GB/T 12915-1991 家用太阳热水器热性能试验方法

GBT12915—91

家用太阳热水器热性能试验方法

Testmethodstodeterminethethermalperformanceof

domesticsolarwaterheaters

1991-05-221992-02-01

华人民共和国国家标准

家用太阳热水器热性能试验方法GB／T12915—91

Testmethodstodeterminethethermalperformanceof

domesticsolarwaterheaters

1主题内容与适用范围

本标准规定了家用太阳热水器在室外太阳辐照下的热性能试验方法，试验的热性能为：平均日效率、

平均热损系数和非稳态效率方程。

本标准适用于非聚光、无辅助热源的自然循环式和闷晒式家用太阳热水器，热管式、真空管式、相变

式、双回路式和直流式等家用太阳热水器亦应参照使用。

2引用标准

GB4271平板型太阳集热器热性能试验方法

3术语

3.1家用

指家庭及小型集体用。

3.2太阳热水器

把太阳能转变为热能以达到加热水的目的所必需的完整装置。它通常包括太阳集热器、贮水箱、连接

管道、支架和其他零部件。

3.3太阳集热器

吸收太阳辐射并向流经自身的工质传递热量的装置。

3.4贮水箱

太阳热水器贮存热水的装置。

3.5自然循环式太阳热水器

仅利用水的密度差而使水在太阳集热器与贮水箱之间循环的太阳热水器。

3.6闷晒式太阳热水器

太阳集热器与贮水箱合为一体的太阳热水器。

3.7平均日效率

在有太阳辐照的一天内，太阳热水器贮水所获得的热量与照射到太阳热水器采光面上的太阳辐射能量

之比。

3.8平均热损系数

在无太阳辐照条件下的一定时间内，单位时间、单位采光面积、太阳热水器贮水温度与环境温度之间

单位温差的平均热量损失。

3.9非稳态效率

在有太阳辐照的一定时间内，太阳热水器贮水所获得的热量与照射到太阳热水器采光面上的太阳辐射

能量之比。

3.10非稳态效率方程

在有太阳辐照的条件下，描述太阳热水器非稳态效率随贮水温度、环境温度和太阳辐照度变化的关系

式。

3.11其他术语

参见GB4271。

4试验条件

4.1在白天试验期间，不得有外界的阴影落在太阳热水器的采光面上，也不应有从反射率大于0.2的其他表

面（贮水箱的外壳除外）反射的能量落在太阳热水器的采光面上。

2

4.2太阳热水器采光面上全天的累积太阳辐照量应大于17000kJ/m。

4.3白天试验期间的平均环境温度应大于15℃，小于30℃。

4.4在整个试验期间，环境风速应小于4m/s。

5测试仪表

5.1累积太阳辐照量的测量

5.1.1累积太阳辐照量用总日射表（天空辐射表）及累积日射记录仪进行测量。

5.1.2总日射表在使用一年内需经过检定，与已知准确度的总日射表进行过比对。

5.1.3总日射表的时间常数应小于5s，非线性误差应不超过±1.5％。

5.1.4总日射表接受太阳辐照的平面应与太阳热水器的采光面平行。

5.1.5累积日射记录仪的误差应不超过±1％。

5.2温度的测量

5.2.1贮水温度可用热电偶温度计、电阻温度计其他温度计测量。温度计应经过检定。误差不超过±

0.2℃。

5.2.2环境温度可用热电偶温度计、电阻温度计或误差不超过±0.2℃的水银温度计测量。

5.2.3环境温度计应置于离试验地面1～1.5m的百页箱内相当于百页箱条件的环境中，距离太阳热水器

15m以内。

5.3容水量的测量

5.3.1容水量可用磅秤或计量筒测量，水量测量的误差应不超过±1％。

5.3.2容水量应按贮水箱所能放出的最大水量计算。

5.4采光面积的测量

5.4.1采光面积可用直尺或卷尺测量，读数分辨率为1mm。

5.4.2采光面积应按太阳热水器表面透光部分在太阳入射角为零时的最大投影面积计算，透明盖板之间的

压条面积不予扣除。

5.5风速的测量

5.5.1风速可用旋杯式风速计其他风速计测量，风速计的测量误差应不超过±0.5m/s。

5.5.2风速计应置于太阳热水器的顶部附近且通风良好的地方，距离太阳热水器10m以内。

6试验步骤及数据处理

6.1平均日效率的测定

6.1.1将太阳热水器面向正南，并按实际使用时的倾角放置。对于倾角可以调节的太阳热水器，使倾角等

于测试地点的纬度值。

6.1.2在试验前一小时，试验前一天的日落后，对太阳热水器上水。每平方米采光面积的上水量应不大

于100kg。

6.1.3贮水箱内按贮水容积等分的原则自上而下地布置三个或更多个测温点。对于自然循环式太阳热水

器，测温点与贮水箱进出口的水平距离不小于10cm；对于闷晒式太阳热水器，测温点应位于贮水箱吸热面

与背面的中间，以各点温度的算术平均值代表真实的贮水温度。

6.1.4试验前，太阳热水器采光面用遮阳板遮住太阳辐射。

6.1.5试验开始时，取掉遮阳板，时间每隔1h测试一次数据，全天总的测试时间，一般规定为8h。

6.1.6将一天取得的测试数据，按式（1）计算出太阳热水器的平均日效率d：

=（MC（t-t）/（AH）……………（1）

dpes

式中：d──平