[发明专利]太阳能复合热源系统恒定输出能效测试系统的测试方法

权利要求书

1.一种太阳能复合热源系统恒定输出能效测试系统的测试方法，

所述测试系统包括：

太阳能集热器(1)，

蓄热水箱(2)，与太阳能集热器(1)的出水口连接，

其特征在于，还包括：

电加热器(3)，用于加热蓄热水箱(2)中的水，

混水箱(4)，输入端分别与蓄热水箱(2)和补水管连接，输出端分别连接至太阳能集热器(1)和蓄热水箱(2)，

第一温差控制阀组，由多个用电阀组成，设于混水箱(4)输出端的管路上，用于根据太阳能集热器(1)的出水口温度控制混水箱(4)输出的回水流至太阳能集热器(1)或电加热器(3)；

所述蓄热水箱(2)与补水管连接，且其上设有排水孔，所述测试系统还包括第二温差控制阀组，该第二温差控制阀组包括：

第五用电阀(105)，设于蓄热水箱(2)与补水管之间，

第六用电阀(106)，设于连接于蓄热水箱(2)排水孔的管路上，

所述蓄热水箱(2)中的水温低于第一设定范围时所述电加热器(3)开启，所述第二温差控制阀组在蓄热水箱(2)中的水温超过第一设定范围时使蓄热水箱(2)中多余热水通过排水孔排出并由补水管补入冷水，从而实现蓄热水箱(2)为混水箱(4)提供恒温热水；

所述第一温差控制阀组包括：

第一用电阀(101)，设于混水箱(4)的输出端连接至蓄热水箱(2)的管路上，

第二用电阀(102)，设于混水箱(4)的输出端连接至太阳能集热器(1)的管路上，

当太阳能集热器(1)的出水口温度低于第二设定范围时，第一用电阀(101)开启，第二用电阀(102)开启，回水自混水箱(4)的输出端流入蓄热水箱(2)，

当太阳能集热器(1)的出水口温度高于第二设定范围时，第一用电阀(101)关闭，第二用电阀(102)开启，回水自混水箱(4)的输出端流入太阳能集热器(1) 中；

所述测试方法包括：

确定用热末端的热负荷并计算回水温度如下：

设定用热末端的稳定热负荷为Q，设定混水箱出水温度T₀，选取合适的质量流量，回水温度T₁可按下式计算：

Q＝cm(T₀-T₁)

其中：Q为用热末端的稳定热负荷，kJ；c为水的比热容，取4.19kJ/(kg·K)；m为质量流量，kg/s；

得到当地的太阳辐射量，具体的：对不同工况分别连续进行一周实验，测量运行期间电加热的补热耗电量和各阀门的耗电量，并获取同时期的当地的太阳辐射量；

实现太阳能集热器的效率的计算，具体可由下式计算：

其中：T₂为太阳能集热器出口水温度，I为太阳能辐射量，单位为kJ；

最终，计算运行期间电加热系统的COP₁和整体热源系统的COP₂，并对两种控制系统进行能效对比；电加热系统的COP₁可由下式计算：

其中：Q_e为电加热耗电量，kJ；T₄、T₃分别为电加热器(3)的出口和入口温度，T₄由第四温度测点(204) 测得，T₃由第三温度测点(203)测得，单位为℃，所述第三温度测点(203)位于太阳能集热器( 1) 的入口，所述第四温度测点 (204)位于蓄热水箱( 2) 的供水口。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述蓄热水箱(2)输出端和混水箱(4)输入端之间的管路上设有流量计。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述混水箱(4)接收由蓄热水箱提供的恒温热水、与补水管提供的冷水混合后输出恒温的回水。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述电加热器(3)设于蓄热水箱(2)中。

5.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述电加热器(3)的输出端与蓄热水箱(2)连接，输入端分别与太阳能集热器(1)的出水口和混水箱(4)的输出端连接。