太阳能集热器性能试验方法

太阳能集热器性能试验方法

国家标准 GB/T4271一2021 代替GB/T4271一2007 太阳能集热器性能试验方法 Testmethodsfortheperformaneofsolar collect0rs 2021-12-31发布 2022-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T4271一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 符号和单位 耐压 标准滞止温度 空晒 外热冲击 内热冲击 10淋雨 耐冻 l0 12机械荷载 12 13耐撞击 14热性能 13 15压力降 25 附录A规范性)检验报告 26 附录B(规范性)水的密度和比热容 37 附录c(资料性集热器热性能参数的面积转换 38 图1淋雨测试集热器和喷嘴的位置 图2平板型集热器的喷淋区域阴影部分) 图3真空管型集热器的喷淋区域阴影部分) 图4固定件和连接点示意图 图5试验系统原理图 17 22 图6集热器时间常数 23 图7与测定人射角修正系数有关的对称平面和角度 表1符号和单位 表2空晒试验气象条件 12 表3冰球的标称直径、质量和试验速度 19 表4试验周期内的测量参数偏差限值 20 表5集热器功率
GB/T4271一2021 22 表6加权因子值 24 表7建议测试人射角修正系数的角度 25 表8人射角修正系数表
GB/T4271一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 本文件代替GB/T4271一2007《太阳能集热器热性能试验方法》,与GB/T4271一2007相比,除结 构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下 更改了适用集热器的类型(见第1章,2007年版的第1章); b 增加了液体流道的耐压测试见第5章); c 增加了标准滞止温度测试见第6章) d 增加了空晒测试(见第7章); 增加了外热冲击测试(见第8章); e 增加了内热冲击测试(见第9章)7 增加了淋雨测试(见第10章) g h)增加了耐冻测试(见第11章) 增加了机械荷载测试见第12章); 增加了耐撞击测试(见第13章). j 增加了直接辐射参数测量(见14.4.3); k 增加了槽式等中高温型聚光跟踪集热器和光伏光热复合型集热器热性能测试(见第14章); m更改了进口温度的测试要求(见14.6.4,2007年版的8.1.4), 增加了集热器的峰值功率和输出功率(见14.7.2); n 更改了集热器的有效热容测试方法(见14.8.2,2007年版的10.2) o 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由全国太阳能标准化技术委员会(SAc/Tc402)提出并归口 本文件起草单位建筑科学研究院有限公司、标准化研究院、山东力诺瑞特新能源有限公 司、日出东方控股股份有限公司、皇明太阳能集团有限公司、国家太阳能热水器质量监督检验中心(北 京),北京建筑材料检验研究院有限公司浙江省太阳能产品质量检验中心、山东省产品质量检验研究 院、山东桑乐集团有限公司、科学院工程热物理研究所、中科未来能源系统研究院、山东阳光博士太 阳能工程有限公司、广东五星太阳能股份有限公司、河北道荣新能源科技有限公司、德州金亨新能源有 限公司、国家市场监管重点实验室(能效水效及绿色化)、江苏科大环保装备制造有限公司南京科之峰 节能技术有限公司、建科环能科技有限公司 本文件主要起草人:何涛、刘猛、张昕宇、马光柏、焦青太、谷秀志、张磊、王敏、韩雷涛、李博佳、 刘海波、孙玉泉、高立峰、种衍启、唐文学、薛道荣,韩荣涛、杨洁、王博渊、张华良、徐修骁、邵佳佳、 孙帮聪、方文朝袁婉丽、边萌萌 1984年首次发布为GB/T4271一1984,2000年第一次修订,2007年第二次修订;本次为第三次 修订
GB/T4271一2021 太阳能集热器性能试验方法 范围 本文件规定了太阳能集热器(以下简称集热器)的耐压、标准滞止温度、空晒、外热冲击、内热冲击、 淋雨、耐冻、机械荷载、耐撞击、热性能和压力降试验方法 本文件适用于液体工质集热器和光伏光热复合型太阳能集热器的实验室和现场试验 本文件不适用于储热器与集热器为一体的储热式太阳能集热器,也不适用于无透明盖板的太阳能 集热器 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T12936太阳能热利用术语 GB/T17683.1太阳能在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准第1部分;大气质量1.5 的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度 GB/T19565总辐射表 GB/T33701长波辐射表 Solarthermalcollectors ISO9806:2017 太阳能太阳能集热器测试方法(Solarenergy Testmethods 术语和定义 GB/T12936,GB/T19565和ISO9806:2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 纵向平面longit udinalplane 由集热器采光面的法线和聚光轴确定的平面,或集热器采光面的法线和集热器采光面两条对称轴 中最长的对称轴确定的平面 3.2 横向平面transversalplane 由集热器采光面的法线和采光面内的聚光轴垂线确定的平面,或集热器采光面的法线和两条对称 轴中最短的对称轴确定的平面 S 3.3 峰值效率peakerfieieney 集热器采光面上总辐照度为1000w/m'、集热器工质平均温度与环境空气温度的温差为0C时集 热器的效率值 注根据集热器基于采光面积的瞬时效率方程计算得出
GB/T4271一2021 3.4 峰值功率peakpower 集热器采光面上总辐照度为1000w/m、集热器工质平均温度与环境空气温度的温差为0C时集 热器的输出功率 注:峰值功率等于峰值效率、采光面积和1000w/m三个值的乘积 3.5 标准滞止温度standardstagnationtemperature 在集热器采光面上总辐照度为1000w/m'、环境温度为30C的条件下,集热器没有热量输出时的 集热器温度 符号和单位 表1的符号和单位适用于本文件 表1符号和单位 符 号 单 位 意 集热器面积 m” w/m?K 热损失系数 1 热损失系数中与温度相关的系数 w/(m'K) 热损失系数中与风速相关的系数 J/m'K 热损失系数中与天空温度相关的系数 零损失效率时与风速相关的系数 s/m w/(m'K' 红外辐射换热与风速相关的系数 辐射损失 w/(m'K' m 集热器采光面积 A 集热器总面积 m" Ad 集热器的有效热容 J/K 流体传热工质的比热容 J/k区K C， 儿何聚光比 DN 法向直射辐照度 w/m 长波辐照度(入>34m) E w/m 集热器采光面上辐照度 Ww/m G 用于计算特定条件下滞止温度的集热器采光面上总辐照度 w/m w/m 直射辐照度 (G w/m 散射辐照度
GB/T4271一2021 表1符号和单位(续) 符 号 意 单位 Ga 总辐照度 w/m 总辐照度测量平均值 G w/m 用于计算标准滞止温度的集热器采光面上总辐照度 Gs w/m H 空晒试验时集热器平面的累计太阳辐照量 MJ/m K(0 人射角度为0时的人射角修正系数 Kn(0.,0 基于直接辐射的人射角修正系数 基于总辐射的人射角修正系数 Km(0,0 传热工质的质量流量 Kg/s w 集热器功率 w R 集热器峰值功率 wk W 单位时间内集热器有用得热量 时间 mK)/w TT 基于传热工质平均温度的归一化温差 特定条件下滞止温度所对应的环境温度 t 上 集热器在特定条件下的滞止温度 环境温度 环境温度测量平均值 标准滞止温度所对应的环境温度 集热器出口温度 集热器进口温度 传热工质平均温度 l 吸热体温度测量平均值 集热器标准滞止温度 集热器总热损系数 W/(m 环境空气流速 m/s 基于(t一./G的集热器总热损系数测量值 w/m'K 吸收比 太阳方位角
GB/T4271一2021 表1符号和单位(续) 符 号 意 单位 工质进、出口的压力降 Pau 工质进、出口的温差(t 一 K A7 基于传热工质平均温度的集热器效率 基于传热工质平均温度的集热器峰值效率 基于直射辐照度G的集热器峰值效率(tm一t,=0K时的) o, 基于总辐照度G的集热器峰值效率(t一t=0K时的" no. )wm 基于总牺照度Gi的集热器峰值效率测量值 ),hem,m 基于采光面积和平均温度的集热器效率 基于直射辐照度G的集热器效率 基于总面积和平均温度的集热器败率 G 基于总辐照度G.的集热器效率 e 人射角:集热器平面的法线与人射光线的夹角 纵向人射角0:集热器平面的法线与人射光线在纵向平面投影之间 的夹角 横向人射角0集热器平而的法线与人射光线在横向平面投影之间 的夹角 波长 Hm 传热工质的密度 kg/m" 透射比 5 耐压 5.1试验装置和试验方法 试验装置由压力源,安全阀、放气阀和压力表组成 对于承压式集热器应使用准确度不低于1.6级的压力表,对于非承压式集热器应使用准确度不低 于0.4级的压力表 利用放气阀排空流道内的空气,在常温下向流道内充满试验工质并加压至试验压力 当集热器流 道内的压力达到试验压力后断开流道与压力源的连接 试验期间,观测并记录流道内的压力 5.2试验条件 压力试验应在环坑温度20C土15亿范围内避光进行 试验压力应为生产企业明示的集热器最大 工作压力的1.5倍 试验压力应保持至少15min
GB/T4271一2021 5.3试验结果和报告 目视检查流体通道有无泄漏、膨胀和变形 应按附录A的要求给出试验结果和检验报告 标准滞止温度 6 6.1一般规定 标准滞止温度的确定可采用测量法或计算法,具体内容见6.3和6.4 特定条件下滞止温度按照 6.5的方法计算 6.2滞止状态试验准备 集热器应安装在室外或太阳模拟器下,液体加热集热器不应充注工质，除一个管道接口外,其他管 道都应密封 背部没有保温的集热器应安装在深色非金属表面(a>80%)上 温度传感器应避免太阳辐射,与吸热体贴附,牢靠固定在吸热体温度最高处 若集热器有测温管 应将温度传感器安装在测温管内并涂抹导热凝胶 对于不同类型的集热器,温度传感器应按如下方法 安装 对于平板型集热器,传感器应置于吸热体三分之二高度和接近二分之一宽度处; a 对于真空管型集热器,传感器应置于吸热体三分之二高度和接近二分之一宽度处,也可采用测 b 量单支真空集热管滞止温度模拟整个集热器的方法集热管顶部采用的保温材料和厚度应与 集热器相同; 对于热管式真空管型集热器,传感器应置于热管的冷凝端 6.3测量法 集热器应在滞止状态试验准备完成后进行,传感器的安装位置应记录在检验报告中 将集热器在环境风速小于1m/、的稳定试验条件下暴晒至少1.5h,稳定试验条件下G保持在 1000w/m'士100w/m'、t保持在30C士10C 当(/一'.m/G在测量周期内变化不大于0.01(Cm=/w时,集热器达到稳态滞止状态,标准 滞止温度1.按公式(1)计算: (tam一tam)G tg=t十 G 检验报告中集热器的标准滞止温度为测量周期1h内,最大时间间隔为1min的标准滞止温度的 平均值 6.4计算法 标准滞止温度1也可通过集热器效率参数计算获得.按公式(2)计算 -4L土a五 十4,hMmma.G l=1.2 Ila十 2a 系数“1.2”是由于热性能试验中2m/s4m/s的风速条件大于滞止状态风速1m/s而引人的补偿 系数 一 6.5特定条件下的滞止温度 在G、和_的特定条件下的滞止温度按照公式(3)计算
GB/T4271一2021 )G" (tg一t i.(G./..)=/十 6.6试验结果和报告 应按附录A的要求给出试验结果和检验报告,试验结果中标准滞止温度以10C为分度向上取整 空晒 7.1 -般规定 空晒可采用室外试验方法或室内试验方法,具体内容见7.3和7.4 试验应按表2定义的气象条件 选择其中一类进行 C类气象条件可以根据特殊情况自行定义 7.2试验初始化 集热器应按6.2的要求安装在室外,并在30"~60`的安全倾角范围内放置至少15d 如果制造商 注明的安装倾角不在此角度范围内,空晒安装倾角应尽量接近此角度范围 对于立面安装的集热器,应 至少有50%的空晒在垂直角度下完成 应至少每周进行一次集热器的外观检查,将损坏记录与试验结 果记人检验报告 7.3室外试验方法 试验记录的环境空气温度的标准不确定度应为1C,记录集热器表面总辐照度所使用的辐射表应 达到GB/T19565规定的一级要求 太阳辐照度和平均环境温度至少每5min记录一次 集热器应空晒至最小辐照量H达到表2的规定 如果试验初始化期间记录的环境空气温度和总 辐照度满足要求,则数据可以计人空晒试验中 集热器应在辐照度和环境空气温度大于表2规定值的条件下累计空晒至少16h 集热器在标准滞 止温度试验下的试验结果可以计人本试验 计人累计空晒时间的时间段应至少达到30min. 每天目视检查集热器并记录其外观变化 7.4室内试验方法 试验初始化后,按6.2的要求将集热器安装在温度可控的室内太阳模拟器环境下 调整室内太阳 模拟器使集热器表面6个均匀分布点的平均辐照度大于表2所选气象等级的辐照条件,且集热器采光 面上的太阳辐照度变化不应大于20% 环境温度应大于所选气象等级的温度条件 室内太阳模拟器 装置特性应符合14.2.2的要求 持续试验直到达到所选气象等级条件的要求 每天日视检查集热器并记录其外观变化 7.5试验条件 表2定义了空晒试验应符合的气象条件,表中的数值是试验应达到的最小值 气象等级由集热器 生产企业选择
GB/T4271一2021 表2空晒试验气象条件 气象等级数值 气象条件 C级 A十级 A级 B级 自定义 1100w/nm 1000w/m 900w/nm 空晒16h的集热器平面总辐照度Gim hke啦.x 40 最小值及环境温度t 最小值" 20C 15 至少30d曝晒的集热器平面累计 700M]/m 600M]/m 540M/m" H. 太阳辐照量H 至少15d空晒的集热器平面累计 350MJ/m 300MJ/m" 270MU/m H、/2 太阳辐照量H 对于热冲击试验，l 可认为是1h的环境温度平均值 7.6试验结果和报告 试验结果应包括所选气象等级条件、辐照度,温度的测量值和试验天数,目视检查集热器有无开裂、 破损、变形和其他损坏,并按附录A的要求记录所有目视检查的结果 外热冲击 8.1试验设备和试验方法 集热器应在6.3规定的滞止状态下运行 喷水装置应放在集热器前,水流应喷洒均匀 集热器应 进行两次外热冲击试验 8.2试验条件 集热器应在选定的表2所述气象条件下空晒,或在能够达到6.3规定的集热器标准滞止温度条件 下空晒1h,然后用水喷淋至少5min 喷水温度应在10C一25C之间,每平方米集热器总面积的喷淋 量应大于0.03kg/s 8.3试验结果和报告 试验结果应包括所选气象等级条件、辐照度、温度的测量值和喷淋水的温度、流量,目视检查集热器 有无裂纹,变形,水凝结或浸水,应按附录A的要求给出试验结果和检验报告 内热冲击 9.1试验设备和试验方法 集热器应安装在室外或室内太阳模拟器下 集热器不应充注工质 除预留一个流道出口用于吸热 体内的空气自由膨胀外,其余流道均应密封 将一个密封流道通过截止阀与传热工质源连接 集热器 应进行两次内热冲击试验 本试验不适用于全玻璃真空管型集热器
GB/T4271一2021 g.2测试条件 集热器应在选定的表2所述气象条件下空晒,或在能够达到6.3规定的集热器标准滞止温度条件 下空晒1h,然后通人低温传热工质,确保集热器完全充满工质至少5min,传热工质的温度应低于 25C,工质流量应按热性能试验的最大流量 9.3试验结果和报告 试验结果应包括所选气象等级条件、辐照度、温度的测量值和喷淋水的温度、流量,目视检查集热器 有无损坏,应按附录A的要求给出试验结果和检验报告 0淋雨 10.1试验设备和试验方法 集热器应按生产企业明示的最小倾角安装在开放式框架上,如果没有明示,则安装倾角为30" 集 热器和喷嘴的放置如图1所示 单位为毫米 50 标引序号说明: -喷嘴与集热器表面角度为30"; 生产企业推荐的最小水平倾角 图1淋雨测试集热器和喷嘴的位置 如果该试验装置不适用,则应使用其他类似装置进行试验,集热器所有易受损坏或易被雨水浸人的 位置(例如,槽式集热器的跟踪电机的位置)均应设置喷嘴进行喷淋 试验期间,集热器应保持避光(集热器采光面上总辐照度低于200w/m'),并应使用55C士5C的 工质在流道内循环以保持集热器温热 应在喷淋后72h内检查集热器的渗水情况,再进行耐撞击和机械荷载测试 集热器的存放方式不 应影响试验结果,并应避免不必要的搬运
GB/4271一2021 10.2试验条件 试验使用的喷嘴应符合下列规定: 完整的锥形喷洒; -每个喷嘴的质量流量为2kg/min士0.5kg min 喷头的位置应符合下列要求 如图2所示的阴影区域,至少确保集热器的每个拐角和每个面都能被直接喷淋; 至少确保平板型集热器(带中间压条的)如图2所示的阴影区域都能被直接喷淋; -至少确保真空管型集热器如图3所示的阴影区域都被直接喷淋 -喷嘴与集热器平面的夹角为30°士5°; mm士50mm; -喷头与集热器的距离为2501 -两个喷嘴的最大间距为150 cm 图2平板型集热器的喷淋区域(阴影部分 图3真空管型集热器的喷淋区域(阴影部分 0.3试验结果和报告 试验结果应包括喷淋水的温度和流量,检查集热器有无渗水和损坏,按附录A的要求给出试验结 果和检验报告
GB/T4271一2021 1 耐冻 11.1 般规定 本试验针对声明具有防冻功能的集热器,不适用于使用防冻液工质的集热器 本试验分为集热器 充水耐冻试验和集热器排空耐冻试验 11.2试验方法 11.2.1集热器充水耐冻 集热器充水耐冻的试验方法如下 a) 按生产企业明示的最小安装倾角或30"倾角将集热器安装在冷库中 b 将集热器充满水,充水温度应在8C 一25C范围内 集热器在一20士2C下保持1h,然后将温度升高至十10C,保持1h c 小 重复步骤b)和o),一共进行3次冷冻、升温循环 每个循环结束时,集热器应在工作压力下重 新充满水,整个测试过程中都应监测水温 集热器排水耐冻 11.2.2 集热器排水耐冻试验适用于采用排空防冻的集热器,试验方法如下 a 按生产企业明示的最小安装倾角或3a0'倾角将集热器安装在冷库中 b) 集热器充水10min,然后用厂商安装的设备排水5min,在集热器管道的最低点安装温度传感 器,以监测留水的温度 充水温度应在8C25C范围内 集热器在一20士2C下保持1h,然后将温度升高至十10C,保持1h c d 重复步骤b)和c),一共进行3次冷冻、升温循环 11.3试验结果和报告 记录环境温度,水温,试验时长,试验结束后检查并记录集热器有无泄漏、损坏,变形、扭曲,应按附 录A的要求给出试验结果和检验报告 机械荷载 12 12.1试验装置和试验方法 12.1.1安装 应使用生产企业的原厂设备将集热器安装在固定件上(见图4),再将固定件安装在试验台架上,试 验台架应该是刚性的 与集热器集成一体的防水密封件应包含在试验对象中一同测试 10
GB/4271一2021 标引序号说明: -集热器; 连接点(计人试验结果). -用于试验的固定件(安装在试验台架上,但不计人试验结果); 支撑件(不参与试验); -屋面锚钩(不参与试验) 图4固定件和连接点示意图 2.1.2试验荷载 下列方法可用于对集热器施加均匀分布的正面压力荷载和背面压力荷载 -箔纸和碎石、沙子或水;在水平放置的集热器表面覆盖一层柔性箔纸,在集热器上放置一个高 度足以容纳试验所需碎石,沙子或水的围挡框架 醉石,沙子或水应均匀地分布在框架内直到 达到试验所需的高度 吸盘;将机械驱动的吸盘均匀布置在集热器表面 吸盘不应阻碍集热器盖板受机械荷载作用 导致的移动 空气压力;将集热器安装在试验台架上,以便试验装置从集热器正面或背面施加压力,例如,使 用气垫或其他方法 根据集热器类型的不同也可选择其他适宜的方法,但试验装置提供的压力应能均匀分布在整个集 热器总面积上,试验方法应在检验报告中说明 2.2试验条件 试验压力的最大步长不应大于500Pa 试验压力应按集热器总面积进行计算 每增加1个步长的 试验压力应至少保持5min 每次施加荷载后应全部释放压力再施加下一次荷载 2.3试验结果和报告 试验应记录永久变形量及其对应的荷载值,永久变形量应与测试开始时的集热器状态进行比较 应按附录A的要求给出试验结果和检验报告 11
GB/T4271一2021 3耐撞击 13.1 般规定 耐撞击可采用钢球撞击试验方法或冰球撞击试验方法进行,具体内容见13.4和13.5 13.2试验条件 试验所用钢球的公称直径为33mm(质量为150g士10g),撞击高度分别为:0.45m,0.5m,0.6m 0.8m,1.0m,1.2nm,1.4m,l.6m,l.8m,2.0m 试验所用冰球应由水制成,应无气泡,无肉眼可见的裂缝,其标称直径,质量和试验速度见表3 本试验由多组撞击测试组成,每组测试包含四个相同冲击强度的撞击 撞击过程应逐步增加强度， 对于第一组撞击,应该使用厂商指定的钢球最小落差或厂商指定的最小冰球直径 撞击位置应根据 13.3的规定选择 表3冰球的标称直径、质量和试验速度 标称直径 质量 试验速度 mm nm/s g 15 1.63 17.8 25 7.53 23.0 35 20.7 27.2 45 30.7 43.,9 冰球的质量和试验速度的偏差不应大于5%. 对于真空管型集热器:应随机选取4支真空管进行试验,少于4支则应对全部真空管进行试验 如 果有1根真空管破裂,则应另选1根真空管进行重复试验,直至试验完成 如试验的真空管出现损坏 应结束试验,并应记录真空管破裂前的最高撞击高度或最大冰球直径 13.3撞击位置 对集热器的撞击位置要求如下 带玻璃盖板的平板型集热器;撞击点应落在集热器透明玻璃盖板拐角75mm半径范围内 对 a 于同一组撞击高度或相同冰球直径,应选择集热器的不同拐角撞击 b 真空管型集热器;每个撞击高度或冰球直径,随机选取4支真空管进行试验 2支撞击真空管 上部,2支撞击真空管下部 撞击点应落在距离集热管两端75mm以内,并垂直撞击在真空 管表面的中心位置 13.4钢球撞击试验方法 集热器应水平安装在支架上 钢球应采用模拟冰雹冲击的方式垂直下落撞击 撞击点的高度应按 释放点至撞击点所在平面的垂直距离计算 盖板玻璃或者真空管破裂试验结束 13.5冰球撞击试验方法 13.5.1仪器 用于称量冰球质量的仪器其标准不确定度为士2% 冰球速度测量装置的误差为士1m/s 速度 12
GB/4271一2021 传感器至集热器表面的距离应不超过1m. 3.5.2测试注意事项 使用冰球进行耐撞击试验,应符合以下要求: 将冰球放人一4的容器中,至少1h后再使用; a 室温下在钢架上安装集热器; b 从容器中取出冰球到撞击集热器,时间应小于60s c d)按要求撞击集热器表面,记录集热器的损坏情况 3.6试验结果和报告 记录集热器的损坏情况,使用钢球的撞击高度或冰球的直径、质量和试验速度,应按附录A的要求 给出试验结果和检验报告 14热性能 14.1 -般要求 集热器的热性能试验可以在室外进行也可以在室内使用太阳模拟器进行,应至少包括下列三组计 算集热器得热量所必需的参数: 在不同工况条件下的集热器效率和功率(见14.7); b)集热器有效热容和时间常数见14.8); 集热器人射角修正系数(见14.9). c 光伏光热复合型集热器热性能试验应在热和电同时稳定输出且发电量最大的条件下进行 用于测试热性能的集热器总面积应不小于1m 如果单个集热器面积小于1m',应将集热器连接 在一起,确保用于热性能测试的集热器总面积不小于1m 14.2使用太阳模拟器进行性能试验 14.2.1 总体要求 集热器的热性能受直接辐射和散射辐射的影响,因此,用于性能试验的太阳模拟器发出的光线应近 似垂直人射集热器表面,应在集热器总面积范围内测量辐照度的平均值 14.2.2对太阳模拟器的要求 用于热性能试验的太阳模拟器应具有下列特性 模拟光源在集热器总面积上应产生大于700w/m的平均太阳辐照度,测量应在光源达到稳 a 定工作状态后开始 b 试验期间,集热器总面积上任意一点的太阳辐照度与平均辐照度的偏差不应超过15% 模拟 器的准直度应使至少80%模拟光线人射角修正系数大于98% 对于典型的平板集热器,以集 热器表面任意一点为顶点,在夹角不超过60"的区域内如果能包含太阳模拟器发出光线的 80%,则能够满足准直度要求 有关人射角修正系数试验的准直度附加要求见14.2.3. 集热器采光平面内的G应按网格形式测量并以表格形式在检验报告中给出,测量网格的最 大间距为150mm 太阳模拟器发出的光谱在0.3m3Mm波长范围内,波长宽度为0.lm的辐照度百分比与 GB/T17683.1规定的太阳光谱辐照度百分比的比值应大于0.4且小于2 集热器表面的热辐 13
GB/T4271一2021 射不应超过试验期间同环境空气温度下黑体半球向辐照度的5% 初始光谱测定应在模拟光源稳定工作后进行 应测量集热器平面的红外热辐射起始波长应 大于2.5m,但不应大于44nm) 应定期采用同一集热器进行室内模拟环境下和室外环境下集热器热性能的比对试验,如果模 拟器下(Ta)的有效值和大气光学质量为1.5时太阳光谱下的有效值相差超过士1%,则应修正 测试结果 ra)的有效值应按公式(4)计算,在模拟器下测量的集热器峰值效率应按公式(5) 修正 了 " (a)a(a)G(a)d 0.nm1 (ra)e G(A)d入 o.3m ral.G;AMM1. (5 ,hem=.kem.m ra f.G imatOr 集热器峰值效率的修正也可以通过分别测试同一集热器在室外环境下的峰值效率).知m.amd山am 和室内模拟环境下的集热器峰值效率.m.ml实现,如果室内模拟环境下的峰值效率值和 室外环境的峰值效率值相差超过士1%,则应修正测试结果,此时在模拟器下测量的集热器峰 值效率应按公式(6)修正 ,em 0,hem,outdoor ),hem=7a,hm,m" o,hemsimlaton 在室内或室外测量无盖板集热器的主要区别在于长波热辐射 太阳模拟器的长波辐照度不 g 应高于50w/m 集热器试验平面上的热辐照度平均值应与集热器的试验结果一同记录在 检验报告中 h试验期间,太阳模拟器的辐照度波动应小于士1% 14.2.3用于测量入射角修正系数的太阳模拟器要求 用于测量人射角修正系数的太阳模拟器应首先满足14.2.2的要求 准直度要求如下 以集热器表面任意一点为顶点，在夹角不超过20的区域内应能包含太阳模拟器发出光线 a 的90% b 在集热器总面积上测量太阳辐照度和准直度网格的最大间距为150mm 14.3集热器的安装位置 14.3.1 总体要求 集热器应按生产企业指定的方式安装 除非另有说明,杏则采用开放式安装结构,允许空气在集热 器的前、后和两侧自由流动 集热器离地面距离应不小于0.5m 不应有热气流在集热器表面流通,如沿建筑物墙壁上升的热 气流 在建筑物屋顶测试集热器时,集热器应距离屋顶边缘至少2n 14.3.2太阳直接辐射的遮挡 试验台的位置应确保集热器和辐照表在试验期间不被遮挡 14.3.3散射和反射太阳辐射 集热器安装视野范围内不应有明显障碍物,且不应有面积广阔的玻璃、金属或水 应减少集热器背 14
GB/T4271一2021 面的反射辐射,尤其是真空管型集热器 大部分粗糙表面,例如草地、风化的混凝土表面或碎屑等低反 射率表面,能够满足试验的要求 太阳模拟器的光线近似于直接辐射,可以通过将试验室内表面涂深色低反射率涂料来实现反射辐 射的最小化 性能试验中安装集热器时,应保证集热器背面的机构对光线无反射和吸收,如采用支撑板,则应使 用反射率不超过20%的透明板 14.3.4热辐射 集热器的室外试验场周围不应有炯囱.冷却塔或散热热源 在室内太阳模拟器下试验时,集热器应 屏蔽散热器,空调管道和机械装置等发热表面,以及窗户和外墙等冷表面 14.3.5环境风速 集热器应放置于空气可在其采光面、背面和侧面自由流通的位置 平行于集热器上表面且距离大 于50mm处的空气速度应满足14.6.3.3的规定且应符合表4的误差要求 如果自然条件下无法实现 风速要求,则应使用人工风机 4.4仪器与测量 14.4.1太阳辐射测量 -级的要求 试验应使用总辐射表测量半球 试验使用的钢射表应符合GB/T" 19565中一 一级或优于- 向太阳辐射,用装有遮光环的总辐照表或用直接辐射表与总辐射表一起测量短波散射辐射 对于具有跟踪功能的高聚光比集热器(CR>3),应使用直接辐射表测量法向直射辐照度(INI). 直接辐射表应安装在独立的太阳跟踪装置上 直接辐射表的开口角应在5°6"范围内 安装直接辐射 表的跟踪装置与集热器跟踪装置的误差不应超过士0.5 直射辐照度和散射辐照度应分别通过公式(7)和公式(8)计算 G=DNIcosO G=G 广hem 总辐射表应安装在与集热器接收直射、散射和反射辐照度同一位置的地方 总辐射表的传感器应 与集热器在同一平面且偏差小于1 试验期间辐射表不应在集热器表面形成阴影,集热器也不应反射 能量至总辐射表 应采取措施遮蔽总辐射表本体和连接器的连线 直接辐射人射角应通过计算或者使用精度小于或等于士1的太阳位置传感器确定 对于CPC复 合抛物面)等非成像固定式集热器,其安装应使直接辐射在集热器设计角度接收范围内 14.4.2热辐射测量 14.4.2.1总体要求 长波辐照度E，应使用达到GB/T33701规定一级要求的长波辐射表测量 4.4.2.2室外热辐射的测量 长波辐射表应安装在集热器侧面中间高度的位置,与集热器安装在同一平面 14.4.2.3室内热辐射的测量 长波辐射表应置于通风良好的位置 15
GB/T4271一2021 14.4.3直接辐射测量 槽式等跟踪聚焦集热器应使用直接辐射表测量直射辐照度 在测试期间集热器区域内不能出现阴 影 还应防止能量从集热器反射到直接锦照表上 直接都照表本体和连接器的连线应遮蔽 4.4.4温度测量 总体要求 14,4.4.1 热性能试验应测量集热器进口工质温度,集热器出口工质温度以及环境空气温度 14.4.4.2传热工质温度 集热器进口和出口温差的测量准确度应为士0.1C 测量传热工质温度的传感器应安装在距离集热器进、出口200mm以内时,应在传感器上下游管道 周围安装保温材料 传感器位置距离集热器进、出口超过200mm时,应通过试验验证该位置不影响工 质温度的测量 应在传感器上游设置弯曲管道、孔口或混合工质的装置,传感器探头应指向工质来流 方向 4.4.4.3环境空气温度的测量 测量环境空气温度的测量准确度应为士0.5C 室外测量的传感器应放置在喷涂为白色、通风良好的防护罩内 防护罩应遮阳并放置在集热器中 间高度的位置,至少应高出地面1m 防护翠与集热器的距离不应超过10 m 如果人工风机在集热器上方送风,应测量风机出风口的温度并确保其温度与环境空气温度的偏差 小于士2C,应使用风机出口处的温度作为环境空气温度进行集热器热性能计算 4.4.5流量测量 流量测量的测量准确度应为测量值的土1%范围内 14.4.6集热器表面空气速度测量 总体要求 14.4.6.1 试验期间应在合适的位置点监测空气速度,该位置点上的滑动平均空气速度可代表集热器表面的 平均速度 14.4.6.2精度要求 集热器表面空气速度的测量准确度应为士0.5" m/s 14.4.6.3风速传感器的安装 试验过程中应利用自然风或人工风机在平行于集热器表面提供试验所需的风速 使用手持风速计 在距离集热器上表面50mm高度的位置上对整个集热器表面以不小于300 的相等间距测量空气 mm 速度,然后计算集热器表面风速的算术平均值 试验期间,应选择一个位置点对风速进行监测,该点的风速与集热器表面的平均风速的偏差绝对值 应小于0.5m/s 传感器的安装位置不应对风产生遮挡,也不应在集热器上形成阴影 14.4.7时间测量 时间的测量准确度应为士0.2% 数据采集的时间间隔不应大于10s 记录平均值的时间间隔不 l6
GB/T4271一2021 应大于60s 室外试验中每个数据的记录时间应一致,用于计算太阳辐射人射到集热器上的角度 14.4.8集热器尺寸 集热器尺寸的测量精度应为士1mm 如果集热器面积测量值与生产企业明示的面积偏差在1% 以内,则可使用生产企业明示的面积数值用于效率计算,并在检验报告中明示 如果面积偏差大于 1%,则使用测量面积值进行效率计算 14.5试验装置 4.5.1概述 试验系统原理图,如图5所示 20 18 16( 1CD 14口 10 13 12 标引序号说明 -环境减度传感器 流量控制阀 -出口温度传感器; 13 -过滤器(2004m); -排气口 玻璃观察管 保温管; 流量计; 太阳能集热器 二级温度调节器 17 -初级温度控制加热器/冷却器; 人工风机 18 -压力表 进口温度传感器 总辐射表; 19 安全阀 -膨胀罐; 20 长波辐射表; -风速计 l0 21 泵; 11 旁通阀; 图5试验系统原理图 17
GB/T4271一2021 14.5.2传热工质 集热器试验用传热工质可以采用水或集热器生产企业认可的工质 传热工质应使用与试验温度所 对应的比热和密度进行计算 水的物性参数应按照附录B的规定执行 14.5.3管路和配件 试验系统的管路应进行保温 集热器管路应无空气和污染物 循环泵应放在集热器试验回路中不影响集热器进口温度控制且不影响工质温度测量的位置 在试 验温度范围内的任意进口温度下,泵和流量控制设备都应保证通过集热器的质量或体积流量变化稳定 在1%以内 14.6试验方法 14.6.1 总体要求 集热器的热性能试验应按本文件规定的方法之一进行 对于光伏光热复合型集热器,发电运行模式对热性能的影响应在检验报告中说明 下列内容适用于聚光式集热器 带有透明盖板,聚光比C<3的聚光集热器应视为其他类型的透明盖板集热器; 带有透明盖板,聚光比CR>3的聚光集热器可忽略风速的影响; 真空型聚光集热器可以忽略风速与聚光比之间相关性的影响 集热器的预处理 14.6.2 集热器应在辐照度大于700w/m',环境温度大于10C的条件下预处理至滞止状态(见6.3)至少 5h 热性能试验前,集热器盖板、反射器和真空管都应进行彻底清洗 如果集热器部件有湿气,可循环 高温传热工质直到集热器充分干燥为止 如果对集热器进行了干燥处理,应将其与试验结果一起在检 验报告中说明 4.6.3测试条件 4.6.3.1流量 每个试验工况的工质流量都应保持稳定,稳态试验条件应满足表4的要求 不同试验工况间的流 量偏差不应超过士5% 液体加热集热器的流量应按每平方米集热器总面积0.02kg/sm)设定 如果该流量不在生产 企业指定的流量范围内,则应选择生产企业指定范围内的合理流量 槽式等跟踪聚焦集热器应选择厂商指定范围内的合理流量 14.6.3.2辐照度 集热器平面内太阳直接辐射的人射角应该在人射角修正系数变化不超过法向人射值士2%的范围 内 集热器试验过程中散射辐照度应始终小于总辐照度的30% 试验期间,集热器平面上的总辐照度应始终大于700w/m 14.6.3.3平行于集热器平面的空气速度 对于带玻璃盖板的集热器,考虑试验期间集热器上方空间和时间的变化,平行于集热器表面的空气 18
GB/T4271一2021 速度平均值应为3m/s士1m/s 14.6.4测试过程 14.6.4.1总体要求 集热器试验应在生产企业指定的工作温度范围内进行 进口温度应始终保持在露点温度以上以避 免吸热体冷凝结露 应符合以下要求: 选择一个进口温度使集热器进、出口平均温度与周围环境空气温度偏差在士3C以内; a b)t<100C时,各相邻测试工况之间的进口温度之差宜大于20; >100C时,各相邻测试工况之间的进口温度之差宜大于30 c 试验期间应按14.4的规定进行参数测量 14.6.4.2试验周期数据要求 试验至少应包含4组数据,各组数据的工质进口温度应均匀分布在集热器指定工作温度范围内 每个工质进口温度应至少记录4个独立的数据点 用室内太阳模拟器试验时,每个工质进口温度应至 少记录2个独立的数据点 试验周期内所有试验参数与平均值的偏差均满足表4的规定,如果已知时间常数,则每组数据的试 验周期应至少是集热器时间常数的4倍 如果时间常数未知,液体加热集热器每组数据的试验周期不 应小于16r min 表4试验周期内的测量参数偏差限值 参数 与平均值的允许偏差 总辐照度 士50w/m 环境温度 士1.5" 工质质量流量 士1% 士0.1" 集热器进口工质温度 集热器出口工质温度 士0,4 环境空气速度 与设定值偏差士1.0m/s 14.7集热器参数的计算 14.7.1液体加热集热器 有用得热量的计算 14.7.1.1 单位时间内集热器有用得热量Q的计算见公式(9). Q =mcT 9 e应使用与工质平均温度对应的值 如果质量流量m直接从流量计获得,则密度应与流量计的工 质温度对应 Q的计算模型如14.7.1.2描述,模型中的风速'=u一3m/s,其中u是14.3.,5中规定的环境风速; 如果模型不适用,应使用集热器性能测试的数据表 19
GB/T4271一2021 14.7.1.2液体加热集热器的稳态试验方法 Q的计算模型如公式(10)所示 [nG一a1tm一t.一a2(t -4su'tm Q =A laE一oT一aeuG一a7u'E一oTA一a.(m (10 对于使用人工风机实现2m/s一4m/、风速条件测试的带玻璃盖板集热器,系数a,ai,a,a，可设 置为0 对于聚光比CR<20的集热器,参数a，可设置为0 其他类型集热器根据实验数据回归得出 对于单层玻璃平板型集热器,人射角小于或等于30',不需使用人射角修正系数对集热器接收的太 阳能进行修正;对于真空管型集热器,人射角小于或等于10",不需使用人射角修正系数对集热器接收 的太阳能进行修正 集热器瞬时效率7由归一化温差T的函数方式表示出来 当使用集热器进出口的传热工质平均温度1时,计算见公式(11). (11 tm 归一化温差的计算见公式(12) m T; 12 瞬时效率的曲线应利用最小二乘法进行曲线拟合得出,对于系数a,a,ae,a，可置为0的集热器 按照公式(13)或公式(14)获得二次或一次瞬时效率曲线 13 7=)一a1T 一a;G(T 或 (14 7=)-UT 若a的计算值是负数,则不应选用二次拟合 对于系数a ,不可置为0的集热器,应按照公式(10)进行拟合 a3、4、a6、a7 试验条件应记录在附录A给出的数据表格内,利用二次拟合结果绘制曲线图时.G应取 800W/m? 14.7.2试验结果 集热器功率P应根据公式(15)计算,依据表5列出计算结果 P=A.Gn . (15 利用公式(15)计算集热器峰值功率Pa时,G取1000w/m',刀 取集热器峰值效率 峰值功率和 表5应在检验报告中给出 表5集热器功率 总辐照度 温差(/那一.) w/m 400 700 1000 1C 30 20
GB/T4271一2021 表5集热器功率(续 总辐照度 温差(m一t.) W/m 400 700 000 50 注:集热器功率单位为瓦(w) 14.7.3 参考面积转换 基于集热器总面积,采光面积、吸热体面积的热性能参数的转换,附录C给出了方法计算 4.8有效热容和时间常数的测定 14.8.1 总体要求 有效热容和时间常数是描述集热器瞬时性能的重要参数 在运行时,每个集热器部件对运行条件 的响应不同,因此有必要将集热器作为一个整体考虑其有效热容量 有效热容和时间常数不是集热器的简单定值常数,参数的确定与运行条件相关 因此,试验应按下 列方法之一进行 测量有效热容和时间常数时的流量应与集热器效率试验时的流量相近 14.8.2有效热容 按照14.6.4中的条件安装和运行集热器 用反射盖板等集热器遮盖物遮挡集热器以避免其接受 .t) 当进口温度稳定 直到达到稳态条件(G. 太阳辐射 将工质进口温度设置为近似环境温度t,>ta 在环境温度t 时快速移除集热器遮盖物并开始记录数据,直到工质出口温度变化小于0.5/min,即 再次达到稳定状态为止 集热器在两个稳定状态之间的转换过程可由公式(16)描述 dr 16 =Acp..G一mcrAT一A,U(t一t. 对公式(16)进行积分,得到集热器的热容如公式(17)所示 Gdn 公Td/一AU (一t.)d十 ATde AMo,hem mc 2Jn tm2 tm 17 14.8.3有效热容的计算方法 集热器有效热容的计算方法是将集热器各部件(如玻璃、吸热体、,所含液体工质和保温材料)的热容 ，进行加权,加权因子为A,计算公式as)如下 1C C=习卢”朋,e 18 加权因子p,(介于0和1之间)可以仅包含影响集热器热惰性的部分 值如表6所示 p 21
GB/T4271一2021 表6加权因子值 部件 吸热体 保温 0.5 传热工质 外层玻璃盖板 0.0la 第 二层玻璃盖板 0.2a 与传热工质直接接触的集热器部件的加权因子应令p,=1 14.8.4集热器时间常数测定 时间常数的测定应使用14.8.2规定的方法 绘制集热器出口温度和环境温度温差(.一t.)与时间的关系图,从初始稳定状态开始,直到达到第 二个稳定状态为止,示例如图6所示 标引序号说明 -1.); te; 0.632[(t,一t.);一( ,一.)] 时间,单位为秒(s) 图6集热器时间常数 集热器时间常数为移除集热器遮盖物后,集热器出口温度和环境温度的温差从((一,)，上升至 一4.)所消耗时间的0.632倍 (1 时间常数也可以在集热器降温冷却期间测定,此时集热器时间常数为辐照度隔断(遮蔽)后,集热器 出口温度和环境温度的温差下降至初始温差值所消耗时间的63.2% 22
GB/T4271一2021 14.9入射角修正系数 14.9.1 总体要求 集热器的热性能参数在法向人射条件下测定 集热器的人射角修正系数应另行试验以确定集热器 在任意人射角度的性能 14.9.2计算模型 人射角修正系数的定义是给定人射角时的峰值效率与法向人射时峰值效率的比值 计算见公式 19)和公式(20). )..(0.,) K0.,0 19 o.b )o,hem0L,0r 20 Km(,0 7o,em 0和0分别为人射角(球面坐标系)在纵向和横向平面上的投影,见图7 标引序号说明 -太阳位置; 集热器法向; -横向平面; 集热器平面; 纵向平面 3 真空管示例 图7与测定入射角修正系数有关的对称平面和角度 0,,0之间的相互关系式见公式(21)和公式(22): /sincos7 9.(,>) tan cosO sinsinY 0r(0,)=tan cosB 0,0为投影到两个对称平面上的人射角,由此可得到公式(23). 23 tan0=tan0十tan0 对于大多数集热器来说,人射角修正系数近似等于如图7所示的集热器两个垂直平面上人射角修 正系数的乘积,如公式(24)所示: 24 Km(O_,0=Km(L,0)K(0, 对于人射角的影响与人射方向是对称性的集热器,只需测量一个方向上的人射角修正系数即可 对于部分集热器,可以使用已有的标准函数,用公式(25)表示人射角修正系数,通过数据拟合得出 23
GB/T4271一2021 系数n: K()=1一tan" 25 对于不能用公式(25)的函数描述人射角修正系数时,应按表7列表表示集热器的人射角修正系数， 人射角的间隔为10',如有必要,间隔角度可小于10" 表7建议测试入射角修正系数的角度 10 40 70 0/("y 20 30 50 60 80 90 K(0) K(10) K(40) K(50 K(80) K(90 K(0) K(20 K30) K60 K(70 任意角度的人射角修正系数可以使用线性插值的方法在查表的基础上近似计算得出,计算公式如 公式c6)所示心是向下取整符号 6" n+ K()=K 十K -10 B 10 0 10 26 14.9.3试验方法 集热器运行条件(流量、风速等)应与热性能试验条件近似 传热工质的平均温度和环境温度的温 差应控制在士1C之内 集热器的效率应按照14.6.4.2的方法测定 试验期间,集热器采光面上的散 射辐照度应始终小于总辐照度的30% 每个试验工况中,应使集热器的朝向保持在所测试人射角的 士2°内 测量人射角修正系数时总辐射表应准确放置在集热器所在平面内 人射角修正系数应使用下列方法之一进行测试 方法一;本方法适用于室内太阳模拟器试验,也适用于使用二维调节试验台架的室外试验 室 a 内模拟器应符合14.2.3规定要求,室外试验台架应能实现集热器的方向根据太阳辐射的人射 方向调整 方法二;本方法适用于使用一维调节试验台架的室外试验,一维调节的试验台架仅能调整集热 b 器倾角 集热器效率值的测定方法为:分别在正午前后各测得一个效率值 两个效率值所对 应的集热器与太阳光的平均人射角应相同 集热器在此人射角下的效率值应等于两个效率值 的平均值 14.9.4集热器入射角修正系数的计算 无论采用哪种试验方法,都应测试各人射角对应的集热器热效率 使用公式8)计算得到与).h 匹配的,该人射角对应的热效率7,Mm(),然后除以法向人射的热效率即可得到人射角度修正系 数,计算公式(27)如下所示 )L.(.,M Ke0,0= (27 ,hem 14.9.5试验结果 人射角修正系数的结果应以表8的形式给出,并按附录A的要求给出集热器人射角修正系数K 随人射角的变化曲线 适用时,应在检验报告中给出公式(26),并注明适用于纵向平面或横向平面 24
GB/T4271一2021 如有必要,试验结果的角度间隔可小于表7的要求 表8入射角修正系数表 0/(e 30 45 60 K.(0 Kr(0) 5压力降 5.1总体要求 集热器的压力降是太阳能集热系统设计的重要参数 压力降试验不限制工质类型,但应与试验结 果一同记录 工质的标准试验温度应为(20士2)C 如采用其他试验温度,应与试验结果一起说明 传热工质的流动方式应符合生产企业的要求 应特别注意试验的管道配件应与集热器的进、出口 适配,以避免不必要的额外压力降 试验期间应遮蔽集热器避免太阳照射 试验应测试不同流量的压力降,流量范围应接近实际运行的情况 试验应至少测量5个流量对应 的压力降 5个试验数据的流量平均分布在试验流量范围内 每个试验点,压力达到稳定状态后应至 少保持5min 15.2试验设备和试验方法 集热器应安装在符合14.5要求的试验系统中 应按照14.6的规定测试以下数据 工质进口温度; a b 工质流量; 集热器进、出口连接处传热工质的压力降 c 集热器压力降测试仪表的标准不确定度取测量值的5%与士10Pa中的较高者 5.3压力降零点检查 用于测量工质压力的管路连接件本身可能导致压力降 因此,应对试验系统进行零点检查;将集热 器从试验系统中取出,将管路连接件直接相连并测量压力 由试验系统引起的压力降应在集热器的压 力降试验时进行修正 5.4试验条件 试验应在工作压力下进行,压力保持相对恒定 试验期间的流量应稳定在名义流量的士1%内 5.5试验结果和报告 压力降的试验结果应按附录A的要求以图表的形式给出 适用时压力降可以近似由二次多项式函数表示,如公式(28)所示 28) n Ap=am十 参数a和b应通过不同流量下测得的压力降数据用最小二乘法拟合得到 如果公式(28)不适用， 则应在检验报告中列出测得的压力降数据 25
GB/T4271一2021 附 录 A 规范性 检验报告 本附录规定了平板型太阳能集热器检验报告的封面和内容格式 26
GB/4271一2021 检验报告 TESTREPORT 报告编号 样品名称 NameofProduct 委托单位 Clienmt 生产单位 Manufacture 检验类别 TestCategory 实验室名称 xXx年X月x双x日 27
GB/T4271一2021 注意事项 NOrICE 报告无检验单位印章无效; Stampoftestreport”onit Testreportisinvalidwithoutthe“S 复制报告未重新加盖检验单位印章无效 2 isinvalidwithoutthe “Stampoftestreport” onit Duplicationoftestreport 报告无主检、审核、批准签字无效; 3. Testreportisinvalidwithoutthesignaturesofthepersonsforchieftester,verificationandapproval.The testreportforarbitrationshouldbeaddedthe esignatureofthepesonforverificationonit 报告涂改无效; Testreportisinvalidifaltered. 5 对检验报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检验单位提出 Diferentopinionsabouttest1 twithin 15days sfromthe repwrsoudtereporedotetesdeparmem dateofreceivingthetestreport. -般情况，委托检验仅对来样负责 Ingeneral,forentrustedteststheresponsibilitiesareundertakenforthedeliveredsamplesonly 地址: ADD: 业务电话BusinessTEL: 投诉电话(ComplaintTEL): 传真(FAX) 邮政编码Postcode E-mail 28
GB/T4271一2021 实验室名称 第 报告编号(No.): 页共页(Pageof 样品编号 规格型号 样品名称 商标 出厂编号: 委托单位: 生产日期: 送样数量 生产单位 送样日期 检验日期 委托单位地址 检验类别 检验依据" 检测地点: 检验设备 检验项目 检验结论 检验单位印章 签发日期 批准: 审 核: 主检: Approval Verifieation Chieftester 29
GB/T4271一2021 实验室名称 报告编号(No.): 第页共页(Page 样品编号 检验项目 检验结果 耐压 当试验压力为 MPa时,流体通道无泄漏、膨胀和变形 环境温度为30C,总辐照度为1000w/m*， 标准滞止温度 标准滞止温度/一 MU/m,平均环境温度为 C,集热 集热器空晒天,气象等级为 ,累计辐照量 空晒 器 开裂、破损和变形 外热冲击 集热器 裂纹、变形,水凝结和浸水现象 内热冲击 集热器 损坏 淋雨 集热器渗水和损坏 耐冻 集热器 泄漏、损坏、变形、扭曲 正压为 Pa时,集热器明显变形 机械荷载 负压为 Pa时,集热器 明显变形 钢球撞击高度为 m,集热器损坏 耐撞击 ,质量 时,集热器 损坏 冰球直径 ,速度 该集热器基于平均温度和采光面积瞬时效率曲线方程为 -次效率曲线: 二次效率曲线如适用: 详见第页 该集热器基于平均温度和总面积瞬时效率曲线方程为 -次效率曲线 二次效率曲线(如适用). 热性能 米详见第 集热器功率 集热器时间常数 1温度和环境温度差值(,一.)随时间变化的曲线详见第页 集热器出口 人射角修正系数方程(如适用: 人射角修正系数随人射角的变化曲线详见第 页 ,曲线详见第 页 压力降 集热器压力降公式(如适用): 30
GB/T4271一2021 实验室名称 第 报告编号(No.): 页共页(Pageof 样品编号 瞬时效率曲线(基于采光面积.平均温度) 检验项目: 基于采光面积A 和平均温度1的集热器瞬时效率曲线 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0.09 0.05 0.07 0.00 0.01 0.02 0.03 0.08 0.10 0.04 基于平纷温度的化温T..,Ce"Uwr 该集热器瞬时效率曲线方程为 -次效率曲线 二次效率曲线(如适用): 31
GB/T4271一2021 实验室名称 报告编号(No.): 第页共页(Page 样品编号 瞬时效率曲线(基于总面积,平均温度) 检验项目: 基于总面积A，和平均温度t的集热器瞬时效率曲线 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 基于平均温度的归一化温差Tw/GmsCyw 该集热器瞬时效率曲线方程为 一次效率曲线: 二次效率曲线(如适用) 32
GB/T4271一2021 实验室名称 第 报告编号(No.): 页共页(Pageof 样品编号 检验项目 集热器功率/w 温差/() 辐照度/(w/m' 400 700 000 10 30 50 33
GB/T4271一2021 实验室名称 报告编号(No.): 第页共页(Pageof 样品编号 检验项目 时间常数 时间常数r 单位 集热器出口温度 与环境温度1之差(f 一.)与时间的关系曲线 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.0o 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 60 120180240300360420480540600660720780840900 时间s 压力降 检验项目: 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 0.00 0.00 0.0000 0.0200 0.0300 0.0400 0.5000 0.6000 工质质量流量成/(gs) 34
GB/T4271一2021 实验室名称 第 报告编号(No.): 页共页(Pageof 样品编号 检验项目 人射角修正系数 45 人射角0 30 60° 纵向修正系数K 横向修正系数K. 人射角修正系数曲线 35
GB/T4271一2021 实验室名称 报告编号(No.): 第页共页(Pageof 样品编号 样 品描述(真空管型太阳能集热器》 样品名称 集热器类型: 根 集热管根数: 排列方式 采光面积 m 总面积 mm" 罩玻璃管;外径 mm 结构尺寸 mm 相邻太阳集热管的中心距: mm 反射器 传热工质 样 品描述(平板型太阳能集热器 样品名称 集热器类型 盖板材料 盖板层数 集热器厚度/mm 盖板厚度/mm 采光面长/mm 总长/mm: 总宽/mms 采光面宽/mms 采光面积/m' 总面积/ m” 吸热体基材 吸热体厚度/" mm: 涂层工艺 传热工质 备注 36
GB/T4271一2021 附 录 B 规范性) 水的密度和比热容 温度为0C185C、压力不超过1.2MPa的液态水,应使用公式(B.1)和公式(B.2)计算密度和比 热容 p()=ya十yi /十y/'十y/十y/'十yt B.1 c(t=0十义1t十义？t十义t十义1‘十定 B.2 其中: yo=999.85kg/m'; y1=5.332×10-kg/mK); -7.564×10-kg/(m》 K'); y2 4.323×10-kg/(mi K); ya 1.673×10-7kg/m》 K') mKi):; 2.447×10-1”kg/ 4.2184k/(kgK) 2.8218×10 kg/kg -7.3478×10-kg/(kgK -9.4712×10'kg/(kg K') =7.2869×10-'kg/(kgK') 2.8098×10-kg/(kgK") 之; 您一4.4008×10-1kg/(kgK').
GB/T4271一2021 附 录 C 资料性 集热器热性能参数的面积转换 使用公式(C.1)将面积X下的性能参数转换成面积Y的性能参数 A (C.1 尸y=尸 厅

太阳能集热器性能试验方法GB/T4271-2021介绍

太阳能集热器是一种将太阳辐射能转化为热能的装置。它通过吸收太阳辐射能并将其转化为热能，然后将热能输送到需要加热的介质中，如水或空气。由于太阳能集热器具有环保、节能等优点，因此在现代工业生产和家庭生活中得到了广泛应用。

为了确保太阳能集热器的性能和效率，在生产和使用过程中需要对其进行严格的测试和评估。太阳能集热器性能试验方法GB/T4271-2021标准是由国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布的强制性国家标准，旨在规范太阳能集热器的性能测试方法和评估指标。

该标准主要包括太阳能集热器的热效率、热损失系数、最低工作温度和耐压试验等方面的测试方法和评估指标。通过使用该标准进行测试和评估，可以有效地衡量太阳能集热器的性能和效率，并为生产和使用提供科学依据。

总之，太阳能集热器性能试验方法GB/T4271-2021标准的实施将推动太阳能集热器技术的发展和应用，促进清洁能源的普及和利用，为保护环境和可持续发展做出更大的贡献。

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