EN12975中文版

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1、太阳能热水器系统与组成部件一太阳能集热器-第二部分：测试方法前言该英国标准是EN12975-2:2006的官方英语版。其取代了不尽完善的BSEN12975-2:2001。UK参与了这个测试的准备，并委托成为RHE/25、太阳能热水器技术鉴定委员会，其职责如下：一帮助咨询者理解本测试一负责口头解答国际或欧洲委员会咨询的任何问题，提出改进的建议，以及保证UK各方面的利益。-监控国际和欧洲方面相关的进展，并在UK发表公布。RHE/25、太阳能热水器BSI委员会应该让使用者了解到太阳能集热器是利用含有硅树脂橡胶的吸收层来使液体限制在一个面积区域里。吸收层的有机材料应该根据规定进行测试。这个委员会成员名

2、单可以通过向其秘书申请得到。参考资料在这个英国标准中所涉及的国际的或欧洲的刊物可以在“国际标准对应引索”下的BSI目录中查到，或者利用搜索工具和在线搜索BSI电子目录或英国标准。该刊物并不包括一个合同所有必需的事项。使用者有责任按照正确的申请格式。遵守英国标准并不代表在法律上可以免责。页码摘要该文件包括一个外封面、一个里封面、EN标题目录页、页码2至页码55和一个后封面BSI版权会在该文件中注明该文件的最后出版日期。出版后修订公布修订序号日期修订内容太阳能热水器系统与组成部件一太阳能集热器-第二部分：测试方法这一欧洲标准于2006年2月6日被CEN认可CEN成员都应该遵循CEN/CENELEC

3、内部规范，该规范规定了获得此欧洲标准的条件，此身份在国内标准将不会作任何改动。关于该标准的最新目录或参考目录可以向秘书处或CEN任何一位成员申请获取。这一欧洲标准现在有三种官方版本(英语、法语和德语)。任何一种语言的版本由CEN成员的监督下翻译成自己国家的语言，然后通报给秘书处并获得与官方版本同等效力的认可版本。CEN成员是国民标准的主体，其成员国包括：奥地利、比利时、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡公国、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士以及英国。前言这一欧洲标准(

4、EN12975-2:2006)已经由CEN/TC312技术委员会制定出来“太阳能热水器系统与组成部件”，秘书处由ELOT成立。这一欧洲标准应该在国民标准中确定其地位，最迟在2006年9月发表公布其文件内容或背书。最迟在2006年12月，任何与之有矛盾冲突的国民标准都将被撤消。这一欧洲标准取代了EN12975-2:2001根据CEN/CENELEC内部规范，参与国民标准的下列国家都必须遵循该欧洲标准：奥地利、比利时、塞浦路斯、捷克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡公国、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、

5、西班牙、瑞典、瑞士以及英国。介绍这一标准规定的测试方法是用来测试太阳能集热器液体加热性能以抵制降解剂的影响。其明确了测试过程是在非常明确的和可重复测试的条件下进行的。这一标准还提供了釉面液体加热太阳能集热器的可靠稳态和准动态散热性能的试验方法和计算程序。其包括两种测试方法，一种是在户外利用自然太阳光、自然风力或模拟风力进行测试；另外一种是在室内利用模拟太阳光和风力进行测试。这一标准还提供了非釉面液体加热太阳能集热器的测试方法。非釉面集热器主要适用于游泳池水的加热或其他低温要求的用户。一般来说，集热器是一起摆放在测试现场，以多种形式用吸热丝带连接在一起。真正的吸热面积大部分都在10-100平方米

6、之间。对于非釉太阳能集热器，简单的网状模组是极少采用的。因此，在测试过程当中，应该要检查实际流态及速度是否在使用中。这一标准还提供了在天气变化的条件下液体加热太阳能集热器的可靠稳态以及全天候热性能参数的试验方法和计算程序。其测试方法包括：在户外全天候在根据静止进水温度，自然光照,自然和/或模拟风的条件下测试集热器全天候性能的重要影响。入射角度,风速,散射太阳辐射,天空热辐射和热容量都是考虑的因素。流速不作为考虑因素。全天候测试的可靠稳态测试方法的提议扩展的一些优势：- -户外测试成本低，适合欧洲气候条件。- -更多品种的集热器可以用同一种方法进行测试。- -同时，对集热器进行更全面的描述。-

7、-集热器模件仍然直接与目前基本标准相协调，以及修订后的事项应用于扩展的测试方法中。- -所有增加的事项都基于经过研究并得到认可的集热器理论。- -在任何时间，全逆向与可靠稳态的比较性可以在测试日期内在符合可靠稳态测试要求的情况下进行评估制定出来。同一款的测试设备可用于其他多种只存在小小改变的测试，这还可以提高可靠稳态测试的精确度。现有标准的PC软件可以用来辨别参数。比如，电子数据表或更先进的统计软件包的MLR可以作选择。1 范围这一标准的测试方法在EN12975-1中罗列出用于确认太阳能集热器液体加热的耐久性、可靠性、安全性的要求。这一标准还包括了三种测试太阳能集热器加热液体的热性能的方法。其

8、并不适合储热部件为集热器其中一部分的集热器测试，因为集热器测试过程中不能将储热部件的测试过程分离开来而变成两个测试过程。其适合集热器的集散热性能测试，正如在6.3描述的一样（准动态散热性能测试）；其还适合大部分的集热器设计，从固定的非成像集热（比如：CPCs）到高效集热设计。在跟踪集热器以及使用日温计计量束辐射的情况下，部分太阳能测量方法应该调整。根据这一标准，集热器的定制建成（集热器与房顶的完整结合不是工厂生产模件的一部分，其直接在安装地组合安装）无法验证其在实际运作中的耐久性,可靠性和散热性能。然而，具有相同结构的集热器都要准备被抽检。模件的总占地面积最少为2m2。大型号的集热器测试有效期

9、比模件长。2 正规参考资料下列的参考文件对这一欧洲标准的应用起着重要的作用。对于数据参考资料，只适用于引证编写；对于未标日期的参考资料，适用于最新编写参考文件（包括所有的修正资料）EN1991（全部），Eurocode1:结构的作用EN12975-1:2006,太阳能热水器系统与组成部件-太阳能集热器-第一部分：要求概述ENISO9488，太阳能能量-词汇表（ISO9488：1999）ISO9060，太阳能能量-测量半球太阳光照和太阳直接辐射仪器的规格和分类3 条款与注释这一标准的条款与注释的目的可以在ENISO9488中查到。4 符号与装置a1热流失系数a2温度依赖热流失系数AA集热器吸收层

10、面积Aa集热器透光面积AG集热器总面积AM光学空气质量bu集热器效率系数（依赖风力）b0常数计算入射角改良b1热流失系数b2集热器效率系数c1热流失系数c2温度依赖热流失系数c3风速依赖热流失系数c4上空温度依赖热流失系数c5有效的热容量c6风速依赖零热量流失系数cf热交换特定热容量C集热器有效的热容量D数据El长射线E倾向于室外表层的长射线Es长射线F辐射因素F集热器效率因子G半球太阳辐射G*全球太阳辐射G净辐射Gb直太阳辐射（辐射束）Gd散太阳辐射LT当地时间K入射角修正Kb直太阳辐射的入射角修正m集热器热量效率m热交换速率质量Q集热器有效能量QL集热器流失的能量SF安全因素T时间ta周围

11、环境与空气的温度tdp大气温度te集热器出水口温度tin集热器进水口温度tm热交换温度预测ts周围环境或上空温度tstg停滞温度T绝对温度Ta大气或周边空气的温度T*m减少温差Ts大气或当量的辐射温度U根据T*m预测集热器总热量流失系数UL集热器总热量流失系数与吸收层温度tm一致u周边空气流通速度Vf集热器的液体容量 P进水口与出水口的压力差 T时间间隔a太阳能吸收比b相对于水平面的平面倾斜度y方位角e半球辐射w太阳能时间角度入射角纬度波长根据t*m太阳能集热器系数根据t*m太阳能集热器零流失系数斯特凡-玻尔兹曼常数热交换密度集热器时间常数透光率产品透光吸收效率散太阳辐射的透光吸收效率在正常入

12、射情况下束太阳辐射的透光吸收效率入射角O束太阳辐射的透光吸收效率5集热器的测试可靠性5.1 概述用来进行资格测试的集热器和序列，详列于下表中（表1）,都应包括在报告中。一些认证中，集热器的某个部位可能会通过几种方式来改变下，比如在集热器的背部钻孔来安置吸收层的温度感应器。在这些情况下,要确保对随后的资格测试不会产生任何的损害和影响，比如允许水进入以前隔水集热器中。Page13表格1-测试清单二级条款测试5.2内压5.3抗高温能力a,b5.4爆晒试验由5.5外部热流冲击试验c5.6内部热流冲击试验c5.7淋雨试验d5.8防冻试验e5.9负载试验5.10抗撞击试验（选择性测试项目）6.1-6.2-

13、6.3吸热能力试验fa对有机板芯而言，抗高温能力试验应作为第一项测试，因它将决定内压测试所需的集热器的停滞温度。b抗高温能力测试及爆晒试验应在同一块集热器上进行。c外部及内部的热流冲击试验可与爆晒或抗高温能力测试同时进行。d淋雨测试仅对玻璃集热器进行。e防冻测试仅对要求防冻的集热器进行。f吸热能力测试应在还没有进行过其它测试的集热器上进行。注意：关于弹性材料的耐力及可靠性，请参照ISO9809及ISO9553标准。5.2 内部压力测试5.2.1 非有机板芯5.2.1.1 目标板芯应进行压力测试来评定它在使用过程中所能承受的压力的程度。Page15.2.1.2 仪器和程序仪器，如FigureA.

14、1所示，主要由一个水压来源（电动泵或手动泵）、一个安全阀、一个空气放气阀和一个压力量表（不确定性低于5%的标准）组成。空气放气阀用于加压之前放空板芯内的空气。非有机板芯应在测试期间在室温下加满水并加压至测试所需压力（请见5.2.1.3.2）。此压力应在板芯检测时维持以观察是否膨胀、扭曲和破裂。5.2.1.3 测试条件5.2.1.3.1 温度非有机板芯应在周围空气温度5to30之间进行压力测试（请参照5.2.1.3.2）。5.2.1.3.2 压力测试压力应为制造商所指定的集热器最大工作压力的1.5倍。压力测试应保持15分钟。5.2.1.4 结果集热器应检测其有无漏水、膨胀和扭曲。其测试结果应与测

15、试所用的压力、温度和持续时间一起记录在报告中。5.2.2 有机材料制作的板芯（塑料或人造橡胶）5.2.2.1 目标板芯应进行压力测试（请参照5.2.1.3.2）来评定它在使用过程中当温度升高时所能承受的压力的程度。测试应在一个升高的温度下进行，因有机板芯的抗压能力可能因温度的升高而有不利影响。在5.2.2.2.2中提到的5.2.2.2.4的方法可供选择。5.2.2.2 设备和程序5.2.2.2.1 总则设备包括一个水压来源及一个气压来源装置，以及可将板芯加热到测试所需温度的加热方式。光照模拟器的特性应与液体加热集热器的效能测试所用的模拟器相同。温度传感器应固定在板芯上以监测测试过程中的温度。传

16、感器应放于板芯高度的2/3及宽度的1/2的交叉处。传感器应牢固固定在适当位置以确保与板芯间的良好的热传导。传感器应放于阳光照射不到的地方。在5.2.2.3中所规定的测试条件在测试之前及测试过程中保持至少30分钟。Page15在5.2.2.3中所规定的不同的阶段板芯中的压力应升高以检测在每一个压力升高的阶段中是否有膨胀、扭曲及破裂。在板芯检测过程中压力应维持。安全起见，为防止测试过程中爆炸发生伤及人身，集热器应装入一个透明的盒子内。在5.2.2.2.2中提到的5.2.2.2.4的方法可供选择。5.2.222 用于未镶玻璃的集热器的有机板芯（测试温度90C）当测试的最高温度小于90时，板芯可能会淹

17、没在加热的水中进行压力测试。应为用来给板芯加压的液体配备一个安全阀、一个空气放气阀（如果有必要）和一个不确定低于5%的标准的压力量表。设备如FigureA.2.所示。5.2.223 使用油性液体的有机板芯（测试温度90C）当测试温度超过90，板芯可能与一个热油通路相连接。于是板芯及热油通路被加压。热油通路应配备一个安全阀、一个空气放气阀及一个不确定性低于5%的标准的压力量表。板芯可能通过以下方式加热：1） 与热油装置的加热器相连接（请参照FigureA.3）；2） 用太阳光照模拟器来加热整个集热器（请参照FigureA.4）3） 用自然的太阳光照来加热整个集热器（请参照FigureA.4）；安

18、全起见，测试过程中为防止热油爆炸引起人身伤害，应采取防热油保护措施。5.2.224 有机板芯-高温气压测试当以以下某种方式加热后，板芯可能用压缩空气来进行压力测试：1 ）用太阳光照模拟器来加热整个集热器（请参照FigureA.5）；2 ）用自然的太阳光照来加热整个集热器（请参照FigureA.5）；压缩空气应配备一个安全阀、一个空气放气阀及一个不确定性低于5%的标准的压力量表。5.2.2.3 测试条件5.2.2.3.1 温度对于有机材料的板芯而言，测试温度应为板芯将达到停滞条件的最高温度。Page16表格2中的参考条件为此测试所用。用来决定测试温度的计算方法包含在附件C中，并且应该：- 使用已

19、测量的集热器性能特征，或者- 根据全球的在集热器表面、周围环境空气温度及板芯温度的光照（自然或模拟的）抗高温测试的平均值来推算。表格2-决定有机板芯的内压测试的测试温度的气候参考条件气候参数气候级别值全球集热器表面太阳光照，单位G每W/m210001000周围环境温度，单位ta每C30305.2.2.3.2 压力测试压力应为制造商所指定的集热器最大工作压力的1.5倍。对有机材料的板芯而言，压力应以20kPa的相同阶段作为测试压力（近似值），并且维持此每个阶段的压力5分钟。5.2.2.4 结果集热器应检测其有无漏水、膨胀和扭曲。其测试结果应记录在报告中。检测过程中的细节，包括温度、检测过程中的压

20、力和使用的测试周期，都应与测试结果一起记录在报告中，5.3 抗高温能力测试5.3.1 目标此测试用来快速评估集热器能否承受高温光照的能力而没有玻璃破碎、塑料盖板爆裂、塑料板芯融化或者是在集热器表面因除气而致明显的沉淀等现象。5.3.2 设备和程序集热器应安装于户外或在太阳模拟环境中。测试计划请见FigureA.6。用于扫高温测试的太阳模拟器应与用于液体加热太阳能集热器的效能测试中所用的太阳模拟器有相同的特性。集热器应安装于户外或在太阳模拟环境中，但是不能注入液体。除了一根液体管外其余管道均需堵住以防止自然空气流通时的降温。Page17温度传感器应固定在板芯上以监测测试过程中的温度。传感器应放于

21、板芯高度的2/3及宽度的1/2的交叉处。传感器应牢固固定在适当位置以确保与板芯间的良好的热传导。传感器应放于阳光照射不到的地方。注意1:当进行集热器测试时，例如真空管集热器，由于它不适合于用来衡量板芯中的停滞温度，那么它就应该置放于集热器的适当位置，并且这个位置应清楚地在测试结果中描述。注意2,在某些情况下，例如真空管集热器，在板芯上装上一个热电偶比较难。在这种情况下，取而代之的，测试实验室可能会板芯注入部分的特殊液体，并堵住板芯来测定板芯中的压力。板芯内部压力与它的温度的关系应在液体的标准的水蒸气压力及温度的关系中表述。注意3:建议停滞温度测试与抗高温测试同时进行。此测试在稳定的条件下应进行

22、至少1小时，根据5.3.4,集热器也应随后检测有无损坏。5.3.3 测试条件表格3中所示的整套参考条件或者根据等式C.1导致同样的集热器温度的条件应作为所有的气候参数在此测试中使用。表格3抗高温测试的气候参考条件气候参数气候级别值全球集热器表面太阳光照，单位G每W/m210001000周围环境温度，单位ta每C20-4020-40周围空气运动速度，单位m/s1850850全球集热器表面太阳光照，单位H每MJ/m21414周围环境温度，单位ta每C1010注意：此数值为测试用的最小值5.4.4 结果集热器应检测是否损坏及老化。检测结果应与测试过程中的气候条件一同记录在报告中，包括每日光照、周围环

23、境温度和降雨量。Page195.5 外部热流冲击试验5.5.1 目标集热器有时可能会在大热晴天暴露时遭遇突然的暴风雨，导致强烈的外部热流冲击。此测试是为了评估集热器承受热流冲击的能力。5.5.2 设备和程序集热器应安装于户外或在太阳模拟环境中，但是不能注入液体。除了一根液体管外其余管道均需堵住以防止自然空气流通时的降温。这一根应留作防止空气在板芯内的自由膨胀。温度传感器可选择性地固定在板芯上以监测测试过程中的温度。传感器应放于板芯高度的2/3及宽度的1/2的交叉处。传感器应牢固固定在适当位置以确保与板芯间的良好的热传导。传感器应放于阳光照射不到的地方。注意1:当进行集热器测试时，例如真空管集热

24、器，由于它不适合于用来衡量板芯中的停滞温度，那么它就应该置放于集热器的适当位置，并且这个位置应清楚地在测试结果中描述。注意2,在某些情况下，例如真空管集热器，在板芯上装上一个热电偶比较难。在这种情况下，取而代之的，测试实验室可能会板芯注入部分的特殊液体，并堵住板芯来测定板芯中的压力。板芯内部压力与它的温度的关系应在液体的标准的水蒸气压力及温度的关系中表述。水喷雾试验应安排为在集热器表面作均衡的水喷雾。水喷雾开始前集热器应在高强度的日照下保持1小时。待水喷雾变凉15分钟后再进行检查。5.5.3 测试条件表格4中所示的整套参考条件在此测试中使用。具体的操作条件为：- 阳光光照（或模拟阳光光照）G值

25、大于表格4中的值。- 周围空气的ta值大于表格4中的值。或根据等式C.1导致同样的集热器温度的某些条件。水喷雾的温度应低于25C,流率应为集热器采光部分的每平方米0.03kg/s至0.05kg/s。- Page20如果用来冷却集热器的水的温度高于25C（例如水已被置于太阳下的管道内一段时间），那么水就应该转向一边直到在直接用于集热器表面前水温降至25C以下。5.5.4 结果集热器应检测是否有破裂、扭曲、萎缩、水泄露以及真空流失。检测结果应记录在报告里。用来检测的太阳光照、周围环境温度、板芯温度（如果已测量的话）、水温以及水流率都应记录在报告里。5.6 内部热流冲击试验5.6.1 目标集热器有时

26、可能会在大热晴天暴露时遭遇突然的冷热交换液体的进入，导致强烈的内部热流冲击，例如，在一段时间未使用后，当装置恢复使用而集热器却处于它的停滞温度。此测试是为了评估集热器承受热流冲击的能力。5.6.2 设备和程序集热器应安装于户外或在太阳模拟环境中（请参照FigureA.9），但是不能注入液体。其中一根液体管应通过开头阀连接到热交换液体，另一根应先保持开放以防止空气在板芯内的自由膨胀，同时也防止热交换遗留在板芯内（并聚集）。如果集热器有两条以上的液体管道，剩余的管道应以某种方式堵住以确保集热器内的设计流型。温度传感器可选择性地固定在板芯上以监测测试过程中的温度。传感器应放于板芯高度的2/3及宽度的

27、1/2的交叉处。传感器应牢固固定在适当位置以确保与板芯间的良好的热传导。传感器应放于阳光照射不到的地方。注意1：当进行集热器测试时，例如真空管集热器，由于它不适合于用来衡量板芯中的停滞温度，那么它就应该置放于集热器的适当位置，并且这个位置应清楚地在测试结果中描述。注意2：在某些情况下，例如真空管集热器，在板芯上装上一个热电偶比较难。在这种情况下，取而代之的，测试实验室可能会板芯注入部分的特殊液体，并堵住板芯来测定板芯中的压力。板芯内部压力与它的温度的关系应在液体的标准的水蒸气压力及温度的关系中表述。在集热器装入热传导介质前至少5分钟，集热器应先在高温状态下保持1小时或者直到板芯温度降至50以下

28、。5.6.3 测试条件表格4中所示的整套参考条件在此测试中使用。具体的操作条件为：- 阳光光照（或模拟阳光光照）G值大于表格4中的值。- Page21- 周围空气的ta值大于表格4中的值。或根据等式C.1导致同样的集热器温度的某些条件。热传导介质的温度应低于25，建议液体流率为集热器采光部分的每平方米0.02kg/s（除非供应商有另外的详细规定）。5.6.4 结果集热器应检测是否有破裂、扭曲、变形、水泄露以及真空流失。检测结果应记录在报告里。用来检测的太阳光照值、周围环境温度、板芯温度（如果已测量的话）、热传导介质的流率都应记录在报告里。5.7 淋雨试验5.7.1 目标此测试仅仅适用于玻璃集热

29、器，以用来测定玻璃集热器充分防止雨穿透的能力。通常它们不允许无论是小雨或是大风雨的进入。集热器可有透气孔或者排水孔，但它们都不允许雨的进入。5.7.2 设备和程序5.7.2.1 总则如FigureA.10所示，集热器应有封住管口的液体入口及出口（除非热水通过板芯循环，请见5.7.2.2），并且应按供应商所推荐的以最小的角度放置于测试平台上。如果没有规定此角度，那么集热器就应以30的角度放置。房屋嵌入时集热器应安装在一个模拟屋顶上，并且下面应设有保护。其它集热器就可以一种方便的方式安装在一个开放式的框架上或一个模拟屋顶上。集热器应使用喷嘴或花洒在暴露的一侧进行喷雾。5.7.2.2 发现进水集热器

30、应按以上所提及的当板芯在集热器里面保持温热（最低50C）时进行安装和喷雾。此50c可通过用50C的热水在板芯内循环或将集热器置于太阳下爆晒来实现。集热器进水与否应通过查看盖板上有无水滴或水痕或其它可见标志来判断，或者用以下方式：1）通过集热器称重（以集热器表面积偏差小于5g/m2的标准）；或2）通过测量湿度（以偏差小于5%的标准）；或3）通过测量水滴浓缩的程度。集热器的加热应在水喷雾之前即开始进行，此举是为了确保测试之前集热器是干燥的。如果集热器背板为木制的，实验室将在测试过程中采取尽可能的必要措施以确保最后的测试结果不受集热器的特殊结构的影响。Page225.7.3 测试条件集热器应以低于3

31、0c的温度及喷雾区域每平方米大于0.05kg/s的速率来进行喷雾。测试的持续时间应为4小时。5.7.3.1 称重方式一旦称重方式选定，集热器就应该在此3个连贯的场合开始之前被置放于称上。所记录的重量的变化不应该超过集热器面积的5g/m2。5.7.3.2 温度测量方法当以湿度测量方法来测量集热器内是否进水时，一个独立的湿度传感器应被置放于板芯和玻璃盖板之间。为了保持稳定，集热器和传感器应在淋雨测试之前与热液回路连接至少5小时以上。当于户外测试时，为了尽量减少测量中的干扰，集热器应在整个测试过程中被遮盖以防阳光照射。湿度监测应从淋雨前5小时开始，至至少淋雨后5小时。进水也可能在后来的阶段中被发现，

32、称之为“最终检测”（请见5.11）oPage22（continued）5.7.3.3 凝结方式如果凝结方式已决定，进水就由测量集热器盖板上的凝结程度以及当集热器倾斜时的进水量来决定。集热器的加热应从水雾试验前至少30分钟开始进行并且持续，以确保集热器在测试前是干燥的。此举可通过用以上提及的50C以上的热水或其它液体在整个完整的测试之前在板芯内循环来实现。通过用冷水在盖板表面制冷水就将在玻璃板内凝结。2小时后应立即进行玻璃盖板的水凝结检测以便能将进水的位置记录下来。完成水雾试验后水凝结试验应于短时间通风后进行，以辨别集热器是否通风性能良好而且在集热器内没有湿气积聚。但是，测试应于集热器进行温度改

33、变之前及水雾试验之后一分钟内进行。5.7.4 结果集热器应检测是否进水。检测结果即进水的程度及进水的位置应记录在报告里。5.8 防冻测试5.8.1 目标此测试用来测试那些要求防冻的集热器的能承受冰冻和解冻的能力。此测试并不适用于那些已经在安装手册中详细描述的仅仅只使用防冻液的集热器使用。推荐的两种程序：- 一是那些要求防冻的集热器，当其注满液体时，或- 另一个是在排水后要求防冻。- Page235.8.2 程序和设备5.8.2.1 防冻集热器如FigureA.11所示，那些要求能承受冰冻的集热器应安装在一个冰室内。那么集热器就能倾斜到一个制造商提供的与地平线最小的角度。如果制造商没有提供此角度

34、，那么集热器就应以30的角度放置。非玻璃集热器应该在一个水平的位置进行测试，除非制造商对此没有要求。集热器随后就应该被注满水，保持工作压力10分钟并用制造商安装的设备来排水。如果在排水开始后5分钟，从集热器排出水的量相当于注入集热器的水的总量的约95%左右，那么就不需在冰室做此测试。冰室内的温度应是循环式的。温度的测定应在靠近进水口的板芯内进行。最后一次循环后集热器应在工作压力下重新被注满水。5.8.3 测试条件板芯内在整个循环的防冻部分应在（-202）保持至少30分钟，在循环的解冻部分温度应上升10以上，持续时间也应至少30分钟。集热器应经过3次冰冻-解冻循环。5.8.4 结果循环次数应记录

35、在报告里。应检查集热器有无漏水、破裂、扭曲和变形。这些应与循环过程中所达到的板芯温度、板芯在测试温度下所持续的时间一同记录在报告里。测试时的倾角也应记录在报告里。Page245.9 负载试验5.9.1 集热器正面压力测试5.9.1.1 目标此测试用来评估集热器的透明盖板和集热器外框可以承受由风或大雪所致的正面压力的能力。5.9.1.2 程序和设备集热器应被水平放置于光滑的地面上。集热器金属薄片应平放，木制或金属外框应放置于足够的高度以便能容纳砂砾或类似材料的数量。（请见FigureA.12）砂砾，最好是2-32毫米的那种，应被部分称重并撒至边框，这样以保持任何地方的负载重量的统一（请注意玻璃有

36、无弯曲），直到达到所要求的高度。测试也可以通过安装与5.9.2.2相符合的集热器及用吸气杯、砂砾和其它合适的方式来让盖板负载。作为更多的选择，必要的负载也可通过对集势器盖板施加空气压力来进行。此负载也可通过对集热器盖板施加负压来进行。在这种情况下，可用与EN12211相符合的设备来进行。但是此种方式并不适用于所有类型的集热器。5.9.1.3 测试条件此测试过程应上升至250Pa的最高压力直到意外发生或达到制造商所规定的值。此测试至少为1000Pa。意外可以是盖板的损坏也可以是一个永久的集热器盖板或外框的永久的变形。注意：永久的变形是可以被指定为一个固定的值，而且每次增加250Pa的压力后它可以

37、被减除掉。变形可通过与测试的开始的附段来比较和测量。5.9.1.4 结果导致集热器盖板或外框发生损坏的压力应与损坏的细节一起记录在报告里。如果没有损坏发生，那么集热器能持续承受的最高压力也应该被记录在报告里。Fperm+=Fmax+/SF+withSF+=1.5最高正面压力就是在损坏发生之前所达到的压力。允许的正面压力即为由安全因素SF+=1.5所决定的最高压力：Fperm+=Fmax+/SF+withSF+=1.5注意：当测试在屋顶安装系统上进行时，测试结果对于屋顶整体安装系统也同样有效。Page255.9.2 集热器负压力测试5.9.2.1 目标此项测试是为了评估集热器盖板和集热器腔之间结

38、合的抗强风稳固程度。在设计固定系统的静力时，应该卞g据EN1991的要求采用本国已有的及欧洲关于结构计划的相关指导方针。5.9.2.2 使用器械和程序应该使用夹具将集热器水平地安装在一个稳固的框上，此框保护住集热器的盖板而非集热器腔，同时是不受约束的一个与产品描述中锁紧力相等的上举的拉力平稳地施加到盖板上，负载逐步增加直到最后的测试压力，如果盖板在最后的压力下并没有松开，继续增加压力，直到失效发生。在每个压力水平上，每次压力水平间的时间间隔应该是等于压力稳定的时间。可以使用以下任一种办法给盖板施压：办法a,可以通过均衡分布的吸盘设备施压（见图A.13）办法b,对于那些密封的集热器，以下办法可以

39、可以对盖板形成一种反向压力（见图A.14）。在集热器外框至集热器之间打两个洞连通盖板和板芯，空气流及压力表就通过这两个洞连接至空气间隙。负压可通过压集热器外框来实现。安全起见，测试过程中集热器应被封装于一个透明的盒子内以防意外伤人。测试中，集热器应随时可以目视检测，集热器盖板和紧固件的任何变形都应描述出来。集热器应在检测结束时观察是否有永久性变形的发生。5.9.2.3 测试条件此测试过程应为250Pa直到意外发生或达到制造商所规定的值。此测试至少为1000Pa。意外可以是盖板的损坏也可以是一个永久的集热器盖板或外框的永久的变形。注意：永久的变形是可以被指定为一个固定的值，而且每次增加250Pa

40、的压力后它可以被减除掉。变形可通过与测试的开始的附段来比较和测量。5.9.2.4 结果导致集热器盖板或外框发生损坏的压力应与损坏的细节一起记录在报告里。如果没有损坏发生，那么集热器能持续承受的最高压力也应该被记录在报告里。Fperm+=Fmax-/SF-withSF-=2最高负面压力就是在损坏发生之前所达到的压力。允许的负面压力即为由安全因素SF-=2所决定的最高压力：Fperm+=Fmax-/SF-withSF-=2-Page265.10 撞击试验（供选择）Page265.10撞击试验（供选择）5.10.1 目标此测试用来评估集热器能够承受冰雹的袭击的程度。5.10.2 设备和程序5.10.

41、2.1 总则决定集热器的抗撞击能力的试验可通过两种方式进行，即用铁球或冰球。5.10.2.2 方法1集热器应垂直地或水平地安装在一个支架上（请见FigureA.15）。支架应足够硬以便能承受撞击时的变形或偏转。铁球用来模拟这样的重击。如果集热器是水平安装的，则铁球应垂直跌落，如果它是垂直安装的，则撞击应以摆钟的方式水平进行。在这两种情况下，跌落的高度为起始点至水平面包括撞击点的实际距离。撞击点应不超过集热器盖板的边缘5厘米，不超过集热器盖板边角10厘米，但是它可能在铁球跌落时被移动几毫米。钢球应从第一个测试高度开始跌落10次，然后第二个测试高度跌落10次，等等，直到达到最高测试高度（按制造商的

42、规定）。当集热器经受住撞击或经受得住10个钢球在最高测试高度的撞击还完好无损时，此跌落试验即可停止。注意:此方法与冰雹的物理影响不一样,因由冰粒所吸收的变形能量未被考虑。5.10.2.3 方法2设备：1）直径为25毫米的合适材质的球形铸造冰球。2）制冷器，控温-105。3）可把冰球储存于142的储藏箱。4） 可推动冰球以制造商所规定的速度（偏差5%）运动的发射台，以此来在所限定的撞击区域来进行敲击。冰球的从发射台至集热器的通道可以是水平的，垂直的，也可以是其两者之间的任何角度。Page275） 一个够硬的边框足以支撑住集热器使其撞击表面与发射出的冰球相连通，支架应足够硬直到撞击时所致的扭曲及变

43、形均可忽略。f）一个决定冰球的秤，按偏差在2%以内的标准。g）用来测定冰球的速度的仪器应按偏差在2ms-1以内的标准，速度感应器应距离集集热器表面不超过1米。现举例说明，如FigureA.16的示意图，合适的设备包括一个水平的气垫，一个垂直的支架和一个测速表，此电子测速表用来测定冰球穿过两个灯柱所花费的时间。测试程序如下：1） 使用模块和制冷仪，足够的能达到测试要求的冰球，以及发射器的初步调整。检查每一个冰球是否有破裂、尺寸和质量。可接受的冰球应满足以下标准：- 不借助设备没有看得见的破裂；- 球的半径偏差在5%以内（25mm）；- 球的质量偏差在5%以内（25mm）；3 ）将球放于贮存箱内并

44、在使用前留置至少1小时。4 ）确保与冰球接触的发射器表面接近室温。5 ）点燃发射一次至一个模拟的目标与步骤6）相吻合并高速发射器直到冰球的速度，以及放于适当位置的速度感应器所测出的值，只与所要求的冰雹的测试速度的偏差在5%以内。6）在室温下以所规定的方式安装集热器并保持撞击表面面向冰球的方向。7 ）将冰球从贮存箱内取出并置放于发射台上。对准目标并点火。冰球从贮存箱取出至撞击集热器表面的时间不应超过60秒。撞击点与集热器盖板的边缘不应超过5厘米，与盖板的角落不应超过10厘米，但是在每一次冰球发射后它应会移动几毫米。冰球应在集热器表面发射10次；当集热器经受住了损坏或当集热器在10次撞击后仍完好，

45、即可停止试验。Page285.10.3 测试条件如果此测试采取第一种方法，那么铁球的质量应为150g10g,并且紧接着的测试高度应为0.4m,0.6m,0.8m,13.0m,1.2m,1.4m,1.6m,1.8m和2.0m。如果此测试采取第二种方法，那么冰球的直径应为25mm+5%,质量应为7.53g5%,速度应为23m/s+5%o5.10.4 结果应检查集热器有无损坏。检验结果应记录在报告里，钢球跌落的高度（如果使用第一种方法）和导致损坏的撞击的次数也应一同记录在报告里。注意：由于测试方法2更接近于事实，所以方法（5.10.2.3）更可取。5.11最终检测当整套测试都完成以后，集热器应拆除并

46、检查。所有的异常均应记录在报告里，并附上照片。5.12测试报告附件B中的格式用来填写每一个测试结果，B.1中的格式用来对主要的测试结果包括测试方法进行记录，此两个项目应一并记录。6液体加热集热器的热性能测试玻璃集热器的热性能测试应按6.1或6.3的方法来进行。6.1 在稳定条件下的玻璃集热器（包括压力下降）6.1.1 集热器安装及位置6.1.1.1 总贝U集热器安装的方式将对热性能的测试结果有影响。因此要测试的集热器应按6.1.1.2至6.1.1.8的方式进行安装。6.1.1.2 集热器边框安装集热器边框安装不应该影响集热器的光的摄取，也不应对保温层有显著影响。除非有另外的规定（比如，集热器是

47、整体屋面安装的一部分），就应采取开放式的安装结构以便空气能在集热器前部和背部自由流通。集热器边缘应以与地平面不少于0.5米的距离来进行安装。当集热器在建筑物的屋顶上测试时，应距离屋顶边缘至少2米。第29页6.1.1.3 斜角对集热板斜角的测试，要求集热板的入射角度修正的变化不能超过正常入射值的正负2%。对于单面玻璃平板集热器，若集热器采光面积上的直接阳光照射的入射角小于20。，则可以满足测试要求。对于大多集热板，斜角的影响很小，但对于专业的集热板如合成的加热管来说，斜角的变化很重要。6.1.1.4 室外集热器的定位集热板或许会朝赤道方向安装在室外固定的位置，但是这样会导致可接受的入射角范围在测

48、试有效时间内被限制。更有效的方法是通过人工或者自动方法让集热板跟随太阳定位。6.1.1.5 太阳直射的影子测试地方应没有影子把集热器遮住，在太阳照直射下进行测试。6.1.1.6 太阳反射和漫射为了分析室外测试结果，可以假设太阳光不是太阳直射，而是半球型的太阳照射到集热板上。为了将这种假设偏差减到最小，在测试时，集热器械应安装在周围没有太多障碍物，没有太多来自周围建筑或建筑表面的太阳辐射到的地方。对其他一些类型的集热器，如真空管集热器，减少太阳辐射反射到集热板的正面和背面同等重要。集热器照射面的阻碍部分不能超过5，尤其重要的是避免周围建筑或者大的障碍物与集热器形成一个水平线大于15的对边角。对大

49、多粗糙表面反射，如草、风化的混泥土、碎屑通常是较低的反射系数，所以在测试中不会有什么问题。集热器表面应避免有大量玻璃、金属或者水。大部分太阳模拟器所发的光束仅仅是近似的太阳直射。为了简化模拟阳光照射，有必要减少太阳反射。可以通过在测试室将集热器表面涂黑（低反射系数）来达到。6.1.1.7 热辐射一些集热器性能对热辐射程度反映特别敏感。为了将热辐射的影响减到最小，靠近集热器表面的温度要尽可能的与周围的空气温度接近。例如：室外测试环境应不包括：烟囱、冷却塔和热排放。对于室内和模拟器测试，集热器受到热表面如散热器、空调输送管和机器的保护，并且受到冷表面如窗户和外墙的保护。对集热器的前后面防护都很重要

50、。6.1.1.8 空速很多集热器对空速反映很敏感。为了使测试结果再现性最大化，集热器要安在自由通风的地方，风可从集热器表面、侧面通过。这里说的空速，是与集热器采光面积平行，并需符合6.1.1.9 中所定义。如果需要，可用人工风机取得这些空速。所设计安装在屋顶的集热器应该保护其背面不被风吹倒。如果这样，需注明在测试结果里。第30页6.1.2 使用仪器6.1.2.1 太阳辐射测试6.1.2.1.1 日射强度计A等1或更好，如在ISO9060中所描述，日射强度计是用来测量来自太阳与天空的全球短波辐射。可遵照列明在ISO/TR9901中推荐的操作方法。在每次使用日射强度计测量之前需要检查屋顶上的尘土、

51、脏物，如果有必要，则需清理。A等1或更好的配备荫蔽环的日射强度计或配备日温计的日射强度计，可以用来测量短波漫辐射。6.1.2.1.1.2 温度梯度/倾斜度影响的预防在测试过程中使用日射强度计需要放在一个方便的测试位置并且在测试数据之前至少30分钟使其平衡。6.1.2.1.1.3 .潮湿、雾气影响的预防所用的日射强度计应具备防止雾气积聚的功能，雾气积聚在强度计表面会影响读数，要求使用配有干燥器工具。干燥器需定期的检查其使用情况。6.1.2.1.1.4 红外线辐射影响日射强度计精度的预防日射强度计通常用来测量太阳模拟器的辐射强度，减少来自模拟器光源超过3科m波长红外线辐射读数的影响。6.1.2.1

52、.15装室外日射强度计安装日射强度计时，其感应器应装成共面的，集热器采光面积平面公差正负在1以内。在测试期间的任何时候，日射强度计都不能有影子遮住集热器采光面积。这样安装日射强度计是为了接收到与反射在集热器上一样的阳光辐射，以及接收到同样水平的指引和漫射。对于一个50的入射角，当测量太阳辐照时，正负1的偏差都会导致2%的错误。对于室外测试，日射强度计应安装在集热器的半高度位子。日射强度计的主要部份和接线盒露出来的导线应遮住来减少电子连接线的阳光受热。更要小心的是，要减少把太阳能集热器上的反射到的能量再辐射到日射强度计上去。第31页6.1.2.1.1.6日射强度计用在太阳辐射模拟器上日射强度计可

53、能用来测量集热器采光面积上的模拟阳光辐射的分布及模拟阳光随着时间如何变化（见6.1.5.6）。也可选择其它类型的辐射探测器，前提是要先对其模拟太阳辐射能力进行评估和校对。安装日射强度计时，其感应器应装成共面的。集热器采光面积平面公差的正负在1以内。在测试期间的任何时候，日射强度计都不能有影子来遮住集热器采光面积。这样安装日射强度计是为了接收到与反射在集热器上一样的阳光辐射，以及接收到同样水平的指引和漫射。使用的这些方法和设备都是为了在测试期间随着时间对其模拟辐射所产生的变化得到更好证实其给到的精确数据。举例来说，对于大多数经常使用的太阳能模拟器，用一个密封电波抛物面反射器的电弧当作光源，如在室

54、外测试中提到的一样，就是把日射强度计安装在通常的测试位置，即集热器的半高位子就很合适了。特别是当电灯排是由不能控制的电力网供电并来自三个不同的分相。推荐使用那种在每次测试期间都没有装备稳定的电源和综合的供电电压的太阳能模拟器。装有稳定供电的太阳能模拟器，在每次正常的测试情况下，不需要综合的模拟辐射就能够使供电电压控制在正负0.5%以内。对于大多数类型的太阳能模拟器来说，在每次测试期间，模拟太阳能辐射的空间综合值和综合供电电压之间的关系是可以发现得到的。在所有的情况下，要确保使用充分说明及长寿命特点的灯。6.1.2.1.2太阳直接辐射入射角的测试太阳直接辐射入射角的测试用的简单的设备是在划有标度

55、的同心环的平板上安装一标准指示器。指示器投出的阴影长度可用同心环来测量并用来测定入射角。这种设备可安装在集热器的平面上及集热器的一侧。6.1.2.2热辐照测试6.1.2.2.1 室外热辐射测试室外热辐照变化在集热器测试中通常不被重视，但可以在集热器采光面积的平面上和集热器半高度的一侧安装日射强度计来测定集热器采光面积上的热辐照。6.1.2.2.2 热辐射测试和太阳模拟器6.12221测定与6.1.2.2.1中提到的室外测试一样，对于热辐照可用日射强度计来测试。为了减少对阳光或是对模拟阳光辐射的影响，日射强度计应有良好的通风。对于室外测试来说，热照射可以10Wm.2的偏差标准来决定。6.1.2.

56、2.2.2计算在集热器采光面积上的热辐射是可以通过温度测试，表面发射测试，辐射系数来计算的，但前提是集热器在测试中的所有的信息和接收器都是可识别的。在集热器表面的入射辐射（标示1）,给到一个热表面（标示2）,第32页（1）或更有用的是可给到一个额外的热辐射（与其相比较，如果表面2在环境温度下有一个完美的黑色主体就可以呈现）。（2）课本上的辐射传热里有说到辐射视角系素。在集热器采光面积上的热照射也可通过多个小立体角焦距得出的一系列的测量来计算。用日射强度计即可做这种测量，不需要用滤光器来签别整个照射热成份。6.1.2.3温度测量太阳能集热器测试中有三种温度测量是必须的。他们分别是集热器进出水口的

57、液体温度及环境空气温度。它们对测量精确性和环境的要求都有所不同，因此使用测量温度的传感器和相关设备都是不太一样的。6.1.2.3.2传热液体进给温度的测量（tin）6.1.2.3.2.1 精确度的要求集热器进水口的传热液体温度以0.1K的偏差标准来测量，但为了确认温度不会随着时间而漂动，要求达到一个正负0.02K更加好的分辨力的温度信号。对于集热器所有的测试都需要这种分辨力（即从超过0c到100C）,所有这些都要求特别精确，并通过数据自动测定来记录，因为要求分辨力的一部份在4000或12比特数字系统。6.1.2.3.2.2 安装感应器温度测量感应器应安装在不超过离集热器进水口200mm的地方，

58、而保温层应装在感应器的管道组上下游附近。如果感应器有必要安装在离集热器进水口200mm的地方，要测试并证实测量液体温度不会受到影响。为确保测量温度时液体得到混合，需要在感应器上边安装一个弯曲的管道系统，一个孔或是一台液体混合设备，感应器探测器应装在上边，管道里的流程上升（为了阻止感应器旁边的空气被截留）在图表1有说明。第33页尺寸：mm主要部份：1 .温度传感器（teAT）2 .弯曲管道系统或是混合设备3 .太阳能集热器4 .弯曲管道系统或是混合设备5 .温度传感器（tinAT）图表1-推荐测量传热液体进出温度传感器位置。集热器进出流程的温度（AT）差异以v0.05K的偏差标准来决定。偏差标准接近0.02K可达到现代设计美观并校准的传感器要求,因此可合理精确的测到1K或2K传热液体温度差异。Delta-T感应器可在相应温度范围得到校准。6 .1.2.3.4周围空气温度测量（ta）1.1.1.1 .4.1要求的精确度周围或四周的空气温度以0.5K的偏差标准来估算。1.1.1.2 .4.2安装