运行状态下直接式太阳能集热系统集热性能测试方法

摘要

一种运行状态下直接式太阳能系统集热性能测试方法属于太阳能集热性能测试领域。本发明测试时间与外界环境条件：测试时间应持续至少一周，每日测试时间为当地太阳正午时前4h到太阳正午时后4h期间，共计8h；测试外界环境条件要求测试期间有至少3～4天累计太阳辐照量满足≥17MJ/m2的辐照要求，有个别几天辐照量不满足的，通过辐照量换算，得到辐照量为17MJ/m2的标准状态下的太阳能集热系统的集热性能；综合评价一个太阳能集热系统的集热性能，从日有用得热量、系统集热效率、产水量、水箱温升性能、集热水箱保温性能5个方面考虑。本发明可应用于各种实际工程中，针对运行状态下的直接式太阳能集热系统进行集热性能测试，弥补了国内相关测试规范的空白。

主权项

1.一种运行状态下直接式太阳能系统集热性能测试方法，其特征在于包括以下步骤：测试时间与外界环境条件：测试时间应持续至少一周，每日测试时间为当地太阳正午时前4h到太阳正午时后4h期间，共计8h；测试外界环境条件要求保证测试期间有至少3~4天累计太阳辐照量满足≥17MJ /m²的辐照要求，有个别几天辐照量不满足的，通过辐照量换算，得到辐照量为17 MJ /m²的标准状态下的太阳能集热系统的集热性能；综合评价一个太阳能集热系统的集热性能，提出从日有用得热量、系统集热效率、产热水总量、水箱升温性能、集热水箱保温性能5个方面考虑：记录太阳能集热系统集热水箱运行状态下每日每次的放水量，累加求和得到每日产热水总量，同时可计算得到太阳能集热系统供热水时放掉的热量E_放；测试日有用得热量，在空间上把集热器和集热水箱作为一个整体考虑；针对运行状态下的太阳能集热系统，提出通过采用能量守恒方法将整个集热系统与外界换热的过程求出；归纳出以下计算关系式：，式中：△E_贮—集热水箱在监测期间热量的变化量，MJ；E_放—太阳能集热系统供热水时放掉的热量，MJ；E_散—太阳能热水系通过管道、水箱向外界散失掉的热量，MJ；E_补—集热水箱补水时，自来水带入的热量，MJ；E_太—太阳能集热器集热得到的热量，MJ；，通过求出△E_贮、E_放、E_补后计算得到日有用得热量E_得；根据测试得到的日有用得热量，测试太阳能集热系统的集热效率；为了更好地体现太阳能集热系统实际运行中的集热效率，选择测试系统效率；测试集热水箱升温性能，根据太阳能集热系统每次集热过程前后集热水箱内水温的变化，计算得到每次集热水箱的升温情况，通过换算可以得到标态下集热水箱升温性能Δt17；要求测试得到的标态下集热水箱升温性能Δt17≥25℃； 测试集热水箱保温性能，测试时间定为每日16:00至次日8:00，共计16个小时。