GB T 17049-2005 全玻璃真空太阳集热管.pdf
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1、ICS 27. 160 F 12 gB 中华人民共和国国家标准G/T 17049-2005 代替GB!T17049 1997 全玻璃真空太阳集热管AIl-glass evacuated solar collector tubes 2005-05-25发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 17049-2005 目次前言.皿1 范围2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 产品分类.25 技术要求.46 检测方法.5 7 检验规则8 标志、包装、运输、贮存.9 附录A(规范性附录)1S0 4803: 1978实验室玻璃制品跚硅玻璃管(节选)附录B(规范性附录
2、)IS0 3585 :1998跚硅玻璃3.3性能(节选).12 附录C(规范性附录)IS0 9806-1 :1994太阳集热器检测方法第一部分:带压差的有玻璃盖液体集热器热性能(节选).14 附录(规范性附录)太阳选择性吸收涂层分类表全玻璃真空太阳集热管的结构尺寸.图1全玻璃真空太阳集热管结构及组成部件图2全玻璃真空太阳集热管热性能测试装置示意GB/T 17049一2005前言本标准代替GB/T17049-1997(全玻璃真空太阳集热管。本标准与GB/T170491997相比主要技术内容变化为:一提高了全玻璃真空太阳集热管及其材料的光热性能指标(本版第5章); 一一增加了罩玻璃管直径为58mm
3、的全玻璃真空太阳集热管的技术规定(本版第4、5章); 一一增加了全玻璃真空太阳集热管的真空品质检测(本版6.5.2); 一一增加了采用钢球进行机械冲击试验(本版6.的。本标准附录A、附录B附录C、附录D为规范性附录。本标准由中华人民共和国科学技术部、全国能源基础与管理标准化技术委员会提出。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源和可再生能源分技术委员会归口。本标准由清华大学、中国标准化研究院负责起草。北京玻璃仪器厂、北京清华阳光能源开发有限责任公司、山东皇明太阳能有限公司、山东力诺新材料有限公司、北京天普太阳能工业有限公司、江苏省华扬太阳能有限公司、浙江美大太阳能工业有限公司、北京北方
4、阳光太阳能设备有限公司参加起草。本标准主要起草人:殷志强、薛祖庆、贾铁鹰、沈长治、严锡元、陈革、刘希杰、朱宁、黄永伟、徐建龙、马卫国。本标准于1997年11月首次发布。阳山GB/T 17049-2005 全玻璃真空太阳集热管1 范围本标准规定了全玻璃真空太阳集热管产品的定义、分类、技术要求、检测方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于接收太阳辐射并转换2 规范性引用文件下列文件中的条款通过7豆的修改单(不包括勘误的内GB/ T 12936. GB/ T 13 384 QB/ T 2436 JJG 1032光/ 的热性能以及下列术语和定义3.1 3.2 3. 3 3. 4 玻璃管节
5、瘤玻璃体内存在与玻璃主体成分有差异玻璃管结石stone of glass tube 玻璃体内含有的固态夹杂物。太阳选择性吸收涂层(表面)solar selective absorbing coating (surface) 具有高的太阳吸收比和低的发射比的涂层。全玻璃真空太阳集热管吸热体absorber of all-glass evacuated solar collector tube 外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃管,吸收太阳辐射转换成热能。G/T 17049-2005 3.5 全玻璃真空太阳集热管内的真空夹层vacuum jacket in all-gl描sevacuated s
6、olar collector tube 全玻璃真空太阳集热管的罩玻璃管与内玻璃管间处于低气压时的夹层.当夹层内气体压强足够低,气体的导热可以忽略。3.6 蒸散型吸气荆f1ash getter 使用时需采用蒸散工艺,靠吸气材料在蒸散过程中和沉淀成膜后所具有的吸气作用而工作的吸气剂。3. 7 全玻璃真空太阳集热管的空晒温度stagnation temperature of an all-glass evacuated solar collector tube 全玻璃真空太阳集热管内只有空气,于规定的太阳辐照下,在准稳态时,全玻璃真空太阳集热管内空气达到的最高温度。3.8 全玻璃真空太阳集热管的空晒
7、性能参数stagnation parameter of an all-glass evacuated solar collector tube 空晒温度与环境温度之差与太阳辐照度的比值。3.9 全玻璃真空太阳集热管的闷晒太阳辐照量solar irradiation for obtaining a preset water tempera ture rise in an all-glass evacuated solar collector tube under stagnation 充满全玻璃真空太阳集热管的水的温度升高一定温度范围所需的太阳辐照量。3.10 全玻璃真空太阳集热管平均热损系数a
8、verage heat loss coefficient of an all-glass evacuated solar collector tube 在无太阳辐照的条件下,全玻璃真空太阳集热管充满的热水平均温度与平均环境温度每相差1C时,经吸热体单位表面积散失的热流量。3. 11 真空品质vacuum quality 全玻璃真空集热管内加热后,集热管内吸气镜面轴向长度消失率表示全玻璃真空集热管内的真空性能。3.12 漫反射平板diffuse f1at plate reflector 以漫反射为主的平板,安装在与全玻璃真空太阳集热管相隔一定距离的下部,用来增加全玻璃真空太阳集热管采集的太阳辐射
9、。4 产品分类4.1 产品4. 1. 1 产品结构全玻璃真空太阳集热管由具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃管和同轴的罩玻璃管构成,内玻璃管一端为封闭的圆顶形状,由罩玻璃管封离端内带吸气剂的支承件支承;另一端与罩玻璃管另一端熔封成为环状的开口端。其结构及组成部件的名称见图102 3 4 L l 内玻璃管52 太阳选择性吸收涂层;3一一真空夹层;4一-罩玻璃管;5 支承件;6 吸气剂37 吸气镜面。图1全玻璃真空太阳集热管结构及组成部件4.1.2 结构尺寸全玻璃真空太阳集热管的结构尺寸按表1选取。表1全玻璃真空太阳集热管的结构尺寸内玻璃管外径d罩玻璃管外径D长度L37 47 1 200 ,1 500
10、,1 800 47 58 1 500 ,1 800 ,2 100 4.2 产晶命名4.2. 1 命名内容全玻璃真空太阳集热管产品命名由如下的五部分组成:第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分5 GB/T 17049-2005 6 单位为毫米封离部分长度S王三15三三15L主亟全豆豆璃真空太阳重垫宣型呈1和示全玻璃真空太阳集热宣芷垦示全玻璃真空太阳集热管内政璃管外径/罩丑璃管外径表示太阳选择性吸收涂层地盘表示全玻璃真空太阳塞垫笠4.2.2 命名标记第一部分用汉语拼音字母QB表示全玻璃真空太阳集热管。第二部分用化学元素符号或英文字母表示太阳选择性吸收涂层材料,常用太阳选择性吸收涂层及其表示方法见
11、附录D。第二部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管内玻璃管外径/罩玻璃管外径,以mm为单位。第四部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管长度L,以mm为单位。第五部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管改进型号。GB/T 17049-2005 在相邻部分之间用-字线_,隔开。4.2.3 命名示例采用以铝为底层、多层铝-氮复合材料为吸收层的太阳选择性吸收涂层,内玻璃管外径37mm、罩玻璃管外径47mm和长度为1200 mm的普通型全玻璃真空太阳集热管的标记为:Al-N/ Al- 37/ 47 - 1 200- 1 U普通型长度L为1200 mm 5 技术要求5.1 材料5. 1. 1 玻璃管材
12、二三0.89(大气5. 1. 1. 2 玻璃上不得多于5. 1. 1. 3玻子上,不大于2太阳选太阳辐照度空晒温度人,空晒性5. 3 闷晒太阳辐照5. 3. 1 罩玻璃管外径阳集热官以水为传热工H3.7 MJ/m2。5.3. 2 罩玻璃管外径为58mm, 阳集热管以水为传热工质,初始温度不H三4.7MJ / m2o 5. 4 平均热损系数全玻璃真空太阳集热管的平均热损系数ULT0.85W/ (m2 oC)。55 真空性能5. 5. 1 全玻璃真空太阳集热管真空夹层内的气体压强p5.0XlO-2Pa。5. 5. 2 真空品质于一个,整支管子多于两个;整支管以空气为传热工质,三三ta二30oC,全
13、玻璃真空太高350C所需的太阳辐照量全玻璃真空太阳集热管的内玻璃管于3500C下,保持48h.吸气镜面铀向氏度消失率不大于50%。4 GB/T 17049-2005 5. 6 耐热冲击全玻璃真空太阳集热管应能承受不高于OOC的冰水泪合体与不低于900C热水交替反复冲击三次而不损坏。5. 7 耐压全玻璃真空太阳集热管内应能承受0.6MPa的压强。5. 8 抗机械冲击钢球试验:全玻璃真空太阳集热管应能承受直径为30mm的钢球,于高度450mm处自由落下,垂直撞击集热管中部而无损坏。5. 9 外观与尺寸5. 9.1 全玻璃真空太阳集热管罩玻5.9. 2 全玻璃真空太阳集5. 9.3 距离全玻璃真空太
14、5. 9.4 支承内玻璃管自5. 9.5 全玻璃真空整,厚度均匀,无喇切5. 9. 6 全玻璃真5允差应不大于长脏茹梳5.9.9 排气6 检测方法6.1 材料检不小于0.3m阳透射比数据取6. 1. 2 玻璃管上胁6. 1. 3 玻璃管上6. 1. 4 选择性吸收也太阳选择性吸收涂层,璃真空太阳集热管开口I层的太阳吸收比。 6.1.5 将全玻璃真空太阳集热管成12品,采用波长范围样品两次测量的太加热器组成的加热棒,配置相应的加热装置和测温系统,构成了半球发射比测量装置。在准稳态下,直接测定全玻璃真空太阳集热管吸热体的选择性吸收涂层在温度为800C士50C时的半球发射比。6.2 空晒性能参数测定
15、6.2. 1 测试条件:在室外进行测量,总日射表放置的平面应与漫反射平板平行,太阳辐照度G二三800W/时,环境温度80C运t,三300C,风速4m/s。6.2.2 测试装置:全玻璃真空太阳集热管南北向平行放置三支,中间为被测全玻璃真空太阳集热管,两旁为测试陪管,其中心间距为内管直径的2倍,其中心与漫反射平板的间距为70mmo漫反射平板为漫反射比不小于O.60的轧花铝平板。全玻璃真空太阳集热管内以空气为传热工质,测温点置于全玻璃GB/T 17049-2005 真空太阳集热管中部,测温元件不应与玻璃管壁接触。全坡璃真空太阳集热管开口端放置保温帽,帽顶部有厚50mm的聚氨醋硬泡沫,帽壁深度以遮住元
16、太阳选择性吸收涂层的内玻璃管为限。按IS0 9806-1: 1994的要求:太阳垂直直射,角度变化:1:2%;从水平面至全玻璃真空太阳集热管采光面的倾角,为当地纬度土50,但不小于300。测试装置见图2。6.2.3 测试步骤:在太阳辐照度G二三800W /m2,并在15min内太阳辐照度变化不大于土30W/旷的条件下,每隔5min分别记录一次太阳辐照度、集热管内温度和环境温度,共记录四次。四次平均值为测试期间的太阳辐照度C、全玻璃真空太阳集热管空晒温度人和环境温度人。6.2.4 测试仪表z总日射表,一级;幸自电阻温度计,误差应不大于:1:0.20C; 水银温度计,误差应不大于士o.50C; 风
17、速仪,误差应不大于士0.5m/so 会112 1 -平全玻璃真空太阳集热管;2一漫反射平板;3一-铅电阻温度计;4-保温帽;5 总日射表;6 辐射记录仪;7温度测试仪;8一一打印机;9一测试支承架$10-一水银温度计;11-一百叶和12二一风速仪。吃。5 4 圄2全玻璃真空太阳集热管热性能测试装置示意6.2.5 按照公式(1)计算全玻璃真空太阳集热管的空晒性能参数y:6 式中:y = ts - ta -G y-一一空晒性能参数,单位为平方米摄氏度每千瓦(m2 oC/kW); ts一空晒温度,单位为摄氏度CC);ta-一平均环境温度,单位为摄氏度(C); G-一太阳辐照度,单位为千瓦每平方米比W
18、/m2)。. ( 1 ) GB/T 17049-2005 6.3 闹晒太阳辐照量测定6.3.1 测试条件:与6.2.1相同。6.3.2 测试装置:与6.2. 2相同。全玻璃真空太阳集热管内以水为传热工质。6.3.3 测试步骤:全玻璃真空太阳集热管内水的温度低于环境温度,在太阳辐照度G二三800W/旷的条件下,当水温等于环境温度时,记录全玻璃真空太阳集热管内水温升高350C时所需的太阳辐照量H。6.4 平均热损系数测定6.4.1 测试环境:本项测试应在室内无太阳光直射处,测试期间平均环境温度为210C运人250C和没有风直吹全玻璃真空太阳集热管的状况下进行。6.4.2 测试条件6.4.2. 1
19、全玻璃真空太阳集热管垂直于水平面放置,开口端用与6.2.2相同的保温帽套住。6.4.2.2 全玻璃真空太阳集热管内应自上而下布置三个测温点,对1200 mm长的全玻璃真空太阳集热管,三个测温点分别距开口端200mm, 600 mm, 1 000 mm。6.4.2.3 对1500 mm长的全玻璃真空太阳集热管,三个测温点分别距开口端250mm, 750 mm, 1 250 mmo 6.4.2.4 对1800 mm长的全玻璃真空太阳集热管,三个测温点分别距开口端300mm, 900 mm, 1 500 mm 6.4.2.5 对2100 mm长的全玻璃真空太阳集热管,三个测植点分别距开口端350mm
20、, 1 050 mm, 1 750 mmo 6.4.3 测试步骤:先用900C以上的热水注入全玻璃真空太阳集热管进行预热,2min后,倒掉预热水,再注入900C以上的热水,集热管在垂直状态下,管内水平面离管口为40mm(对1200 mm和1500mm 长的集热管)或50mm(对1800 mm和2100 mm长的集热管),自然降温至三点平均水温为800C:J:0.2C时第一次记录三个测温点的平均水温t1,再每隔30min记录一次水温三个测温点的平均水温t2和t3,共取三次数据;在相同的时刻分别记录三次环境温度数据ta1,如,ta30 6.4.4 测试仪表:铅电阻温度计,误差应不大于士O.20C;
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