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太陽能光熱測試實驗室
一、概述
太陽能熱水器將太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和 平板式太陽能熱水器。現全國約有3000多家太陽能熱水器的生產廠家，由于技術實力和生產能力的差異，導致產品質量參差不齊，為了適應市場越來越高的要 求，不論是檢驗檢測部門還是生產廠家自己都需要對產品進行嚴格的檢驗，來滿足用戶的使用要求。
我公司具有多年生產太陽能檢測儀器經驗，根據現有市場情況，推出TRM-2型太陽能熱水器測試系統，該系統是針對太陽能家用太陽能熱水器（儲熱水箱容積小 于0.6立方米）的檢驗檢測研發的，可同時檢測5臺太陽能熱水器，檢測內容按GB/T18708，GB/T19141等國標要求方法執行。
產品組成：太陽能熱水器熱性能測試系統、太陽能熱水系統恒壓試驗臺、儲水箱、冷凍室、通訊系統，供電系統等。
應用范圍：廣泛應用于太陽能熱水器生產廠，質檢所，檢測中心，科研教學、太陽能實驗室等領域的使用。
二、產品特點
（一)太陽能熱水器熱性能測試系統
太陽能熱水器熱性能測試系統其測試內容主要包括熱性能、空曬，其中熱性能包括得熱量和熱損兩部分。熱性能測試要求試驗至少包括四整天對整個系統的室外試驗，以及一次確定水箱的熱損系數的過夜熱損試驗。在做得熱量試驗時，日照時間僅要求為正午前四個小時和正午后四個小時，其他時間需要將集熱器表面陽光遮 擋，防止熱水器升溫，影響測量結果。該系統主要由測試儀器和檢測控制配套設備組成。測試儀器由太陽能測試系統主機、太陽總輻射傳感器、精密溫度傳感器、環境溫度傳感器、數字風速傳感器、流量傳感器、太陽能熱水器熱性能測試系統軟件組成。各產品具體參數見下表：
|
項數 |
項 目 |
技術指標 |
備注 |
|
|
1 |
太陽輻射 |
通道數 |
標準5通道 |
總輻射可同時測量5種不同廠家的太陽能熱水器 |
|
測量范圍 |
0～2000W/㎡ |
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|
測量精度 |
＜5% |
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|
顯示分辨率 |
1 W/㎡ |
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|
顯示內容 |
瞬時值，小時累計量，日累計量等 |
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2 |
溫度(水溫) |
通道數 |
15 路 |
|
|
測量范圍 |
0℃～150℃ |
|||
|
測量精度 |
±0.1℃ |
|||
|
顯示分辨率 |
0.1℃ |
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|
3 |
環境溫度 |
通道數 |
1路 |
不銹鋼封裝，￠4×40mm，全密封，防腐，防水，帶防輻射罩 |
|
測量范圍 |
-40℃～+80℃ |
|||
|
測量精度 |
±0.4℃ |
|||
|
顯示分辨率 |
0.1℃ |
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|
4 |
環境風速 |
通道數 |
1路 |
|
|
測量范圍 |
0～60m/s |
|||
|
測量精度 |
±0.1 m/s |
|||
|
5 |
進出水流量 |
通道數 |
2路 |
|
|
測量范圍 |
0.2～1.2m^3/h |
|||
|
耐水溫 |
0℃～120℃ |
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|
測量精度 |
＜0.5% |
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|
工作壓力 |
25MPa |
|||
|
6 |
太陽能測試系統主機 |
外觀尺寸 |
350×150×300（mm） |
金屬外殼 |
|
數據存儲容量 |
4000條以上數據 |
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2.檢測控制配套設備是由水溫控制裝置、混水控制柜、自動控制臺、遮陽罩板等設備組成。
① 根據GB/T18708-2003標準規定，測試前熱水器中的水具要有一定的溫度，因此需對水溫進行定溫加熱控制，SK-2型水溫控制裝置采用動態加熱原理，使用循環泵配合加熱，其具有加熱均勻，速度快等特點。其具體參數如下：
A. 控制精度：＜±1℃
B. 加熱功率：1500W/路
C. 供電電壓：220V
D. 水溫檢測精度: ±0.2℃
E. 加熱器結構尺寸:不銹鋼封裝,防水,Φ50×300mm
F. 采用管道式內加熱技術，具有加熱效率高，熱量損失小等特點
G. 加熱通道：5路
H. 檢測溫度通道：5路
② 混水控制柜具有完成被測熱水器的混水等功能。試驗結束前，需通過混合攪拌，使水箱中水溫均勻一致，達到至少5min內水箱入口溫度的變化≤±0.2℃，記錄水箱內三個測溫點的溫度（或其平均值）即為集熱試驗結束時水箱內的水溫。混水控制柜的相關參數如下：
A．流 量：400L/h～600L/h（可調）
B．水泵功率：輸入功率 90W
C．進出口內徑：12mm
D．額定電壓：220V
E．電 磁 閥：4路，完成水路的邏輯組合，耐水溫：8℃～100℃
F．室外防水結構設計，保溫等級：3級
G．重 量：28kg
H．支架高度：0.8～2m可調，不銹鋼材料。
③TRM- KZT型自動控制臺是將測試儀器與檢測配套設備中的控制部分集成一體的綜合自動控制裝置，其采用微機控制技術對混水泵（混水系統），電磁閥（自動上下水系 統），自動加熱（水箱定溫系統），水泵（自動噴淋裝置），等設備進行集中控制。并使測試數據自動登錄微機打印檢測報告，使檢測過程自動進行，提高工作效 率。其具體參數如下：
A. 控制臺結構：鋼制結構，表面噴塑處理，測量儀器嵌入式安裝
B. 系統供電：220V（±10%），50Hz(±2%)
C. 控制方式：手動輸入信息，自動完成控制，光電指示運行狀態
D. 由交流接觸器組成控制邏輯開關，實現各路工作切換
E. 通過微機通訊接口實現測試儀器的數據共享，同時發出控制信息
F. 安全保護功能，負載過流過溫，自動斷電
H. 控制負載：＜20A/路
G. 控制通道：＜60路，
H. 檢測通道：＜80路
I. 尺 寸：1100×800×750mm
④自調式傳感器支架用于固定室外環境傳感器，采用不銹鋼材料制作，防潮防腐。
⑤TRM-ZYB遮陽罩板用于完成測試前后將集熱器表面陽光遮擋，防止熱水器內水溫升高，影響測量結果。其尺寸為2m×2m×0.05m，為三級隔熱，采用鋁塑板材料，遮光效果好。
（二）TRM-HY2太陽能熱水系統恒壓試驗臺
根據GB/T 19141-2003要求，需對太陽能熱水系統進行耐壓，內熱沖擊，外熱沖擊,雨淋等檢測，而內外熱沖擊和雨淋歸根到底都是對熱水系統壓力的檢測，我公司設計生產的TRM-HY2太陽能熱水系統恒壓試驗臺是完成這三項試驗的專業設備，適用于太陽能熱水器測試，集熱器檢測，集熱管等熱性能測試。太陽能熱水系 統恒壓試驗臺可以向被測試的熱水系統提供穩定的壓力和溫度的水源。壓力與溫度可根據試驗場地不同自動調整，滿足標準要求。其產品特點為：
1、整套設備由HY2-WY升降溫恒壓裝置、HY2-YL 自動雨淋裝置、HY2-KZ 自動控制器組成，可完成向被測試的熱水器注入要求溫度的水用來進行耐壓，內外熱沖擊，雨淋試驗。
2、 HY2-WY升降溫恒壓裝置儲水箱容積為3m3；溫度控制范圍為10℃～50℃，精度可 達±3℃；流量控制范圍為0～600L/h，精度為＜1%；壓力控制范圍為0～2.5MPa，精度為＜50Pa。 系統供電電壓要求為 220V（±10%），50Hz(±2%)，功率20kW。
3、 設備采用電動式壓泵，由電機直接驅動，高低壓泵同時工作，低壓介質通過單向閥至高壓區，當壓力超過1.5MPa時，低壓溢流閥工作介質回水箱，當高壓壓力 上升至調定壓力時，高壓溢流閥工作，以起到了安全保護作用。該機由電機、高低壓泵、控制閥、儲氣筒、壓力表、水箱等組成。
4、 采用風冷式工業冷水機組，水溫降溫范圍為0～40℃，采用動態管路降溫，制冷方式為壓縮機方式制冷，蒸發器水箱容量：200L，節流 器采用膨脹閥結構，標準冷水流量：5.3m3/h，可用于室外工作，防風雨，抗腐蝕，內管道隔熱保溫。
5、HY2-YL 自動雨淋裝置的技術特點為：
① 噴水面積2m×2m（可調整）。
②噴水流量：50～300L/h。
③高度：2m，噴水方式：自上而下。
④重量：40kg。
⑤采用不銹鋼材料制作，耐室外氣候腐蝕，抗風。
5.HY2-KZ 自動控制器采用微機控制技術，系統具有檢測溫度通道為5路，狀態通道為3路，流量通道1路，壓力通道1路，同時還有用于控制加熱器，制冷機組，電磁閥3路 控制通道。控制臺結構采用鋼制結構，表面噴塑處理，室外全天候工作結構，測量儀器采用嵌入式安裝。
（三）TRM-LD1冷凍室
根據國標檢測要求對太陽能熱水系統進行冷凍試驗，需在冷凍室內與測試儀器共同完成，因此我公司推出針對太陽能熱水系統測試的專業冷凍試驗室。
1、性能特點及指標：
⑴ TRM-LD1冷凍室具有極寬的溫度控制范圍，可滿足用戶的各種需要。且裝有智能控制器，使設定精度大大提高。
⑵ 為適應不同地區的冷凍試驗，冷凍室采用獨特的平衡調溫方式，可調節理想溫度環境。具有穩定、平衡式制冷的特點。
⑶自控裝置具有隨溫度的設定數值自動選擇運轉制冷回路的性能，實現高溫狀態下直接啟動制冷機降溫，制冷采用風冷式壓縮機組。
⑸ 溫度范圍：-20℃～常溫
溫度波動度：±2℃
溫度均勻度：±2℃
介 質：空氣
⑹ 設備可以長時間連續工作，工作時間也可根據具體的試驗要求進行調整。
⑺ 體積：機內尺寸3m×3m×2m。
2、部件技術指標：
A. 設備使用環境
① 溫度：-10℃～+40℃
② 相對濕度：大于85%RH
③ 周圍無強烈振動
④ 無陽光直接或其他熱源直接輻射，周圍無強烈氣流。當周圍空氣強烈流動時，氣體不應直接吹到箱體上。
B. 結構及材質：
① 內外箱材質：冷軋鋼板靜電噴塑
② 保溫材質：超細玻璃保溫棉
③ 密封材料：獨特的硅密封結構，密封可靠，抗老化性好
C. 送風循環系統：
① 采用祥明電機
② 不銹鋼多翼式離心風輪
③ 空氣循環方式：單循環
D. 冷凍系統：
① 冷 媒：R-404A（環保型）采用單級制冷
② 冷凝器：風冷鰭片式、套管式冷凝蒸發器
③ 蒸發器：鰭片式多段式
E. 溫度控制器：
① 用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，數據采樣率高于1秒/通道，工業控制標準設計，便攜式防震結構，大屏幕漢字液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵，操作簡單。適合在惡劣工業環境使用。
三、技術指標
| TRM-2型太陽能熱水器熱性能測試系統—測試儀器 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 項數 | 監測要素 | 測量范圍 | 顯示分辨率 | 測量精度 | 備注 | ||
| 1 | 太陽輻射 | 0～2000W/㎡ | 1 W/㎡ | ＜5% | 顯示內容：瞬時值，日累計量等 | ||
| 2 | 水溫 | 0℃～150℃ | 0.1℃ | ±0.1℃ | |||
| 3 | 環境溫度 | -40℃～80℃ | 0.1℃ | ±0.4℃ | 制作工藝：不銹鋼封裝，Φ4×40mm，全密封，防腐，防水，配防輻射通風罩 | ||
| 4 | 環境風速 | 0～60m/s | ±0.1m/s | ||||
| 5 | 進出水流量 | 0.2～1.2(m^3/h) | ＜0.5% | 耐水溫：0～120℃ 工作壓力：25MPa | |||
| TRM-2型太陽能熱水器熱性能測試系統—檢測配套設備 | |||||||
| 項 數 | 設備名稱 | 具體參數 | |||||
| 1 | 熱水混水控制柜 | 流量：400L/h---600L/h（可調） | 水泵功率： 輸入功率 90W | 進出口內徑：12mm | 支架高度： 0.8～1.5米可調 | ||
| 2 | 水溫控制裝置 | 控制精度：＜±1℃ | 加熱功率： 2000W/路 | 供電電壓：220V | 水溫檢測精度: ±0.2℃ | ||
| 3 | 自動控制臺 | 控制負載：＜20A/路 | 控制通道： ＜60路 | 檢測通道： ＜80路 | 尺 寸： 1100×800×750 | ||
| TRM-HY2太陽能熱水系統恒壓試驗臺 | |||||||
| 項數 | 項目 | 測量范圍 | 測量精度 | ||||
| 1 | 升降溫恒壓裝置 | 溫度控制 | +10℃～+50℃ | ±3 | |||
| 流量控制 | 0～600L/h | ＜1% | |||||
| 壓力控制 | 0～2.5MPa | ＜50Pa | |||||
| 4 | 自動雨淋裝置 | 噴水面積 | 2m×2m | ||||
| 噴水高度 | 2m(自上而下) | ||||||
| 噴水流量 | 50～300L/h | ||||||
四、系統配置
TRM-2型太陽能熱水器熱性能檢測系統
| 序 號 | 儀器名稱 | 型 號 | 單 位 | 數 量 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 太陽能測試系統（主機） | TRM-2 | 臺 | 1 |
| *2 | 太陽總輻射傳感器（一級表） | TBQ-2 | 臺 | 5 |
| *3 | 精密溫度傳感器 | PTWD-2A | 只 | 15 |
| *4 | 環境溫度傳感器（帶防太陽輻射罩） | PTWD-2AF | 只 | 1 |
| 5 | 數字風速傳感器 | EC-9S | 臺 | 1 |
| 6 | 流量傳感器 | LW-B | 臺 | 2 |
| 7 | 太陽能熱水器熱性能測試系統軟件 | TRM-2 | 套 | 1 |
| 8 | 自調式傳感器支架（不銹鋼） | TRM-ZJ2 | 套 | 1 |
| 9 | 數據通訊線及傳感器線纜 | 標配20m | 套 | 1 |
| 10 | 臺式計算機 + 打印機 | 聯想/戴爾 | 套 | 1 |
太陽能熱水器測試系統全部配置
| 序 號 | 名 稱 | 型 號 | 單 位 | 數 量 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 太陽能熱水器熱性能檢測系統 （見上表） |
TRM-2 | 套 | 1 |
| 2 | 水溫控制裝置（5路） | SK-2B | 套 | 1 |
| 3 | 混水控制柜 （ 含不銹鋼支架） |
WAR-8 | 套 | 5 |
| 4 | 自動控制臺 | TRM-KZT | 套 | 1 |
| 5 | 遮陽罩板 | TRM-ZYB | 套 | 5 |
| 6 | 閥門+管路配件 | 標準 | 套 | 1 |
| 7 | 管路壓力表+尺(3米) | 標準 | 套 | 1 |
| 8 | 系統安裝調試費 （國內一般地區） |
出廠標準 | 次 | 1 |
| 9 | 升降溫恒壓裝置（可選配） | HY2-WY | 套 | 1 |
| 自動雨淋裝置（可選配） | HY2-YL | 套 | 1 | |
| 自動控制器（可選配） | HY2-KZ | 套 | 1 | |
| 10 | 儲水箱（可選配） | TRM-CSX1 | 臺 | 1 |
| 11 | 冷凍室（可選配） | TRM-LD1 | 套 | 1 |
五、家用太陽能熱水系統技術要求
| 試驗項目 | 技術要求 | 檢測使用設備 （沒有注明的檢測不需要設備） |
|---|---|---|
| 熱性能 | 實驗結束時貯水溫度≥45℃ 日 有用得熱量（緊湊式與悶曬式）≥7.5MJ/㎡ 日有用得熱量（分離式與間接式）≥7.0MJ/㎡ 平均熱損因數（緊湊式與分離式）≤22W/（m^3×K） 平均熱損因數（悶曬式）≤9W/（m^3×K） |
TRM-2型太陽能熱水器熱性能測試系統 |
| 空曬 | 不允許有破損或老化 | |
| 水質 | 應無鐵銹、異味或其他有礙人體健康得物質 | |
| 耐壓 | 應無滲漏 | TRM-HY2太陽能熱水系統恒壓試驗臺 |
| 淋雨 | 不允許有雨水浸入 | |
| 過熱保護 | 系統應能回到正常的運行狀態 | |
| 電氣安全 | 應有電氣安全措施 | |
| 外觀 | 肉眼判定 | |
| 支架強度和剛度 | 足夠強度和足夠剛度 | |
| 貯熱水箱 | 結構合理 | |
| 安全裝置 | 應有安全措施 | |
| 雷電保護 | 應置于避雷保護系統范圍中 | |
| 外熱沖擊 | 不允許有裂紋、變形、水凝結或浸水 | TRM-2型太陽能熱水器熱性能測試系統 TRM-HY2太陽能熱水系統恒壓試驗臺 |
| 內熱沖擊 （ 選用） |
不允許損壞 | |
| 耐凍（選用） | 不允許有泄露和破損，部件與工質不允許有凍結 | |
| 耐撞擊（選用） | 不允許損壞 | |
| 防倒流（選用） | 不允許 |
六、太陽能熱水器檢測試驗場地示意圖
（一）室外部分
1、正對南方，周圍無建筑物遮擋的露天場地，面積：40～50㎡；
2、具備正常上下水管線，交流電源（防水）：220V ±20%；
（二）室內部分
工作環境：
A.電源：220V ±10% 50±2HZ；
B.環境溫度：-10℃～+40℃；
C.相對濕度：≤95% RH；
D.室內到室外距離小于20m；
