T∕CCMSA 50213-2020 高性能平板型太阳能集热器

1、 ICS27.160CCSF12团体标准T/CCMSA50213-2020高性能平板型太阳能集热器HighPerformanceFlatPlateSolarCollectors2020-12-01发布2021-01-01实施 T /CCMSA50213-2020目次前言.II12345678范围.1规范性引用文件.1术语和定义.1产品分类与标记.2技术要求.3试验方法.5检验规则.12标志、包装、运输、贮存.12附录A（规范性）高性能平板型太阳能集热器用铜管要求.13I T /CCMSA50213-2020前言本文件依照GB/T1.1-2020标准化工作导则，GB/T20004.1-2016团

2、体标准化第1部分：良好行为指南，GB/T20004.2-2018团体标准化第2部分：良好行为评价指南编写的有关要求，以及中国建筑金属结构协会团体标准管理办法(试行)（中建金协【2017】19号）的相关规定制定。本文件由中国建筑金属结构协会团体标准管理中心归口管理。本文件编制的技术依托为中国建筑金属结构协会团体标准专家委员会。本文件在编制过程中，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内、外标准，并在广泛征求意见的基础上，最后经审查定稿。II T /CCMSA50213-2020高性能平板型太阳能集热器1范围本文件规定了高性能平板型太阳能集热器的术语和定义、符号与单位、产品分类与标记、

3、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本文件适用于利用太阳辐射加热，传热工质为液体的平板型太阳能集热器。本文件不适用于储热单元与集热器一体的平板型太阳能集热器和闷晒式集热器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件，仅所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/T1720漆膜附着力测定法GB/T1771色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定GB3100国际单位制及其应用GB/T4271平板型太阳能集热器热性能试验方法GB/T5248铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB/T6424平板型

4、太阳能集热器GB/T12467.3焊接质量要求金属材料的熔化焊第3部分:一般质量要求GB/T12936太阳能热利用术语GB/T17791空调与制冷设备用铜及铜合金无缝管GB/T26974平板型太阳能集热器吸热体技术要求ISO9488太阳能词汇JJG1032光学辐射计量名词及定义3术语和定义GB3100、GB/T12936、JJG1032和ISO9488界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1高性能平板型太阳能集热器highperformanceflatplatesolarcollectors1 T /CCMSA50213-2020满足本文件表1规定的各项性能要求的平板型太阳能集热器。3.2

5、太阳能集热器效率等级efficiencyratingofsolarcollector表示太阳能集热器效率高低的一种分级方法，按5.1.12分为1、2和3级。3.3高性能平板型太阳能集热器效率等级系数(ECHP)theefficiencygradecoefficientofhighperformanceflatplatesolarcollector在本文件规定的测试条件下，高性能平板型太阳能集热器瞬时效率截距实测值与本文件规定最小值（即0.80）之比及总热损系数实测值与标准规定值（即4.0W/（m）之比的综合系数。24产品分类与标记4.1产品分类产品按照GB/T6424规定进行分类。4.2产品标

6、记4.2.1标记内容高性能平板型太阳能集热器产品标记由如下六部分组成：第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分表示高性能集热器表示集热器改进型号表示集热器采光面积表示吸热体的材料类型及其涂层类型表示西热体的结构类型/工作压力表示平板型太阳能集热器2 T /CCMSA50213-2020第一部分到第五部分采用的字母及字母代表含义按照GB/T6424规定。第六部分：用汉语拼音字母H表示高性能集热器在各相邻部分之间用“”隔开。4.2.2标记示例采光面积为2m2的铜管板式涂层为黑铬的2型高性能平板型太阳能集热器产品标记如下：pG/0.6T/HG2.02H集热器为高性能集热器集热器改进型号为2采

7、光面积为2.0m2吸热体材料为铜，涂层为黑铬管板式吸热体机构，集热器工作压力为0.6MPa平板型太阳能集热器5技术要求5.1高性能平板型太阳能集热器技术要求应符合表1的规定。表1高性能平板型太阳能集热器技术要求条款号项目技术要求试验方法集热器零部件应易于更换、维护和检查，易固定。吸热体在壳体内应安装平整，间隙均匀。透明盖板若有拼接，必须密封，透明盖板与壳体应密封接触，并考虑热胀影响，透明盖板应无扭曲、本文件6.2划痕。壳体应耐腐蚀，外表面涂层应无剥落。隔热体应填塞严实，不应有明显萎缩或膨胀隆起现象。5.1.1外观传热工质应无泄漏，非承压式集热器应承受0.06MPa的工作压力，按照GB/T642

8、4规定的方5.1.25.1.35.1.45.1.5耐压刚度强度闷晒承压式集热器应承受0.6MPa的工作压力法进行试验按照GB/T6424规定的方法进行试验集热器应无损坏及明显变形按照GB/T6424规定的方法进行试验集热器应无损坏及明显变形，透明盖板应不与吸热体接触集热器应无泄漏、开裂、破损、变形或其他损坏按照GB/T6424规定的方法进行试验3 T /CCMSA50213-2020表1高性能平板型太阳能集热器技术要求（续)条款号5.1.6项目技术要求试验方法空晒集热器应无开裂、破损、变形或其他损坏本文件6.3外热冲击试验后集热器不允许有裂纹、变形、水凝结或浸水5.1.75.1.85.1.9外

9、热冲击内热冲击淋雨本文件6.4本文件6.5本文件6.6内热冲击试验后集热器不允许损坏集热器集热板，经正反两面淋雨试验后，应无渗水、破坏和水雾集热器应无泄漏、损坏、变形、扭曲，部件与工质不允许有冻结按照GB/T6424规定的方法进行试验5.1.10耐冻试验a）瞬时效率截距0,a 应0.80；总热损系数U应4.0W/（m）；2其中：0，a为集热器基于采光面积、进口温度的瞬时效率截距；U为以Ti为参考的集热器总热损*系数；按照GB/T4271规定的方法进行试验5.1.11热性能b）应作出（te-ta）随时间的变化曲线，并给出平板型太阳能集热器的时间常数c；c）应给出集热器的入射角修正系数，K随入射角

10、度的变化曲线和=50时的K值；计算公式为：ECHP 0,a (e) 0.80 -0.9 U(e) 4.0a）1级：ECHP0.28；式中：b）2级：0.28ECHP0.20；c）3级：0.20ECHP0.10ECHP高性能平板型太阳能集热器效率等级系数5.1.12效率等级0,a(e)实测瞬时效率截距值U（e）实总热损系数值(W/（m）)2按照GB/T6424规定的方法进行试验5.1.135.1.145.1.15压力降落水雾检查耐撞击应作出集热器压力降落特性曲线集热板内不应出现水雾面积大于1/3板面总面积的情况，如有水雾产生，水雾需能在有日照情况下当日中午12：00本文件6.7之前自行消除耐撞击

11、试验结束后，应无划痕、翘曲、裂纹、破裂、断裂本文件6.8或穿孔4 T /CCMSA50213-2020表1高性能平板型太阳能集热器技术要求（续）条款号项目技术要求试验方法目测吸热体和壳体的涂层应无剥落、反光和发白现象按照GB/T26974规定的方法进行试验涂层太阳吸收比涂层法向发射比涂层附着力涂层太阳吸收比（AM1.5）0.93涂层80时的法向发射比0.10按照GB/T26974规定的方法进行试验涂层应无剥落，达到GB/T1720规定的级按照GB/T26974规定的方法进行试验经72小时盐雾试验后，涂层、基材及焊缝应无裂纹、起泡、剥落及腐蚀，具体方按照GB/T26974规定的方法进行试验吸热体

12、耐盐雾高温耐久性法应按GB/T1771标准执行。5.1.16(续）吸热体涂层(续）吸热体表面光学性能的衰减系数不大于0.05按照GB/T26974规定的方法进行试验经72小时老化性试验后，涂层太阳吸收比不小于原值的0.95按照GB/T26974规定的方法进行试验涂层老化性经72小时老化性试验后，法向发射比值不大于原值的1.05涂层应无剥落，达到GB/T1720规定的按照GB/T26974规定的方壳体涂层附着力壳体涂层耐盐雾级法进行试验经72小时盐雾试验后，涂层、基材及焊缝应无裂纹、起泡、剥落及腐蚀，具体方法应按GB/T1771标准执行。按照GB/T26974规定的方法进行试验按照GB/T269

13、74规定的方法进行试验5.1.17盖板透射比透明盖板的透射比0.905.2高性能平板型太阳能集热器用铜管应提供符合附录A要求的检测报告。并提供3个长度不少于15cm的样管进行，由检测机构进行尺寸相关数据验证。6试验方法6.1试验顺序高性能平板型太阳能集热器的全性能检测或两项以上性能检测应按表2中的顺序进行。在检测和被检测方均同意或实验室认为必要的情况下而不遵循表2中的检测顺序时，检测顺序的改变应该在检测结果中给出。5 T /CCMSA50213-2020对于某些鉴定试验，集热器的某个部分可能被破坏，如内热冲击试验，集热器背面需要打孔来测量吸热体的温度，而淋雨试验可能会受打孔的影响。在这种情况下

14、应合理安排试验顺序，确保任何破坏不影响后面的鉴定试验结果。表2高性能平板型太阳能集热器的试验顺序试验顺序项目名称试验顺序项目名称12外观111213141516171819-热性能水雾检查压力降落耐撞击耐压耐压3刚度4强度5闷晒6淋雨外观7空晒涂层8外热冲击内热冲击耐冻试验透射比管道910-6.2外观6.2.1试验条件试验在环境温度10-35下进行。6.2.2试验方法对集热器进行首次和末次两次外观检查，首次检查应在做其他所有检测项目之前进行，末次检查应在完成除涂层、透射比和管道材质及尺寸之外的其他检测项目之后进行。由专业技术人员目视检查。6.3空晒试验6.3.1试验条件集热器空晒试验，空晒过程

15、中应至少包含30d（可不连续）的气象条件满足表3中所示集热器采光平面日总辐照量H、环境温度ta两项要求，并记录空晒期间的每天集热器采光平面日总辐照量H和每天环境温度平均值和最低环境温度值。其中：集热器采光平面日总辐照量H为测试地正午时分前6h和后6h期间辐照量累计值，平均环境温度为测试地正午时分前6h和后6h期间的环境温度平均值。集热器空晒期间，满足高于表3所示集热器采光平面辐照度G的高辐照度空晒条件不少于30h，且6 T /CCMSA50213-2020单次满足条件的空晒时间不得少于30min。表3空晒试验气象要求气象参数名称集热器采光平面辐照度G集热器采光平面日总辐照量H平均环境温度ta气

16、象要求700（W/m）214（MJ/（md）210（）注1：在全年气候不能达到上述辐照度条件的地区，可用瞬时效率试验中采用的太阳辐射模拟器对集热器进行30h的高辐射水平（表3）的空晒，而且在进行这30h的高辐射空晒前，要先完成至少10d但不多于15d的最低辐照度空晒（表3）。注2：如果内、外热冲击试验在空晒试验期间进行，则第一次内、外热冲击试验应在上述30h空晒的前10h内进行，第二次内、外热冲击应在上述30h空晒的最后10h内进行。6.3.2试验方法集热器空置安装在无遮挡的室外，如图1所示，集热器仅打开一个接口，保持其他接口关闭。集热器倾角按厂家要求安装，如厂家无要求时按30倾角安装，安装方

17、位为集热器采光面正南安装。1集热器接口打开；2太阳辐射；3环境温度；4太阳总辐射表；5集热器接口封闭；6集热器。图1空晒试验集热器安装示意图7 T /CCMSA50213-2020环境温度记录精确到0.1，集热器采光平面的总辐照度采用1级总日射表记录。每5min采集一次辐照度和环境温度值，每天记录一次集热器采光平面日总辐照量和每日平均环境温度及降水量，集热器应空晒至满足试验条件的各项要求。空晒结束后，及时对集热器的损坏情况进行检查。6.4外热冲击试验6.4.1试验条件外热冲击试验需要在满足表4气象要求的情况下进行。喷淋水温度应控制在1525，流量应控制在0.03kg/（sm）0.05kg/（s

18、m）,其中：面积m为集热器轮廓采光面积。2 2 2如果喷淋管内水温高于25（如管道内的水已经在太阳下照射一段时间），则应将其排出直到温度达到要求后再用于外热冲击喷淋集热器。表4外热冲击试验气象要求气象参数名称气象要求集热器采光平面辐照度G平均环境温度ta700（W/m）210（）6.4.2试验方法集热器空置安装在室外，如图2所示，不得注入液体，仅打开一个接口，保持其他接口关闭。集热器倾角按厂家要求安装，如厂家无要求时按30倾角安装，安装方位为集热器采光面正南安装。图2外热冲击试验集热器安装示意图8 T /CCMSA50213-20201集热器整个表面喷水；2集热器接口打开；3太阳辐射；4环境温

19、度；5太阳总辐射表；6布于吸热体上的温度传感器；7集热器接口封闭；8集热器。图2外热冲击试验集热器安装示意图（续）试验过程中，可选择在集热器背面打孔的方式在吸热体上安装一个温度传感器，以监控吸热体温度。安装位置应为吸热体2/3高度，1/2宽度处。此外为了保证其与吸热体充分相连，一定要保证安装的牢固性，传感器应免受太阳辐射。注：对于不适合测量吸热体最高温度的集热器，其温度传感器应安装在集热器内某一合适位置，并在检测报告中明确标明此位置。注2：某些情况下，不易在吸热体上安装热电偶，此时可在吸热体内加注特殊液体，密封并测量其内部压力，通过该种液体的标准汽压/温度关系确定其温度。应进行两次外热冲击试验

20、。集热器应在满足表4的气象要求下持续接收满足辐照度的太阳光照射1h，随后用符合喷淋水温度要求的水喷淋15min，喷淋时各喷头应同时喷水。喷淋结束后应对集热器及时进行检查。6.5内热冲击试验6.5.1试验条件内热冲击试验需要在满足表4气象要求的情况下进行。喷淋水温度应控制在1525，流量应0.02kg/（sm）,其中：面积m为集热器轮廓采光面积。2 2如果喷淋管内水温高于25（如管道内的水已经在太阳下照射一段时间），则应将其排出直到温度达到要求后再用于外热冲击喷淋集热器。6.5.2试验方法集热器空置安装在室外，如图3所示，不得注入液体，仅打开一个接口，保持其他接口关闭（其中一个口接冲击水源，冲击

21、前应有阀门关闭通口）。集热器倾角按厂家要求安装，如厂家无要求时按30倾角安装，安装方位为集热器采光面正南安装。9 T /CCMSA50213-20201太阳辐射；2环境温度；3太阳总辐射表；4传热流体源；5流量计；6布于吸热体上的温度传感器；7集热器；8集热器接口封闭。图3内热冲击试验集热器安装示意图试验过程中，可选择在集热器背面打孔的方式在吸热体上安装一个温度传感器，以监控吸热体温度。安装位置应为吸热体2/3高度，1/2宽度处。此外为了保证其与吸热体充分相连，一定要保证安装的牢固性，传感器应免受太阳辐射。注：对于不适合测量吸热体最高温度的集热器，其温度传感器应安装在集热器内某一合适位置，并在

22、检测报告中明确标明此位置。注2：某些情况下，不易在吸热体上安装热电偶，此时可在吸热体内加注特殊液体，密封并测量其内部压力，通过该种液体的标准汽压/温度关系确定其温度。应进行两次内热冲击试验。集热器应在满足表4的气象要求下持续接收满足辐照度的太阳光照射1h，随后用符合水温度要求的水冲击5min。结束后应对集热器及时进行检查。6.6淋雨试验10 T /CCMSA50213-20206.6.1试验条件喷淋水温不高于30，流量0.05kg/（sm2）的条件下，对集热器进行喷淋。6.6.2试验方法6.6.2.1概述应将集热器的进口和出口封闭，如图4所示，并将其放置在生产厂家建议角度的试验平台上。如果生产

23、厂家对角度没有特殊规定，集热器则应放置在与水平面呈30或低于30的平台上。设计安装在房顶上的集热器，应放置在类似的模拟房顶结构上进行试验，并在下部采取适当的保护措施。其他类型的集热器按常用方式安装在敞开式支架或模拟房顶结构上。使用雾化喷嘴或沐浴喷头在集热器上方各个方向从垂直到水平喷洒。1水源；2排水管；3淋雨实验室；4温度传感器；5压力表；6集热器；7放置倾角；8集热器接口封闭；9排气口。图4淋雨试验集热器安装示意图6.6.2.2渗漏检测11 T /CCMSA50213-2020在集热器吸热体温度适中时（最低50），按6.6.2.1的方法喷洒集热器，保证集热器在试验开始阶段被遮挡。分别对集热器

24、正、反两喷淋，正面喷淋时间4h，反面喷淋时间1h。喷淋结束后，通过称重法确定集热器是否渗漏。淋雨后集热器重量偏差应20g/m。2注1：试验前为保证集热器联箱的干燥性，应在喷水之前加热集热器。可以通过吸热体内的热水循环或对集热器进行空晒达到要求的温度（50）。6.7水雾检查6.7.1试验条件试验在环境温度10-35下进行。6.7.2试验方法集热器空置安装在室外，如图2所示，仅打开一个接口，保持其他接口关闭。集热器倾角按厂家要求安装，如厂家无要求时按30倾角安装，安装方位为集热器采光面正南安装。集热器内充满介质，放于室外5d，每日8：00-12：00期间观察水雾情况，并做好记录，如有水雾产生则应用钢卷尺测量其尺寸后计算水雾面积