[发明专利]一种家用太阳能采暖系统试验室性能测试方法

权利要求书

1.一种家用太阳能采暖系统实验室性能的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、确定系统供暖能力、系统经济效益、系统节能效益、系统环境效益四个评价指标；

系统供暖能力的计算公式如下所示：

（1）

式中：

P_j：测试期间系统供暖负荷，kW；

c：测试散热末端制冷侧比热容，kJ/(kg·℃)；

m₁：散热末端冷水侧流量，m³/s；

ρ：测试散热末端制冷侧密度，kg/m³；

T₄：测试散热末端制冷侧供水温度，℃；

T₃：测试散热末端制冷侧回水温度，℃；

△T_i：测试间隔，s；

n：数据采集频率；

算出测试期间系统供暖负荷之后，分段统计主要城市日太阳辐照量，加权计算系统采暖期供暖负荷，计算公式如下所示：

（2）

式中：

P：系统采暖期供暖负荷，kW；

x₁：采暖季当地日太阳辐照量小于8MJ/m²的天数；

x₂：采暖季当地日太阳辐照量小于12MJ/m²且大于等于8MJ/m²的天数；

x₃：采暖季当地日太阳辐照量小于16MJ/m²且大于等于12MJ/m²的天数；

x₄：采暖季当地日太阳辐照量大于等于16MJ/m²的天数；

系统经济效益的计算方式如下：分别统计4种不同辐照度下的家用太阳能采暖系统及采暖当地常规采暖设备的日运行费用，进行加权计算，计算公式如下所示：

（3）

式中：

ρ：系统采暖期经济效益；

系统节能效益的计算方式如下：统计空气源热泵或其他热源的能源消耗，并折算为标煤，进而得出空气源热泵或其他热源能耗，计算公式如下所示：

（4）

式中：

w_f，j：不同太阳辐照区间其他热源的能源折算标煤量，kgce；

k：转换系数，电力-kgce/kWh，煤炭、生物质、汽油、柴油- kgce/kg，天然气- kgce/Nm³；

M_J：空气源热泵或其他热源的能源耗量，电力-kWh，煤炭、生物质、汽油、柴油-kg，天然气- Nm³；

分别统计4种不同辐照度下的家用太阳能采暖系统及采暖当地常规采暖设备的能耗，进行加权计算，加权计算公式如下：

（5）

测试期间，在系统节能效益计算得到系统能耗的基础上，进一步计算得到系统碳排放情况，如下式所示：

（6）

式中：

V_f，j：不同太阳辐照区间其他热源的二氧化碳排放量，kg_CO2；

ε：转换系数，2.66-2.72 kg_CO2/kg，可根据实际情况上述范围内取值；

分别统计4种不同辐照度下的家用太阳能采暖系统及采暖当地常规采暖设备的二氧化碳排放量，进行加权计算,计算公式如下：

（7）

步骤2、将步骤1中的评价指标与采暖当地常规采暖设备的评价指标进行比较，或者将步骤1中的评价指标与不同类型家用太阳能采暖系统的评价指标进行比较；

步骤3、将步骤2中的评价准则进行计算分析，并打分；

计算公式如下：

（8）

式中：

F：最终得分；

α_i：权重，%；

β_i：系统经济效益得分；

γ_i：系统节能效益得分；

δ_i：系统环境效益得分。

2.根据权利要求1所述的一种家用太阳能采暖系统实验室性能的测试方法，其特征在于，所述步骤1中每日测试的时间从上午8时开始至达到所需要的太阳辐照量为止，当达到所需辐照量后，将太阳能集热器用隔离罩罩住，继续保持设备稳定运行至次日上午8时，完成一组太阳辐照区间的测试。