NB T 10415-2020 中温玻璃-金属封接式真空直通太阳集热管.pdf
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1、ICS 27.160 CCS F 12 备案号: NB 中 华 人 民 共 和 国 能源 行 业 标 准 NB/T 10415 2020 中温玻璃 -金属封接式真空直通 太阳 集热管 Glass-metal sealed direct connection evacuated solar collector tube for medium temperature ( 发布 稿 ) 2020-10-23 发布 2021-02-01 实施 国家能源局 发布 NB/T 10415 2020 1 目 次 前言 . 2 1 范围 . 3 2 规范性引用文件 . 3 3 术语和定义 . 3 4 结构与 编
2、码 . 4 5 技术要求 . 5 6 试验方法 . 6 7 检验规则 . 8 8 标志、包装、运输、贮存 . 9 附录 A(规范性)直通管热损系数试验方法 . 10 参考文献 . 16 NB/T 10415 2020 2 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。 本文件 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。 本文件 由能源行业农村能源标准化技术委员会( NEA/TC8)归口。 本文件 由中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会负责组织起草。 本文件 起草单位:浙江省太阳能产品质量检验中
3、心、陕西宝光真空电器股份有限公司、山东龙光 天旭太阳能有限公司、河北道荣新能源科技有限公司、山东光普太阳能工程有限公司、 北京桑达太阳 能技术有限公司、 丹阳市凯鑫合金材料有限公司、浙江神太太阳能股份有限公司、海宁德诺太阳能设 备有限公司、浙江海光能源有限公司、山东耀国光热科技股份有限公司、云南省玉溪市太标太 阳能设 备有限公司、北京华业阳光新能源有限公司、山东煦珀新材料有限公司、南京科之峰节能技术有限公 司、连云港众沃太阳能技术有限公司、北京兆阳光热技术有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、 中国科学院电工研究所。 本文件 主要起草人: 凌德力 、高辉、邢作新、 薛道荣 、闵庆喜、 孙守建、
4、 荆正伟、俞海强、周树 远、王国伟、翁常金、张永林、周小雯、李凤德、方文朝、 顾常杰 、杜鸣、王敏、雷东强、贾铁鹰、 沈斌 。 NB/T 10415 2020 3 中温玻璃 -金属封接式真空直通 太阳 集热管 1 范围 本文件 规定了 中温玻璃 -金属封接式真空直通 太阳 集热管(以下简称直通管) 的结构 与编 码 、技术 要求、试验方法 和 检验规则等。 本文件 适用于 槽式、线性菲涅尔式等中温太阳能热利用系统中 接受太阳辐射, 工作温度范围 在 100 300 的中温玻璃 -金属封接式真空直通太阳集热管 ,其他类似玻璃 -金属内管结构的直通式太阳能集热 管可参照执行 。 2 规范性引用文件
5、 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;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 12936 太阳能热利用术语 GB/T 13384 机电产品 包装通用技术条件 GB/T 17395 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 19775-2005 玻璃 -金属封接式热管真空太阳集热管 GB/T 29159-2012 全玻璃真空太阳集热管用玻璃管 GB/T 25965 材料法向发射比与全玻璃真空太阳集热管半球发射比试验方法 GB/T 25968 分光光度计测量材料的 太 阳
6、透射比和 太 阳吸收比试验方法 3 术语和定义 GB/T 12936和 GB/T 19775-2005界定 的 及以下术语和定义适用于本文件 。 3.1 中温玻璃 -金属封接式真空直通 太阳 集热管 glass-metal sealed direct connection collector tube for medium temperature 在玻璃罩管和金属吸热管之间有真空空间,两端通过可伐过渡密封联接,吸收太阳辐射并将产生的 热量传递给传热工质的部件。 3.2 玻璃与金属封接漏率 sealing leak rate of glass and metal pipes 玻璃罩管与金属吸热
7、管之间 , 在 已知压差 情况下, 单位时间内 通过可伐过渡密封联接处 的 气体 量 。 注 : 封接漏率 用 帕立方米每秒 ( Pam3/s) 表示。 3.3 NB/T 10415 2020 4 金属 吸 热管 metal absorber tube 外表面带有太阳选择性吸收涂层,用于吸收太阳辐射并将其转化为管内流体热能的金属管 。 3.4 热损系数 heat loss coefficient 给定温度条件下 直通管 单位长度热损失功率值。 4 结构与 编码 4.1 产品 结构 直通管 结构和组 成 部件 见 图 1。 1 2 4 D a b s L c L s 3 8 7 6 5 L D
8、g 标引序号 说明: 1 玻璃金属封接处 2 吸气剂 3 玻璃罩管 4 金属吸热管 5 金属连接段 6 介质流道 7 真空夹层 8 波纹弹性连 接管 L 室温下 直通管 总长度 Lc 连接段长度 Ls 封接长度 Dabs 金属吸热管 外 径 Dg 玻璃罩管 外 径 图 1 直通管 结构 和 组成部件 4.2 结构尺寸 直通管 结构尺寸 的推荐规格序列见 表 1。 NB/T 10415 2020 5 表 1 直通管 结构尺寸 的推荐规格序列 单位为 毫米 金属吸热管 外径 金属吸热管 壁厚 玻璃罩管外径 玻璃罩管壁厚 总长度 40 1.5 70100 2.0 2000 70 2.5 125 2.
9、5 2000或 4060 4.3 产品 编码 直通管 的 编码结构 如图 2 所示 : 第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分 总长度 玻璃罩管外径 /壁厚 金属吸热管外径 /壁厚 中温玻璃 -金属封接式真空直通 太阳 集热管 图 2 编码结构图 各 部分 之间用 “ ” 隔开 , 每个码位上所使用的代码字符见表 2。 表 2 代码字符 第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分 ZBJ: 中温玻璃 -金属封 接式真空直通 太阳 集热 管 用阿拉伯数字表示 金属吸热 管 外径 和壁厚 ,以毫米( mm) 为单位 , 外径 取整数 ,壁厚小 数点后保留 一 位数字 用
10、阿拉伯数字表示 玻璃罩管 外径 和壁厚 ,以毫米( mm) 为单位 , 外径 取整数 ,壁厚 小数点后保留 一 位数字 用阿拉伯数字表示 直通管 总长度, 以毫米( mm)为 单位 ,取整数 示例 : ZBJ-40/1.5-90/2.0-2000 表示 金属吸热管外径为 40mm, 金属吸热管壁厚为 1.5mm, 玻璃罩管外径为 90mm, 玻璃罩管壁厚为 2.0mm, 总长度为 2000mm 的中温玻璃 -金属封接式真空直通 太阳 集热管。 5 技术 要求 5.1 外观 5.1.1 玻璃 罩 管 上 的 结石 应符合 GB/T 19775-2005 中 6.1.3 的 规定 ,节瘤应符合 G
11、B/T 19775-2005 中 6.1.4 的规定,气线长度应符合 GB/T 19775-2005 中 6.1.5 的规定。 5.1.2 金属 吸热管上的 吸热体涂层 应 颜色均匀, 无手印、污物、起皮、脱落和 明显划伤。 5.2 尺寸偏差 玻璃罩管的弯曲度应不大于 0.2%;金属吸热管的外径和壁厚应符合 GB/T 17395 的相关规定;直通 管实测长度应不大于标称值的 0.5%,玻璃罩管实测外径应不大于标称值的 5mm。 5.3 环切等级 玻璃罩管的环切等级应不大于 HQ-6。 NB/T 10415 2020 6 5.4 光学性能 5.4.1 玻璃 罩管 太阳透射比应不小于 0.90(A
12、M1.5)(非玻璃罩管两端过渡区域) 。 5.4.2 金属吸热管涂层的太阳吸收比应不小于 0.92 (AM1.5)。 5.4.3 太阳选择性吸收 涂层 半球 发射 比 应不大于 0.08(150 1 )。 5.5 封接 漏率 玻璃与金属 封接漏率应小于 1.010-10 Pam3/s。 5.6 真空性能 直通管 真空夹层内的 气体压强应不大于 510-2Pa。 测 试期间 ,在玻璃壁上应呈现微弱荧光,不应有 辉光放电、火花穿透玻璃壁或火花发散而玻璃壁上无荧光现象。 5.7 机械强度 5.7.1 直通管 应能承受直径为 30mm 实心钢球从不低于 1.4m 高度的冲击不破损。 5.7.2 波纹弹
13、性连接管经受 12000 次的模拟位移试 验后 , 封接 漏率 应 符合 5.5 的规定 。 5.8 热损系数 直通管 热损系数应符合表 3的 规定 。 表 3 直通管 热损系数 工况温度 热损 系数限 值 ( W/m) 100 18 200 36 250 45 300 55 5.9 耐候性 5.9.1 高温 形变弯曲度 直通管形变弯曲度试验后, 每米 直通管 的 形变 弯曲度 应 不大于 5mm。 5.9.2 外热冲击 外热冲击试验后, 玻璃罩管应无炸裂 或 裂纹 等损坏,玻璃 -金属封接处应无变形 、炸裂 和漏 气 。 5.9.3 耐 低温 耐低温试验后, 直通管 应无 损坏。 6 试验
14、方法 6.1 外观 6.1.1 视检玻璃 罩 管上的结石 、节瘤和气线长度 情况,记录检查结果。 6.1.2 视检金属 吸热管上的 吸热体涂层的外观情况,记录检查结果。 NB/T 10415 2020 7 6.2 尺寸偏差 将 直通管 水平固定放置在 V 形试验支架上, 两端封接处在支撑点位置, 用百分表测量 直通 管 中部 的最大与最小径向尺寸,最大与最小径向尺寸之和除以 2 倍玻璃罩管长度为玻璃罩管弯曲度; 用精度 0.02mm 的千分尺测量 并 记录 金属吸热管的外径和 壁厚; 用精度 1mm 的钢卷尺测量 并 记录 直通管长度 ; 用精度 0.02mm 的千分尺测量 并 记录 玻璃罩管
15、外径和壁厚。 6.3 环切等级 玻璃罩管环切等级试验方法按 GB/T 29159-2012 中附录 A的规定 进行 6.4 光学性能 6.4.1 切割 直通管 上非 玻璃罩管两端 过渡区域 的玻璃罩管, 样品尺寸 应满足 分光光度计的要求,使用 具有积分球的分光光度计在波长范围 300nm 2500nm 内,光线分别与 玻璃罩管 上截取的玻璃试样的凸 面、凹面垂直入射, 按 GB/T 25968 的规定 测量玻璃 罩管太阳 透射比, 玻璃试样的 凹面和凸面各做 3 次, 取平均值。 6.4.2 切割 直通管 的金属 吸热 管, 样品尺寸 应满足 分光光度计的要求 , 使用具有积分球的分光光度计
16、 在波长范围 300nm 2500nm 内, 按 GB/T 25968 的规定 测量 金属吸热管 涂层吸收比。 6.4.3 太阳选择性吸收涂层的半球发射比试验方法 按 GB/T 25965 的规定进行,测试温度调整为 150 1。 6.5 封接 漏率 将氦质谱检漏仪的检测接口与 直通管 的排气嘴对接,氦质谱检漏仪对 直通管 内腔进行抽气工作,当 仪器显示玻璃 罩 管内的可检 漏率小于 1.010-10 Pam3/s时,用充满氦气的气包将封接处全部包住,并持续 30s。仪器显示的漏率应无提高。 6.6 真空性能 用火花检漏器在暗 室 环境下探测 直通管 的玻璃 -金属封接端的真空夹层,根据放电颜
17、色对真空状况 作定性判断。 6.7 机械强度 6.7.1 直通管 水平固定安装在试验架上,由间距 1500mm 的两个带有厚 5mm 聚氨酯衬垫的 V 形槽支 撑,直径 30mm 的钢球对准集热管中部与两支点中部,钢球底部至玻璃 罩 管撞击处 1400mm,自由落下, 垂直撞击在 直通 管上。 6.7.2 用往复试验装置 对 波纹弹性连接管 进行 12000 次 模拟位移试验 , 每次 模拟位移试验 的周期为 2s、 位移量为 2mm 每个波, 试验后 按 6.5 的规定进行封接 漏率 试验 。 6.8 热损系数 热损系数 试验 方法 按 附录 A规定的进 行 。 6.9 耐候性 6.9.1
18、高温 形变弯曲度 NB/T 10415 2020 8 将 直通管 放置在 V形支架上, 通过垂直投影的方式 标记加热前 直通管 中心位置高度,油泵循环导热 油,设定导热油加热温度为 300 2 ,达到设定温度后 继续循环 2h,测量加热后 直通管 中心位置高度, 加热前后高度差为 h, 直通管形变 弯曲度为 h/L。 6.9.2 外热冲击 将 直通管 放置在 V形支架上,油泵循环导热油,设定导热油加热温度为 300 2,达到设定温度 后, 对 直通管 均匀喷水 , 喷水 水温 15 10,喷水流量应大于 150kg/(mh),保持喷水 5min,检查 直通 管 是否有损坏。 6.9.3 耐低温
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