1、道国ICS 27. 160 F 12 中华人民共和国国家标准GB/T 29160-2012 带辅助能源的太阳能热水系统(1诸水箱容积大于0.6m3)性能试验方法Test methods for solar-plus-supplementary water heating system Ctank capacity more than 0.6 m3) 2013-10-01实施2012-12-31发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会i43FM L町飞矿咄田部MV厅、w础理护飞JI酣埠GB/T 29160-2012 前言本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则
2、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z云南师范大学太阳能研究所、深圳市嘉普通太阳能有限公司、南京北方赛尔太阳能工程技术有限公司、桑夏太阳能股份有限公司、江苏省华扬太阳能有限公司、浙江豪瓦特节能科技有限公司、嘉兴市同济阳光新能源有限公司、南京华帝新能源有限公司、云南锡业同乐太阳能有限公司、潜州扬子新材料科技有限公司、皇明太阳能股份有限公司、天普新能源科技有限公司、北京菲斯曼供热技术有限公司、广东万和新电气股份有限公司、云南中建博能工程技术有限公司、北京创意博能源科技有限公司、浙江元限新能源股份有限公司、江苏四方锅炉有限公司、充州晶冠玻璃有限
3、公司、中国标准化研究院。本标准主要起草人z湛学先、孙帮聪、刘学真、肖红升、黄永伟、韩广田、管金国、薛久兵、张欣、张嘉雷、刘志强、李仁星、赵一、王柱小、刘雪芬、邹怀松、方昭敏、段绪强、朱庆平。I GB/T 29160-2012 带辅助能源的太阳能热水系统(储水箱容积大于0.6m3)性能试验方法1 范围本标准规定了带辅助能源的太阳能热水系统(储水箱容积大于0.6m3)的性能试验方法。本标准适用于单个储水箱有效容积大于0.6旷的带辅助能源的太阳能热水系统。本标准不适用于热泵辅助加热的太阳能热水系统。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。凡是注明日期的引用文件，仅注目期的版本适用于本
4、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/T 12936 太阳能热利用术语GB/T 18713 太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范GB/T 19141 家用太阳能热水系统技术条件GB/T 19565 总辐射表GB/T 20095 太阳热水系统性能评定规范GB/T 29158 带辅助能源的太用能热水系统储水箱容积大于0.6m3)技术规范ISO 9488: 1999太阳能词汇(Solarenergy二Vocabulary)3 术语和定义GB 3100、GB/T12936、GB/T18713、GB/T20095、GB/T29
5、158和ISO9488: 1999界定的术语和定义适用于本文件。4 符号与单位下列符号和单位适用于本文件。Ac:太阳能热水系统中太阳能集热器的总轮廓采光面积，单位为平方米(mZ)。CW:水的比定压热容，单位为千焦耳每千克摄氏度kJ/(kg.C门。CHP:带辅助能源的太阳能热水系统联合运行热性能系数，元量纲。Ed:辅助能源为电加热系统时，性能试验期间电能的消耗量，单位为兆焦耳(MJ)。H:太阳集热器采光口所在平面日太阳辐照量，单位为兆焦耳每平方米(MJ/mZ)。M. :辅助能源为蒸汽直接加热系统时，性能试验期间蒸汽的输入量，单位为千克(kg)。Jw:水的密度，单位为千克每立方米(kg/m3)。Q
6、f:系统联合运行热性能试验期间，辅助能源加热系统的供热量，单位为兆焦耳(MJ)。Qh:辅助能源为锅炉或换热站加热系统时，性能试验期间热力管网的输入量，单位为兆焦耳(MJ)。GB/T 29160-2012 Q;:性能试验期间第t个储水箱被加热水的有用得热量，单位为兆焦耳(MJ)。Q.:系统联合运行热性能试验期间太阳能分系统加热水的得热量，单位为兆焦耳(MJ)。q:辅助能源加热系统单位时间内加热水的得热量，单位为兆焦耳每小时(MJ/h)。qfd:辅助能源为电加热管辅助加热系统时，单位输入能量加热水的有效得热量，元量纲。qfh :辅助能源为锅炉或换热站辅助加热系统时，单位输入能量加热水的有效得热量，
7、元量纲。qfz :辅助能源为蒸汽直接辅助加热系统时，单位输入量加热水的有效得热量，单位为兆焦耳每千克(MJ/kg)。q17 :日太阳辐照量为17MJ/mz时，太阳能分系统独立运行时单位轮廓采光面积的日有用得热量实测值，单位为兆焦耳每平方米(MJ/mZ)。q17s:日太阳辐照量为17MJ/mz时，联合运行热性能试验中太阳能分系统单位轮廓采光面积的日有用得热量实测值，单位为兆焦耳每平方米(MJ/mZ)。t. :太阳能集热器周围的环境空气温度，单位为摄氏度(C)。tbi :性能试验开始时储水箱内贮存水的平均温度，单位为摄氏度(Ctc:性能试验中冷水的平均温度，单位为摄氏度(C)。te;:性能试验结束
8、时储水箱内贮存水的平均温度，单位为摄氏度CC)。T:辅助能源供热能力试验时间，单位为小时(hL.t:辅助能掘加热系统单位时间内加热额定水量的温升，单位为摄氏度每小时(C/扣。.t; :性能试验期间，第t个储水箱内被加缺水的温升值，1ft位为摄氏度CC) V;:性能试验时第i个储水箱的实验水量，单位为立方米(m3)。W:带辅助能源的太阳能热水系统额定供水量，单位为千克(kg)。5试验要求5. 1 系统要求5. 1. 1 系统应按设计要求安装调试合格，正常运行时间二:3c1，才能进行热性能试验。5.1.2 太阳能分系统的储热水箱与辅助能源分系统分离时，其太阳能分系统热性能应不受辅助能源影响。5.
9、1.3 太阳能分系统的储热水箱与辅助能源分系统为一个整体时，其辅助能源应能通过手动或控制系统关闭。5.2 测量要求5.2. 1 太阳辐照量5.2. 1. 1 总辐射表应使用一级总辐射表，总辐射表应定期进行校准，在检定周期内总辐射表的年稳定性超过GB/T 19565的规定时，应增加总辐射表的校准次数或更换总辐射表。5.2. 1. 2 总辐射衰的安装总辐射表应安装在太阳能集热器高度的中间位置，并与太阳能集热器采光平面平行，两平行面的平行度相差小于士10。2 总辐射表的安装位置应避免太阳能集热器的反射对其测量结果产生影响。应防止总辐射表的座体及其外露导线被太阳直晒。GB/T 29160-2012 在
10、整个测试期间，总辐射表不应遮挡太阳能集热器采光，并不被其他物体遮挡。对于太阳能集热器处在不同采光平面上的太阳能热水系统，应根据太阳能集热器不同的采光平面分别安装总辐射表。5.2.2 温度5.2.2. 1 准确度和晌应时间测量环境温度的温度仪表的准确度应为土o.5 C，测量水温的温度仪表的准确度应为士O.2 c。响应时间应小于5s。5.2.2.2 温度传感器的安装应分别测量太阳能集热器和储热水箱周围的环境温度。温度传感器应分别放置在与太阳能集热器中心点高度和储热水箱中心点相同高度的遮阴通风处，分别距离太阳能集热器和储水箱1.5m10.0 m的范围内。系统试验的贮水温度按照GB/T20095规定的
11、测量方式进行。5.2.3 储水箱试验水量测量储水箱内冷水体积的仪表的准确度应为土1.0%。储水箱试验水量按照GB/T20095规定的测量方式进行测量。5.2.4 太阳能集热器轮廓采光面积测量长度的钢卷尺或铜板尺的准确度应为土0.1%。根据GB/T19141的定义和计算方法，测量计算太阳能集热器的轮廓采光面积。5.2.5 周固空气速度测量空气流速的风速仪的准确度应为士0.5m/ s。5.2.6 计时计时钟表的准确度应为士0.2%。5.2.7 锅炉或换热站辅助加热系统输入的热量测量热力管网输入储热水箱热量的仪表的准确度应为士1.0%。5.2.8 电加热辅助加热系统输入的电能测量系统辅助电能的仪表的
12、准确度应为士0.5%。5.2.9 蒸汽直接加热系统输入的蒸汽测量系统蒸汽输入量的仪表的准确度应为士1.5%。6 试验方法6. 1 基本试验对于带辅助能源的太阳能热水系统，关闭全部辅助加热系统，首先按照GB/T20095和GB/T 29160-2012 GB/T 29158进行太阳能单独加热的热性能试验，满足以下条件的试验次数注1。a) 试验期间平均环境温度:8Cta39 C; b) 日太阳辐照量H注16MJ/m2; c) 环境空气的流动速率不大于4m/s。在太阳能单独加热的热性能试验结果合格后，再进行太阳能与辅助能源联合运行的热性能试验。太阳能分系统日有用得热量等各项技术要求试验方法按照GB/
13、T20095和GB/T29158的规定进行。6.2 辅助能跟供热水能力试验6.2. 1 试验用冷水要求试验用冷水应采用该系统投入正常使用时的实际用水，冷水水温8Ctc25 C。6.2.2 试验条件满足以下条件的试验次数注1。a) 试验期间平均环境温度:8Cta39 .C; b) 环境空气的流动速率不大于4m/s. 6.2.3 试验方法试验期间，关闭太阳能分系统与试验储水箱的循环管路。a) 利用6.1基本试验结束时贮存在带辅助能源加热的第i个试验储水箱的热水进行辅助能源供热水能力试验。按照GB/T20095的规定在6.1基本试验中测量试验储水箱的试验水量Vib) 试验开始前30min.启动储水箱
14、的混水装置进行混水，使试验储水箱上下部水温差值在1.C 以内。c) 试验开始时，启动辅助能源加热，同时关闭储水箱的混水装置，记录试验储水箱上下部水温。储水箱上下部水温的平均值就是试验开始时试验储水箱内的水温tb;。d) 当加热至储水箱下部水温的温升注10C时，停止加热，试验结束。e) 启动试验储水箱的混水装置。当试验储水箱上下部水温差值降到1.C以内时，记录储水箱上下部水温。储水箱上下部水温的平均值就是试验结束时试验储水箱内的水温归。f) 记录试验期间辅助加热系统持续加热的时间20MJ/m2 tJ分成2个区间); b) 试验期间平均环境温度:8 c :;t. :;39 C; 。环境空气的流动速
15、率不大于4m/s. 6.3.3 试验基本要求太阳能与辅助能源联合运行热性能试验期间，系统控制器按照系统正常工作模式控制辅助能源的开启和关闭。本试验仅对混合加热系统进行测试。太阳能与辅助能源联合运行热性能试验期间，应采用与辅助能源加热试验相同热值的燃料或较为接近的蒸汽温度。在进行太阳能与辅助能源联合运行的热性能试验时，除H值应符合上述规定外，与太阳能单独加热的热性能试验相比，试验水量不变，关闭或遮盖(40士10)%的太阳能集热器面积，但试验温升值应不低于6.1试验的实际温升值。为确保可比性，按照GB/T20095和本标准进行的两次试验的H值都应在16MJ/m2 20 MJ/m2 之间或者都应在2
16、0MJ/m2以上。6.3.4 试验过程试验过程如下所示za) 打开系统冷水阀门向系统太用能和辅助能源加热系统共享水箱注水，注水过程中，应及时排除系统内的空气，储水箱充满水后，按照GB/T20095的规定记录试验期间注人各储水箱的试验水量矶。5 GB/T 29160-2012 b) 试验开始前30min，启动储水箱的混水装置进行混水，使各储水箱上下部水温差值在1c以内。试验开始时，关闭储水箱的棍水装置。将控制系统置于正常工作状态。按照GB/T20095 的规定记录试验开始时各储水箱内贮存水的温度tbi0 c) 试验时间为当地太阳正午时前4h到太阳正午时后4h。d) 试验结束时，启动储水箱的泪水装
17、置进行混水，使各储水箱上下部水温差值在1C以内。按照GB/T 20095的规定记录试验结束时各储水箱内贮存水的温度tei0 e) 记录试验期间辅助能源的消耗量，即记录锅炉或换热站辅助加热系统输人储热水箱的热量也或记录电力日热管辅助加热系统消耗的电能Ed或记录蒸汽直接辅助加热系统输人储热水箱的蒸汽量M.。6.3.5 结果分析与说明结果分析与说明如下所示za) 试验期间储水箱内贮存水的温升用式(8)计算zAt; = tei - tbi ( 8 ) b) 试验期间储水箱内贮存水的得热量用式(9)计算:Qi = pw Vic pwt;/l 000 . ( 9 ) c) 试验期间辅助能源加热储水箱内贮存
18、水的得热量用式(10)-式(12)计算z对于锅炉和换热站辅助加热系统用式。0)计算zQr =qlhQh 对于电加热器辅助加热系统用式(11)计算zQr =qrdEd 对于蒸汽直接加热系统用式(12)计算z( 10 ) ( 11 ) Qr=qr.M . . . ( 12 ) 试验期间太阳能分系统加热储水箱内贮存水的得热量用式(13)计算zQ.=Qi一Qr. . ( 13 ) d 折算太阳能辐照量为17MJ/m2时，太阳能分系统单位轮廓采光面积的有用得热量用式(14)计算=ql7s = 17旦:.(14) A.H f) 带辅助能源的太阳能热水系统联动运行时，性能系数用式(15)计算zCHP=旦旦q
19、17 ( 15 ) 6.4 辅助能源安全要求检查系统选用的锅炉设备、电气配件应质量合格，并有符合相关标准要求的质检合格证明，锅炉设备应有相关安全许可证书。6.5 辅助能源设备系统选用的辅助能源设备应质量合格，并有符合相关标准要求的质检合格证明。6 NFONlomNH阁。华人民共和国家标准带辅助能源的太阳能热水系统(储水箱睿积大于0.6旷)性能试验方法GB/T 29160-2012 国白* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平墨西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号。0004日网址总编室:(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 印张0.75字数13千字2013年5月第一次印刷开本880X12301/16 2013年5月第一版* 书号h155066. 1-46862定价16.00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)68510107GB/T 29160-2012 打印日期:2013年5月17RF002A
