太陽能供熱能效測評系統

 
太陽能供熱能效測評系統根據《住房和城鄉建設部、財政部》GB 55015-2021建筑節能與可再生能源利用通用規范、GB/T 50378-2019綠色建筑評價和GBT 50801-2013 可再生能源建筑應用工程能價標準要求，采用NB-LOT+LoRa無線通信網絡技術，組成完備的無線傳感器感知層和數據遠傳網絡層，解決了系統的測、傳、用環節互聯、人機交互，具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧測試平臺，符合現場大型太陽能太陽能熱水系統和光伏發電系統實際工況的檢測要求。

太陽能供熱能效測評系統熱利用系統
1、集熱系統得熱量
（1）集熱系統得熱量：由太陽能集熱系統中太陽集熱器提供的有用能量，單位：MJ/天全天。
（2）測試時間：測試起止時間達到測試所需要的太陽輻射量為止。
（3）所需測試參數：集熱系統進口溫度、集熱系統出口溫度、集熱系統流量、環境溫度、環境空氣流速、測試時間。
（4）數據整理：當采用熱量表測試上述參數時，太陽能集熱系統得熱量可以用熱量表直接測量。當上述參數分別測量時，集熱器進出口溫度、流量采樣時間間隔不得小于1分鐘，記錄時間間隔不得大于10分鐘。太陽能集熱系統得熱量根據記錄的溫度、流量等數據計算得出。

2、系統常規熱源耗能量
（1）系統常規熱源耗能量：系統中輔助熱源所耗常規熱源的耗能量（實際工況為：系統應提供給用戶的熱量減去集熱系統得熱量）。
（2）測試時間：測試起止時間達到測試所需要的太陽輻射量為止。
（3）所需測試參數：輔助熱源加熱量、環境溫度、環境空氣流速、測試時間。
（4）數據分析：當采用電作為輔助熱源時，測量測試時間內輔助熱源的耗電量。
當采用其它熱源為輔助能源時，系統常規熱源耗能量的測量方法可用下面公式和方法計算：
（1）系統常規熱源耗能量= QT-QC
式中
Q fz ――系統常規熱源耗能量，MJ；
Q T ――系統應向用戶提供的總能量，MJ；
Q C ――集熱系統得熱量，MJ。
（2）系統應向用戶提供的總熱量Q T 由以下三部分組成：
①每天系統提供給用戶的實際生活熱水耗熱量Q G
②實際供水未達到60℃要求時，需要補充的熱量Q A
③ 為滿足設計要求，系統還應提供的熱量Q S
所以，系統應提供給用戶的總熱量量
3 、貯熱水箱熱損系數
（1）貯熱水箱熱損系數：表示貯熱水箱保溫性能的參數，單位：W/K。
（2）測試時間：選取一天，測試起止時間為晚上8點開始，且開始時貯熱水箱水溫不得低于40℃與水箱所處環境溫度差不小于20℃，第二天早上6點結束，共計10個小時；
（3）所需測試參數：開始時貯熱水箱內水溫度、結束時貯熱水箱內水溫度、貯熱水箱容水量、貯熱水箱附近環境溫度、測試時間。
（4）數據分析
貯熱水箱熱損系數用式（1）計算：
 

式中：
--貯熱水箱熱損系數，W/K;
--水的密度，kg/m3，
--水的比熱容，J/（kg·K）；
--貯熱水箱容水量，m3;
--降溫時間，s；
--開始時貯熱水箱內水溫度，℃；
--結束時貯熱水箱內水溫度，℃；
--降溫期間平均環境溫度。
4、集熱系統效率
（1）集熱系統效率：在測試期間內太陽能集熱系統有用得熱量與同一測試期內投射在太陽能集熱器上日太陽輻照能量之比。
（2）測試時間：測試起止時間達到測試所需要的太陽輻射量為止。
（3）所需測試參數：太陽能集熱器采光面積、太陽輻照量、集熱系統進口溫度、集熱系統出口溫度、集熱系統流量、環境溫度、環境空氣流速、測試時間。
（4）數據分析
集熱系統效率用式（2）計算：    
式中：
——集熱系統效率，%；
——太陽能集熱系統得熱量，MJ;
——太陽能集熱器采光面積，㎡；
——太陽能集熱器采光面上的太陽能輻照量，MJ/㎡；
5、太陽能保證率
（1）太陽能保證率：系統中太陽能部分提供的能量與系統需要的總能量之比。
（2）測試時間：測試起止時間達到測試所需要的太陽輻射量為止；
（3）所需測試參數：太陽能集熱器采光面積、太陽輻照量、集熱系統進口溫度、集熱系統出口溫度、集熱系統流量、環境溫度、環境空氣流速、輔助熱源加熱量、測試時間。
（4）數據分析
系統太陽能保證率用式（3）計算：
式中：
f—系統太陽能保證率；
——太陽能集熱系統得熱量，MJ;
——系統需要的總能量；MJ。
系統需要的總能量用式（4）計算：
——輔助熱源加熱量；MJ。

工程評價
工程評價的依據是項目《申請報告》，太陽能保證率和常規能源替代量為考核性指標，其中任何一項達不到《申請報告》中的要求，則該工程判為不合格，該項目不得通過測評。
1、太陽能保證率
方法一：短期測試
對項目的太陽能保證率進行評價，不得低于項目《申請報告》中提出的太陽能保證率。
對全年太陽能保證率計算如下：
    1) 當地日太陽輻照量小于8MJ/㎡的天數為x1天；當地日太陽輻照量小于12MJ/㎡且大于等于8MJ/㎡的天數為x2天；當地日太陽輻照量小于16MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的天數為x3天；當地日太陽輻照量大于等于16MJ/㎡的天數為x4天；
    2) 經測試，當地日太陽輻照量小于8MJ/㎡時的太陽能保證率為；當地日太陽輻照量小于12MJ/㎡且大于等于8MJ/㎡的太陽能保證率為；當地日太陽輻照量小于16MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的太陽能保證率為；當地日太陽輻照量大于等于16MJ/㎡的太陽能保證率為；
則全年的太陽能保證率為：

方法二：長期監測
實際測得一年周期內太陽輻照總量為J全年，一年周期內太陽能熱水系統需要的總能量，則全年的太陽能保證率為

2、常規能源替代量（噸標準煤）
對項目的常規能源替代量（噸標準煤）進行評價，不得低于項目《申請報告》中提出的常規能源替代量（噸標準煤）。
方法一：短期測試
對全年常規能源替代量計算如下：
經測試，當地日太陽輻照量小于8MJ/㎡時的集熱系統得熱量為Q1；當地日太陽輻照量小于8MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的集熱系統得熱量為Q2；當地日太陽輻照量小于16MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的集熱系統得熱量為Q3；當地日太陽輻照量大于等于16MJ/㎡的集熱系統得熱量為Q4；