【国家标准】NB∕T 10155-2019 家用直膨式太阳能热泵热水系统试验方法

ICS 27.160 F 12 NB 中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准 NB/T 101552019 家用直膨式太阳能热泵热水系统试验方法 Test method for domestic direct-expansion solar heat pump water heating system （发布稿） 2019 - 06 - 04 发布 2019 - 10 - 01 实施 国家能源局 发 布 NB/T 101552019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号和单位 . 1 5 试验方法 . 2 NB/T 101552019 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由中国农村能源行业协会和农业农村部农业生态与资源保护总站提出。 本标准由能源行业农村能源标准化技术委员会（NEA/TC8）归口。 本标准起草单位：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司、江苏贝德莱特太阳能科技有限公司、 山东龙光天旭太阳能有限公司、浙江创能新能源股份有限公司、浙江柿子新能源科技有限公司、东莞市 天尚太阳能有限公司、工大科雅（天津）能源科技有限公司、中国农村能源行业协会太阳能热利用专业 委员会、攀枝花学院、中国建筑科学研究院有限公司。 本标准主要起草人：庄长宇、张同伟、邢作新、夏青、唐玉敏、莫伟权、齐成勇、贾铁鹰、徐众、 张磊、周志成、姜利。 NB/T 101552019 1 家用直膨式太阳能热泵热水系统试验方法 1 范围 本标准规定了家用和类似用途直膨式太阳能热泵热水系统（以下简称热水系统）的试验方法。 本标准适用于电驱动，采用蒸汽压缩制冷循环，以太阳能集热器作为蒸发器，以太阳能和空气热能 为热源，以提供热水为目的，储水箱容量不大于0.6m3的热水系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅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/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾 GB/T 3768 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 采用反射面上方包络测量面的简易法 GB 4343.1 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分：发射 GB 4706.11 家用和类似用途电器的安全 快热式热水器的特殊要求（IEC 60335-2-35:2002,IDT） GB 4706.12 家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊要求（IEC 60335-2-21:1997,MOD） GB 4706.32 家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求（IEC 60335-2- 40:2005 ,IDT） GB/T 9286 色漆和清漆 漆膜的划格试验（eqv ISO 2409:1992） GB 17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流16A） GB/T 18708-2002 家用太阳热水系统热性能试验方法 GB/T 23137 家用和类似用途热泵热水器 JB/T 10359 空调器室外机用塑料环境技术要求 NB/T 10154-2019 家用直膨式太阳能热泵热水系统技术条件 3 术语和定义 NB/T 10154-2019界定的术语和定义适用于本文件。 4 符号和单位 下列符号和单位适用于本文件。 Ac 轮廓采光面积实测值，单位为平方米（m2）； Ac1 轮廓采光面积明示值，单位为平方米（m2）； cpw 水的比热容，单位为焦耳每千克摄氏度 J/（kg）； E 耗电量，单位为千瓦时（kWh）； m 水箱容水质量，单位为千克（kg）； qs 单位轮廓采光面积有用得热量，单位为兆焦每平方米（MJ/ m2）； NB/T 101552019 2 t1 一次加热式的进水温度或循环加热式和静态加热式的储水箱内初始温度，单位为摄氏度（）； t2 一次加热式的出水温度或循环加热式和静态加热式的储水箱内终止温度，单位为摄氏度（）； V 储水箱容量实测值，单位为升（L）； V1 储水箱容量明示值，单位为升（L）； Ac 轮廓采光面积偏差率，单位为百分比（%）； V 储水箱容量偏差率，单位为百分比（%）。 5 试验方法 5.1 试验要求 5.1.1 被测热水系统应按照制造厂的安装规定，使用所提供或推荐使用的附件、工具进行安装，不应 更改和调整热水系统。 5.1.2 试验所需的装置和仪器应按规定的方式连接，分体式热水系统应按制造厂的规定抽真空，未充 注制冷剂的整体式和分体式热水系统应按制造厂的规定充注制冷剂。 未配水箱的热水系统应选用制造商 允许范围内的最大容量水箱作为测试水箱。 5.1.3 集热蒸发器安装应朝向正南，倾角为纬度10内的固定位置或按厂家推荐方式安装。试验期间 应无阴影投射在集热蒸发器上， 且周围的建筑或物体表面无明显的太阳光反射到集热蒸发器上。 在屋顶 进行试验时，热水系统应距屋顶边缘至少 2m。 5.1.4 集热蒸发器与储水箱之间的连接管路的总长度应不大于 6m， 管道的直径与保温应与制造商的安 装指南一致；储水箱进、出水口管路的循环流量、水管规格和水管保温材料按表 1 的推荐值选取。 表 1 储水箱进、出水口管路要求 实测储水箱容量 L 循环流量 L/min 水管公称直径 测试回路保温材料 材料 密度 kg/m3 保温厚度 mm 导热系数 W/(m) V100 35 DN20 发泡橡胶 （丁腈橡胶PVC） 50 15 0.041 （40 时） 100V300 40 DN32 V300 45 5.1.5 热水系统应在额定电压和额定频率下运行，试验电压和频率与额定电压和频率的偏差应不大于 1。 5.1.6 名义工况性能和考核工况性能的试验条件应符合表 2 的规定，试验期间应关闭热水系统的电辅 助热源。 表 2 名义工况性能和考核工况性能的试验条件 项目 水 侧 空 气 侧 环境温度 太阳辐照度 W/ m2 风速 m/s 进水温度 出水温度 干球温度 湿球温度 名义工况 15 55 1826 700 4 考核工况 最大运行工况 29 55 2543 800 4 最小运行工况 9 55 7 6 低温运行工况 9 55 -7 -8 NB/T 101552019 3 变工况运行工况 636 55 638 01000 4 试验期间测量参数平均值的 允许偏离范围 0.5 1 0.5 注1：“”为不适用 注2：“太阳辐照度”指从热水系统开机到停机期间的太阳辐照度平均值 5.1.7 所用测试设备在测量范围内的性能参数，应符合表 3 的规定。 表 3 测量仪表性能参数 参数 最大允许误差/准确度等级 温度 制冷剂（液、气）、水：0.1 其他：0.2 压力 1 流量 2 电气参数 功率表：指示式 0.5 级，积算式 1 级；电能表：1 级 电流表、电压表、功率因数表、频率表：0.5 级 互感器：0.2 级 太阳总辐射 1 级 时间 0.1 质量 0.2 冷媒浓度 110-6Pam3/s 长度 1mm 噪声 2 级 5.2 外观 视检热水系统的外观情况，记录试验结果。 5.3 轮廓采光面积 测量蒸发器的长度和宽度，计算轮廓采光面积的测量值Ac。轮廓采光面积标称值Ac1与Ac的偏差率 Ac按式（1）计算： %100 )( 1 1 = c cc c A AA A. （1） 5.4 装配质量 视检热水系统的装配情况，记录试验结果。 5.5 气密性和承压 5.5.1 气密性 气密性的试验方法按 GB/T 23137 的规定进行。 5.5.2 储水箱承压 NB/T 101552019 4 将储水箱注满水，排尽储水箱内的残留空气，由液压系统缓慢加压至试验压力，保持 10min，检查 并记录有无泄漏及变形。承压式储水箱的试验压力应为储水箱额定压力的 1.5 倍，非承压式储水箱的试 验压力为储水箱额定压力的 1.25 倍。 5.5.3 储水箱脉冲压力 储水箱脉冲压力的试验方法按GB/T 23137的规定进行。 5.6 热性能 5.6.1 得热量 试验装置如图1所示，在表2规定的名义工况下，按GB/T 18708-2002中混水法的规定测试，储水箱 达到表2规定的出水温度时测试结束，测试期间热水系统应稳定运行。记录测试期间热水系统用电设备 （热水系统运行中不可或缺的水泵和控制器等）耗电量。热水系统的单位轮廓采光面积有用得热量qs 按式（2）计算。 -6 21 () 103.6 pw s C c m ttE q A = （2） 三通阀 冷水管道 温度传感器 温度传感器 三通阀 温度传感器 三通阀 热水管道 接电源 电能表 管道保温 循环水泵 水箱 环温传感器 集热蒸发器 风速仪 总日照表 连机管 三通阀 冷水管道 温度传感器 温度传感器 三通阀 温度传感器 三通阀 热水管道 接电源 电能表 管道保温 循环水泵 水箱 环温传感器 集热蒸发器 风速仪 总日照表 连机管 被测热水系统被测热水系统 图1 系统性能试验装置示意图 5.6.2 平均热损系数 平均热损因数的试验方法按 GB/T 18708-2002 的规定进行。 5.6.3 名义工况性能 热水系统在表 2 规定的名义工况下，按 GB/T 23137 的规定测试。 NB/T 101552019 5 5.7 水质 将热水系统中注满符合卫生标准的水后， 在日太阳辐照量16 MJ/m2的条件下工作2天， 检查并记录 系统排出的热水中有无铁锈、异味或其他有碍人体健康的物质。 5.8 过热保护 启动热水系统，使水箱达到最大设定温度后，切断电源。逐时记录环境温度和太阳辐照度，热水系 统在日太阳辐照量16MJ/m2和环境温度（1539）下连续闷晒2天，到第3天时，向水箱内注入 （150.5）的水，使水箱水温下降后，启动热水系统，检查并记录热水系统是否有裂纹、变形等，是 否能正常运行。 5.9 外热冲击 启动热水系统40min后达到稳定运行，切断电源开始闷晒，热水系统的集热蒸发器在太阳能辐照度 大于700 W/ m2和环境温度（1539）下保持1.5h后，向集热蒸发器喷水15min，喷水温度小于25， 喷水流量不小于200 kg/ m2h。做2次外热冲击，记录试验期间的环温、喷水水温、太阳辐照度，喷水流 量等。试验结束后检查并记录热水系统是否有裂纹等异常，是否能正常运行。 5.10 考核工况性能 热水系统在表 2 规定的最大运行工况、 最小运行工况、 低温运行工况和变工况下， 试验方法按 GB/T 23137 的规定进行。 5.11 热水储存性能 热水输出率和储水箱容量的试验方法按 GB/T 23137 的规定进行。偏差率V 按式（3）计算： %100 )( 1 1 = V VV V .（3） 5.12 噪声 噪声的试验方法按GB/T 3768的规定进行。距离热水系统压机侧外表面1.0 m，离地面高度为（压机 侧机组高度+1m）/2处，用声级计的计权网络A档测量噪声值，测点数量不应少于5个，取测试结果的算 数平均值。 注：因外部环境背景噪声与热水系统的接近而无法测出数据时，应注明原因。 5.13 耐候性 5.13.1 电镀件耐盐雾 试验前，电镀件表面清洗除油，试验方法按 GB/T 2423.17 的规定进行，试验周期 24h。试验后，用 清水冲掉残留在表面上的盐分，检查并记录电镀件腐蚀情况。 5.13.2 涂装件涂层附着力 热水系统放置16h后，在涂