太阳能供热能效测评系统

 
太阳能供热能效测评系统根据《住房和城乡建设部、财政部》GB 55015-2021建筑节能与可再生能源利用通用规范、GB/T 50378-2019绿色建筑评价和GBT 50801-2013 可再生能源建筑应用工程能价标准要求，采用NB-LOT+LoRa无线通信网络技术，组成完备的无线传感器感知层和数据远传网络层，解决了系统的测、传、用环节互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧测试平台，符合现场大型太阳能太阳能热水系统和光伏发电系统实际工况的检测要求。

太阳能供热能效测评系统热利用系统
1、集热系统得热量
（1）集热系统得热量：由太阳能集热系统中太阳集热器提供的有用能量，单位：MJ/天全天。
（2）测试时间：测试起止时间达到测试所需要的太阳辐射量为止。
（3）所需测试参数：集热系统进口温度、集热系统出口温度、集热系统流量、环境温度、环境空气流速、测试时间。
（4）数据整理：当采用热量表测试上述参数时，太阳能集热系统得热量可以用热量表直接测量。当上述参数分别测量时，集热器进出口温度、流量采样时间间隔不得小于1分钟，记录时间间隔不得大于10分钟。太阳能集热系统得热量根据记录的温度、流量等数据计算得出。

2、系统常规热源耗能量
（1）系统常规热源耗能量：系统中辅助热源所耗常规热源的耗能量（实际工况为：系统应提供给用户的热量减去集热系统得热量）。
（2）测试时间：测试起止时间达到测试所需要的太阳辐射量为止。
（3）所需测试参数：辅助热源加热量、环境温度、环境空气流速、测试时间。
（4）数据分析：当采用电作为辅助热源时，测量测试时间内辅助热源的耗电量。
当采用其它热源为辅助能源时，系统常规热源耗能量的测量方法可用下面公式和方法计算：
（1）系统常规热源耗能量= QT-QC
式中
Q fz ――系统常规热源耗能量，MJ；
Q T ――系统应向用户提供的总能量，MJ；
Q C ――集热系统得热量，MJ。
（2）系统应向用户提供的总热量Q T 由以下三部分组成：
①每天系统提供给用户的实际生活热水耗热量Q G
②实际供水未达到60℃要求时，需要补充的热量Q A
③ 为满足设计要求，系统还应提供的热量Q S
所以，系统应提供给用户的总热量量
3 、贮热水箱热损系数
（1）贮热水箱热损系数：表示贮热水箱保温性能的参数，单位：W/K。
（2）测试时间：选取一天，测试起止时间为晚上8点开始，且开始时贮热水箱水温不得低于40℃与水箱所处环境温度差不小于20℃，第二天早上6点结束，共计10个小时；
（3）所需测试参数：开始时贮热水箱内水温度、结束时贮热水箱内水温度、贮热水箱容水量、贮热水箱附近环境温度、测试时间。
（4）数据分析
贮热水箱热损系数用式（1）计算：
 

式中：
--贮热水箱热损系数，W/K;
--水的密度，kg/m3，
--水的比热容，J/（kg·K）；
--贮热水箱容水量，m3;
--降温时间，s；
--开始时贮热水箱内水温度，℃；
--结束时贮热水箱内水温度，℃；
--降温期间平均环境温度。
4、集热系统效率
（1）集热系统效率：在测试期间内太阳能集热系统有用得热量与同一测试期内投射在太阳能集热器上日太阳辐照能量之比。
（2）测试时间：测试起止时间达到测试所需要的太阳辐射量为止。
（3）所需测试参数：太阳能集热器采光面积、太阳辐照量、集热系统进口温度、集热系统出口温度、集热系统流量、环境温度、环境空气流速、测试时间。
（4）数据分析
集热系统效率用式（2）计算：    
式中：
——集热系统效率，%；
——太阳能集热系统得热量，MJ;
——太阳能集热器采光面积，㎡；
——太阳能集热器采光面上的太阳能辐照量，MJ/㎡；
5、太阳能保证率
（1）太阳能保证率：系统中太阳能部分提供的能量与系统需要的总能量之比。
（2）测试时间：测试起止时间达到测试所需要的太阳辐射量为止；
（3）所需测试参数：太阳能集热器采光面积、太阳辐照量、集热系统进口温度、集热系统出口温度、集热系统流量、环境温度、环境空气流速、辅助热源加热量、测试时间。
（4）数据分析
系统太阳能保证率用式（3）计算：
式中：
f—系统太阳能保证率；
——太阳能集热系统得热量，MJ;
——系统需要的总能量；MJ。
系统需要的总能量用式（4）计算：
——辅助热源加热量；MJ。

工程评价
工程评价的依据是项目《申请报告》，太阳能保证率和常规能源替代量为考核性指标，其中任何一项达不到《申请报告》中的要求，则该工程判为不合格，该项目不得通过测评。
1、太阳能保证率
方法一：短期测试
对项目的太阳能保证率进行评价，不得低于项目《申请报告》中提出的太阳能保证率。
对全年太阳能保证率计算如下：
    1) 当地日太阳辐照量小于8MJ/㎡的天数为x1天；当地日太阳辐照量小于12MJ/㎡且大于等于8MJ/㎡的天数为x2天；当地日太阳辐照量小于16MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的天数为x3天；当地日太阳辐照量大于等于16MJ/㎡的天数为x4天；
    2) 经测试，当地日太阳辐照量小于8MJ/㎡时的太阳能保证率为；当地日太阳辐照量小于12MJ/㎡且大于等于8MJ/㎡的太阳能保证率为；当地日太阳辐照量小于16MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的太阳能保证率为；当地日太阳辐照量大于等于16MJ/㎡的太阳能保证率为；
则全年的太阳能保证率为：

方法二：长期监测
实际测得一年周期内太阳辐照总量为J全年，一年周期内太阳能热水系统需要的总能量，则全年的太阳能保证率为

2、常规能源替代量（吨标准煤）
对项目的常规能源替代量（吨标准煤）进行评价，不得低于项目《申请报告》中提出的常规能源替代量（吨标准煤）。
方法一：短期测试
对全年常规能源替代量计算如下：
经测试，当地日太阳辐照量小于8MJ/㎡时的集热系统得热量为Q1；当地日太阳辐照量小于8MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的集热系统得热量为Q2；当地日太阳辐照量小于16MJ/㎡且大于等于12MJ/㎡的集热系统得热量为Q3；当地日太阳辐照量大于等于16MJ/㎡的集热系统得热量为Q4；