

43、O 9806:2017(F) Introduction Le prsent document dfinit les modes opratoires dessai relatifs la performance thermique, la fiabilit, la durabilit et la scurit des capteurs solaires circulation de fluide dans des conditions bien dfinies et reproductibles. Il comprend des mthodes de ralisation dessais de

44、 performance lextrieur dans des conditions dirradiance solaire naturelle et de vent naturel et simul, ainsi que des mthodes de ralisation dessais de performance lintrieur dans des conditions de simulation de lirradiance solaire et du vent. Les essais lextrieur peuvent tre raliss ltat stationnaire ou

45、 sous forme de mesurages continus, dans des conditions climatiques variables. Les capteurs soumis essai conformment au prsent document reprsentent une vaste gamme dapplications, par exemple les capteurs plans vitrs et les capteurs tubes sous vide pour la production deau chaude sanitaire et le chauff

46、age des locaux, les capteurs pour le chauffage des piscines ou pour dautres systmes basse temprature ou des capteurs suiveurs concentration pour la production dnergie thermique et des applications de chaleur industrielle. Le prsent document sapplique aux capteurs utilisant des liquides, de lair ou d

47、es fluides caloporteurs. De mme, les capteurs utilisant des sources dalimentation externes pour leur fonctionnement normal et/ou des fins de scurit (protection contre la surchauffe, risques environnementaux, etc.), ainsi que les appareils hybrides produisant de lnergie thermique et de la puissance lectrique sont galement pris en compte. ISO 2017 Tous droits rservs ix nergie solaire Capteurs thermiques solaires Mthodes dessai 1 Domaine dapplication Le prsent document spcifie les mthodes dessai p