GB T 26971-2011 家用分体双回路太阳能热水系统试验方法.pdf

1、ICS 27.160 F 12 GB 和国国家标准11: .、中华人民GB/T 26971-2011 家用分体双回路太阳能热水系统试验方法Test methods for remote-storage double-loop domestic solar water heating systems 2011-09-29发布2012-08-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 26971-2011 前本标准按照GBjT1. 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

2、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CSACjTC402)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

3、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、责道祥、邱培忠、赵二斤、何涛、文淑容。I 家用分体双回路太阳能热水系统试验方法GB/T 26971-2011 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0.6旷的家用分体

4、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。GB 3100 国际单位制及其应用GB 4706. 1 家用和类似用途电器的安全第一部分:通用要求GB/T 6424 平板型太阳能集热器GB 8877 家用和类似用途电器安装、使用、维修安全要求GB/T 12936 太阳能热利用术语GB/T 17581 真空管型太阳能集热器GB/T 18708 家用太阳能热水系统性能试验方法GB/T 19141 家用太阳能热水系统技术条件GB/T 19565 总辐射表

5、GB/T 23888 家用太阳能热水系统控制器GB/T 26970 家用分体双回路太阳能热水系统技术条件GB 50057 建筑物防雷设计规范ISO 9488太阳能词汇CSolarenergy-Vocabulary) 3 术语和定义GB 3100、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-storage solar water heating system 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-Ioo

6、p solar water heating system 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daily useful energy gain 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GB/T 26971-2011 贮水箱内水的日得热量。3.4 平均热损因数average heat loss factor 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first lo

7、op of the system 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bAc 集热器轮廓来光面积，m2Cw 水的比定压热容，J/(kg OC) H 集热器采光面上日太阳辐照量，MJ/m2Qc 太阳能热水系统得热量.MJQ. 贮水箱中水所含的系统得热量.MJq 太阳能热水系统日有用得热量，MJ/m2ta 环境空气温度，OCtad 日平均环境空气温度，.C t. 贮水箱附近的空气温度，.C tb 集热试验开始时贮水箱内水的温度，.Cte 集热试验结束时贮水箱内水的温度:Ctd 排出的热水温度，.C t j 热损试验开始时贮水箱内水的温度

8、，.C t 热损试验结束时贮水箱内水的温度，.C V. 贮水箱中水的体积，m3A 时间间隔，s Pw 水的密度，kg/m3USL 太阳能热水系统平均热损因数，W/(m3K) U 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2 GB/T 26971-20门牢靠，能抵抗住阵风。

9、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(2X3m)。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

10、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l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士50)L/h。

11、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:1:1%。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。J 荫凉处的温度传感器靠近集热器AL U -r- 图1系统热性能试验装置示意图保温层一一+热水出口4一一冷水入口3 GB/T 26971-20门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/T 19565的规定时，应增加校准次数或更换总辐射表。

12、5.2.2 温度5.2.2. 1 准确度、精度和晌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结出的限值之内。响应时间宜小于5s 0 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土0.5C 土0.2C 冷水入口温度土0.2C :l: 0.1 c 水箱内的温度土0.2c 土0.1c 通过热水系统的温差(冷水入口到热水出口)士0.1K 士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C20:l:l)OC。在系统正常工作条件下，元需再控制系

13、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土1.0%，该测量值的单位为.kg/h或L/ho5.2.4 质量质量测量的准确度应为土1%。5.2.5 计时计时测量的准确度应为:l: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:l: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qO4 GB/T 26971-2011 试验条件日太阳辐照量H二三16MJ/m2; 集热试验开始时贮水箱内的水温tb=(2

14、0.0士1.0)OC;集热试验期间日平均环境空气温度8OCtad350C; 环境空气的平均流速v4m/s。6. 1. 1 、，、，J、，、，FaLUCAU 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=(20.0土1.0)OC上水，启动泪水泵，以400 L/h600 L/h的流量进行循环，将贮水箱底部的水抽到顶部来混合贮水箱中的水，至少5min内贮水箱内水温变化不大于土O.Z K时，认为该系统达到均匀的预定温度，停止混水。6.1.2 试验步骤6. 1. 3 日有用得热量的测定可以采用混水法，也可以采用排水法。混水法系统工作8h，从太阳正午时前4h到太阳正午时后4ho在太阳正午

15、时后4h时，应将集热器采光面遮挡起来。对于强制循环系统，还应关闭循环泵。启动混水泵，以400L/h600 L庙的流量进行循环，将贮水箱底部的水抽到顶部来混合贮水箱中的水，至少5min内贮水箱进口水温的变化不大于士0.2K时，认为贮水箱内的水温基本达到均匀，停止棍水。记录贮水箱进出口两点的温度，取其平均值，即为集热试验结束时贮水箱内水的温度te。贮水箱内水体积为Vs中所含的系统得热量毡，可应用式(1)进行计算:Qs=wVsCpw(te -tb) X 106 6. 1. 3. 1 . ( 1 ) 排水法系统工作8h，从太阳正午时前4h .f1J太阳正午时后4ho在太阳正午时后4h时，将集热器采光面

16、遮挡起来。对于强制循环系统，还应关闭循环泵。在热水从系统中排放前一个短时间内(10min20 min) ，利用三通阀门将水箱人口处的部分冷水从泄水管放掉，然后关闭泄水管。以400L/h600 L/h的恒定流量将贮水箱中的热水排出。补入冷水的温度应为儿，即系统预定条件时的温度。应至少每15s测量一次正在排出的水温td，并应至少每放出贮水箱容积的1/10时记录一个平均值，得到如图2所示的排水温度-排水量曲线图。6. 1. 3. 2 JM咱蹋Ib 5 3V 排水址V/m3排水温度-排水量曲线图2V V 图2。GB/T 26971-2011 排出的水应为贮水箱容积的三倍。如果排出的水三倍于贮水箱容积后

17、，排出的水温与进入冷水的温差仍大于1K，则必须继续排水，直至温差小于或等于1Ko 在排水期间，进入贮水箱的冷水温度波动应不超过士0.25K，漂移不超过:l:0.2K。流量控制器应将进入贮水箱的冷水流量保持在预定值(400L/h600 L/h)土50L/h的范围内。太阳能热水系统得热量Qc与排出水温曲线td和进入水温曲线tb之间的面积成正比，可应用式(2)进行计算:Qc = 2:mic认tdi- tbJ . ( 2 ) 6. 1. 4 试验结果为使家用分体双回路太阳能热水系统的热性能试验结果具有可比性，按式(3)或式(4)计算出单位集热器轮廓采光面积并折合到日太阳辐照量为17MJ/m2时的日有用

18、得热量qo?昆水法:且队一GA ( 3 ) 排水法:mJU 一QA . ( 4 ) 6.2 平均热损因数的测定6.2.1 试验条件家用分体双回路太阳能热水系统的热损试验可在室内进行或在室外进行。集热器应遮挡起来，环境温度记录为贮水箱附近的空气温度，并满足环境空气的平均流速u4m/s。6.2.2 系统预定条件试验前，贮水箱中的水应预先加热到50oC以上，并用混水泵将贮水箱底部的水抽到顶部来混合贮水箱中的水，在至少5min内贮水箱内的水温变化不大于士1K时，认为该系统达到均匀的初始温度ti =50 oC士1oC，停止混水。6.2.3 试验步骤按GB/T18708规定的方法进行系统的热损试验。6.2

19、.4 试验结果家用分体双回路太阳能热水系统的平均热损因数USL可应用式(5)进行计算:UT =Pwc且(ti-t四(av)1 町=rwPWln(一一一一lA飞tf-t田(av)J . ( 5 ) 7 其他性能试验方法7. 1 水质检查家用分体双回路太阳能热水系统的水质检查按GB/T19141规定的方法进行。6 GB/T 26971-20门7.2 耐压试验7.2. 1 第一回路和贮水箱耐压试验家用分体双回路太阳能热水系统第一回路和贮水箱的耐压试验按GB/T19141规定的方法进行。7.2.2 贮水箱脉冲压力试验7.2.2.1 将贮水箱连接到脉冲压力试验装置上，按如下要求进行试验za) 脉动压力:

20、容器内注入环境温度的水z排空容器内空气，按额定工作压力的15%到100%(士5%)之间的数值交替对容器加压qb) 脉动频率:25次/min60次/min。c) 循环次数:8万次，每加压1万次结束时，将压力至少维持在额定工作压力10min，目测容器无明显变形，再进行下面的循环试验。7.2.2.2 脉冲压力试验完成后，目测家用分体双回路太阳能热水系统各部件有元渗漏和明显变形。7.3 电气安全试验家用分体双回路太阳能热水系统的电气安全试验按GB4706. 1和GB8877规定的方法进行。7.4 外观检查7.4.1 家用分体双回路太阳能热水系统的实际轮廓采光面积用直尺或卷尺按GB/T19141的规定进

21、行测量。标称轮廓采光面积A，与实际轮廓采光面积A;的偏差M，按照式(6)进行计算:M , = (A,-A, )/A, X 100% ( 6 ) 7.4.2 家用分体双回路太阳能热水系统外观的其他检查用目测方法按GB/T26970规定的内容进行，包括集热器、贮水箱、支架、标识等的外观检查。7.5 几项试验家用分体双回路太阳能热水系统的过热保护试验、空晒试验、外热冲击试验、内热冲击试验、淋雨试验、防倒流检查、耐冻试验按GB/T19141规定的方法进行。7.6 耐撞击试验7.6. 1 对于平板型集热器，将家用分体双回路太阳能热水系统按实际使用时的倾角放置，采用直径为33 mm (l50 g)、表面光

22、滑的钢球进行撞击。将撞击用钢球从0.5m的高度、静止状态、并不施加外力的情况下自由落到透明盖板的中央部位，落点要落入距集热器中心0.1m的范围之内。对一个集热器只做一次试验，检查透明盖板有元损坏。7.6.2 对于真空管型集热器，按GB/T17581规定的方法进行试验。7. 7 集热器试验7.7.1 平板型集热器的试验按GB/T6424规定的方法进行。7.7.2 真空管集热器的试验按GB/T17581规定的方法进行。7.8 贮水箱检查7.8. 1 家用分体双回路太阳能热水系统的贮水箱容积测量值按装满空贮水箱所需的最大水体积计算。容积铭牌显示值v.与容积测量值v;之偏差.v.按照式(7)计算:.V

23、, = ( v:- V, )/V. X 100% . ( 7 ) 7.8.2 家用分体双回路太阳能热水系统贮水箱的其他检查用目测方法按GB/T26970规定的内容进7 GB/T 26971-2011 行，包括贮水箱内胆、进出水口标志、防负压装置、溢流口、排污口等的检查。7.9 换热器检查家用分体双回路太阳能热水系统的换热器检查根据其说明书用目测方法按GB/T26970规定的内容进行，包括换热器的结构、尺寸、材料等的检查。7. 10 支架试验家用分体双回路太阳能热水系统的支架强度和刚度试验按GB/T19141规定的方法进行。7. 11 管路检查家用分体双回路太阳能热水系统的换热器检查用目测方法按

24、GB/T26970规定的内容进行，包括管路布置、保温层厚度等的检查。7. 12 循环泵检查家用分体双回路太阳能热水系统的循环泵检查按GB/T26970规定的内容进行，包括用目测方法对循环泵的材料、安装、工作噪声等的检查。7.13 控制器检查7. 13. 1 家用分体双回路太阳能热水系统的控制器检查按GB/T23888规定的方法进行。7. 13.2 家用分体双回路太阳能热水系统的温度传感器检查按GB/T26970规定的内容进行，包括温度传感器的安装位置、接触情况、承受温度、测量精度等的检查。7. 14 压力安全阀检查家用分体双回路太阳能热水系统的压力安全阅检查用目测方法按GB/T26970规定的

25、内容进行，包括最大允许压力、最大蒸汽流量、出口布置等的检查。7.15 膨胀箱检查家用分体双回路太阳能热水系统的膨胀箱检查用目测方法按GB/T26970规定的内容进行，包括是否安装膨胀箱、膨胀箱容积等的检查。7.16 压力安全阀连接管检查家用分体双回路太阳能热水系统的压力安全阀连接管检查用目测方法按GB/T26970规定的内容进行，包括连接管不能关闭、连接管尺寸、连接管铺设情况等的检查。7. 17 耐候性检查家用分体双回路太阳能热水系统的耐候性检查按GB/T26970规定的内容进行，包括最高环境温度和最低环境温度。7.18 抗凤性检查家用分体双回路太阳能热水系统的抗风性检查按GB/T26970规

26、定的内容进行，包括抗风措施。7. 19 雷电保护检查家用分体双回路太阳能热水系统的雷电保护检查按GB50057规定的方法进行。8 GB/T 26971-2011 参考文献lJ EN 12976-1: 2006 太阳能热利用系统和部件一工厂制造的系统第1部分:总体要求2J EN 12976-2: 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9 =ON-hNH因。华人民共和国家标准家用分体双回路太阳能热水系统试验方法GB/T 26971-2011 国中* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数19千字2011年12月第一版2011年12月第一次印刷峰书号:155066. 1 -43960 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 26971-2011 2011年12月28日F002打印H期: