附件2.太陽能集熱器的熱性能測(cè)試計(jì)量規(guī)范（編制說明）

PAGEPAGE3《太陽能集熱器的熱性能測(cè)試計(jì)量規(guī)范第一部分：?jiǎn)屋S跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)》編制說明一．目的意義能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，節(jié)約資源是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，為了推動(dòng)全社會(huì)節(jié)約能源,提高能源利用效率,保護(hù)和改善環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)制定了《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》。太陽能作為一種新能源，是人類可以利用的最豐富的能源，取之不盡，用之不竭，且是可直接開發(fā)利用的清潔能源。太陽能集熱器是一種將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備，可以把分散的太陽能集中起來，是利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。太陽能集熱器及其匹配的系統(tǒng)被廣泛地運(yùn)用在生產(chǎn)生活中，如炊事、產(chǎn)生熱水、干燥物品、熔煉金屬，以及熱電站、海水淡化器等。太陽能集熱器的分類有多種，按集熱器的傳熱工質(zhì)類型可分為液體集熱器、空氣集熱器，按進(jìn)入采光口的太陽輻射是否改變方向可分為聚光型集熱器、非聚光型集熱器，按集熱器是否跟蹤太陽可分為跟蹤集熱器、非跟蹤集熱器，按集熱器內(nèi)是否有真空空間可分為平板型集熱器、真空管集熱器等。為測(cè)試太陽能集熱器的熱性能，2007年修訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4271-2007《太陽能集熱器熱性能試驗(yàn)方法》，適用于利用太陽輻射加熱、有透明蓋板、傳熱工質(zhì)為液體的平型板太陽能集熱器，以及傳熱工質(zhì)為液體的非聚光型全玻璃真空管型太陽能集熱器、玻璃-金屬結(jié)構(gòu)真空管型太陽能集熱器和熱管式真空管型太陽能集熱器。目前，我國(guó)還沒有統(tǒng)一系列的太陽能集熱器的熱性能測(cè)試計(jì)量規(guī)范。為確保太陽能集熱器熱性能測(cè)試量值的準(zhǔn)確性，評(píng)定太陽能集熱器裝置的量值誤差，有必要編制統(tǒng)一的太陽能集熱器的熱性能測(cè)試計(jì)量規(guī)范，為太陽能集熱器熱性能測(cè)試量值的溯源提供技術(shù)支撐，推動(dòng)太陽能集熱器的研究、開發(fā)和應(yīng)用，對(duì)提高太陽能資源的利用效率發(fā)揮重要作用，為計(jì)量科技服務(wù)于節(jié)能減排產(chǎn)生積極意義。二．任務(wù)來源和起草單位根據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局計(jì)量技術(shù)法規(guī)制修訂任務(wù)的安排，上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院作為承擔(dān)單位，作為主要起草單位負(fù)責(zé)牽頭起草了《太陽能集熱器的熱性能測(cè)試計(jì)量規(guī)范第一部分：?jiǎn)屋S跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)》，參加起草單位包括天津大學(xué)，上海交通大學(xué)，益科博能源科技（上海）有限公司，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院。三．起草過程的主要工作內(nèi)容本規(guī)范為第一部分：?jiǎn)屋S跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)。規(guī)范制訂的主要依據(jù)有GB/T12936《太陽能熱利用術(shù)語》、GB/T26972《聚光型太陽能熱發(fā)電術(shù)語》、ISO9806《Solarenergy-Solarthermalcollectors-Testmethods》、ASTME905《StandardTestMethodforDeterminingThermalPerformanceofTrackingConcentratingSolarCollectors》。包括以下內(nèi)容：規(guī)范的適用范圍和引用文件；太陽能集熱器系統(tǒng)的相關(guān)術(shù)語和定義，包括單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)、聚光器采光面積、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)、響應(yīng)時(shí)間、熱增益、熱性能、入射角修正系數(shù)等；規(guī)定了相關(guān)計(jì)量參數(shù)的測(cè)試方法和數(shù)據(jù)計(jì)算方法，包括單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間、太陽入射角、系統(tǒng)接收到的太陽直射輻射能量、熱增益、熱性能、入射角修正系數(shù)等；以及相關(guān)計(jì)量裝置的準(zhǔn)確度和誤差要求；對(duì)相關(guān)計(jì)量參數(shù)給出了具體的計(jì)量和計(jì)算方法以及公式，并給出了單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)熱性能計(jì)量不確定度的分析步驟，以及測(cè)試系統(tǒng)報(bào)告包括的內(nèi)容信息。牽頭起草單位上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院在完成規(guī)則初稿后，發(fā)郵件給其他起草單位征求意見，均得到書面反饋。在此基礎(chǔ)上，由上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院主持召開了《太陽能集熱器的熱性能測(cè)試計(jì)量規(guī)范第一部分：?jiǎn)屋S跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)》》規(guī)范制定研討會(huì)，起草單位參加了研討會(huì)，對(duì)規(guī)范初稿進(jìn)行了認(rèn)真的討論，并提出了修改意見，主要包括：定義準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)對(duì)應(yīng)的測(cè)試條件中，當(dāng)參數(shù)波動(dòng)區(qū)間有兩個(gè)可選擇條件時(shí)，標(biāo)明取兩個(gè)數(shù)值中的較大值；響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試，有兩種方法，遮蔽法和暴露法。在響應(yīng)時(shí)間的定義中，除了已經(jīng)給出的、遮蔽法響應(yīng)時(shí)間的定義，還應(yīng)給出暴露法響應(yīng)時(shí)間的定義；單軸跟蹤式太陽能系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，無法時(shí)刻保持太陽直射到聚光器采光平面，其入射角難以精準(zhǔn)控制，需要計(jì)算入射角修正系數(shù)，在計(jì)量參數(shù)中，補(bǔ)充如何計(jì)算應(yīng)用入射角修正系數(shù)。增加單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)不確定分析內(nèi)容；在形成征求意見稿時(shí)，上述意見被直接采納，形成了征求意見稿。四．有關(guān)問題的說明太陽能集熱器可按多種方式分類，各種分類實(shí)際運(yùn)用中相互交叉。本規(guī)范適用于傳熱流體通過單一進(jìn)口進(jìn)入系統(tǒng)，并且通過單一出口流出系統(tǒng)的單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)，以及可以視為單一進(jìn)口和單一出口的集熱器系統(tǒng)，例如多個(gè)相同集熱模塊并聯(lián)后形成集熱器陣列的情況。不適用于傳熱流體發(fā)生相變的太陽能集熱器系統(tǒng)。評(píng)價(jià)單軸跟蹤式太陽能集熱器系統(tǒng)的熱性能時(shí)，必須注明該測(cè)試結(jié)果所對(duì)應(yīng)的太陽入射角條件，需要對(duì)測(cè)試過程中的太陽入射角進(jìn)行測(cè)試和記錄。在本規(guī)范定義了單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)的入射角修正系數(shù)。目的是利用測(cè)試中獲得的不同太陽入射角和所相應(yīng)的系統(tǒng)熱性能，對(duì)后續(xù)任意太陽入射角條件下的同一太陽能集熱器系統(tǒng)的熱性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。在晴朗天氣、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)條件下，測(cè)試前太陽能集熱器系統(tǒng)的正常連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不少于響應(yīng)時(shí)間的2倍，測(cè)試期間太陽能集熱器系統(tǒng)的正常連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不少于響應(yīng)時(shí)間的1.5倍（或5分鐘，取兩者之間的較大值），用以保證測(cè)試結(jié)果的有效性。在計(jì)算太陽赤緯角時(shí)，表1中給出的日子數(shù)對(duì)應(yīng)的赤緯角可直接查表得到，其他日子數(shù)可通過公式2計(jì)算得出，閏年按表1下方標(biāo)注方法計(jì)算。不確定度分析是一個(gè)完整太陽能集熱器熱性能計(jì)量系統(tǒng)的基本組成之一。本規(guī)范給出了單軸跟蹤式拋物面聚光型太陽能集熱器系統(tǒng)的熱性能計(jì)量不確定度的分析步驟，包括單個(gè)變量的不確定度，和將單個(gè)變量的不確定度合并成為太陽能集熱器熱性能的總不確定度。在進(jìn)行不確定度評(píng)