태양열 난방 — 주택용 태양열 온수 급탕 시스템 — 제5부: 전체 시스템 시험 및 컴퓨터 모의시험을 통한 시스템 성능 특성 평가
太阳能采暖 - 家用热水系统 - 第5部分:通过全系统测试和计算机仿真的系统性能表征
发布日期:
2013-12-18
KS B ISO 9459系列中,该标准规定了以住宅用太阳能热水供应池(SDHW:solar home hot-water)为对象的实验室性室外试验方法。该试验方法在现场试验、指定室内测量所需的排水计划及日射量条件时,也可适用于室内试验。系统性能特性采用“暗箱”方法(black-box approach)进行整体系统试验(whole-system test)评价。也就是说,完全不需要对系统组件或系统内部进行测量。具体考试方法在测量程序、测量资料的处理及分析、提交考试报告相关章节中提出。在评价瞬时驾驶中住宅用太阳能热水供应池(SDHW)的特性时,采用参考文献[1]中描述的理论模型。伴随理论模型的参数由参数-查明软件程序(parameter-identification software program)(见附录A)查明。程序实施结果可以得到一系列参数,从而在理论模型和实际测量资料之间求得最佳拟合。要准确查明系统参数,需要分析广泛的驾驶条件。被测资料在用于系统参数查明之前,必须进行前处理。指定的参数用于预测安装目的地气候及负荷条件的长期系统性能,与用于查明参数的模型相同。理论模型中的系统预测部分需要各时间段的气象学资料(试验基准年等)和特定负荷资料。附属署C正在描述这一点。该标准适用于以下住宅用太阳能热水供应池(SDHW):a)集热器环路内流体强制循环的系统b)自然循环系统c)混合型循环系统(integral collector storage,ICS)段,b)和c)的情况b。
假设满足2中指明的可行性验证要求条件。系统规模应该在以下范围内。住宅用太阳能热水供应池系统的集热器透过面积为1~10m2。住宅用太阳能热水供应池系统的蓄热调节容量为50~1000L。蓄热槽非体积(比储-罐容积)为集热器透过部单位面积10~200L。该标准不涉及以下情况,也不适用于以下情况:1)该标准不旨在规定任何类型的安全性或保健要求条件。2)该标准不旨在测试组成系统的个别组件。但是,允许根据该文件中描述的程序进行的试验收集组件相关试验资料的行为。3)住宅用太阳能热水供热系统中包含2个以上蓄热槽的,不适用本试验程序。包括预热系统和二次存储组串联的情况。但仅限于将第一个存储组视为试验对象系统的一部分。4)当集热器为非平板型时,只要求出资料文件中入射量数值与查明参数之前测量的入射角修正系数的乘积,就可以用该试验方法测试入射角特性。在这种情况下,所有基于规定参数的性能预测过程都可以使用相同的入射量校正方法。5)住宅用太阳能热水供热系统中设置了防过热装置,如果这在正常运行条件下对系统运行影响较大,就不能应用该试验方法2)。6)对于用辅助加热系统同时加热相当一部分蓄热槽的集成辅助太阳能系统,不能应用该试验方法。只有当结果参数faux小于0.75时,才认可试验结果的有效性。
7)对于带有外部负荷侧热交换器和温度依赖性泵的住宅用太阳能热水供热系统,不能采用该试验方法。
KS B ISO 9459 시리즈 중 이 표준은 주택용 태양열 온수 급탕(SDHW: solar domestic hot-water)을 대 상으로 하는 실험실적 실외 시험방법을 규정한다. 해당 시험방법은 현장 시험, 그리고 실내 측정에 필요한 배수 계획 및 일사량 조건을 지정할 경우 실내 시험에도 적용할 수 있다. 시스템 성능 특성 은 ‘암상자’ 방법(black-box approach)을 이용한 전체 시스템 시험(whole-system test)으로 평가한다. 즉, 시스템 구성품 또는 시스템 내부에 대한 측정은 전혀 필요하지 않다. 구체적인 시험방법은 측정 절차, 측정 자료의 처리 및 분석, 시험 보고서 제출 관련 절에 제시한다. 순간 운전 중 주택용 태양열 온수 급탕(SDHW)의 특성을 평가할 경우 참고문헌 [1]에 기술된 이론적 모형을 사용한다. 이론적 모형에 수반되는 매개 변수는 매개 변수-규명 소프트웨어 프로그램 (parameter-identification software program)(부속서 A 참조)으로 규명한다. 프로그램 시행 결과로 일 련의 매개 변수를 얻을 수 있으며 이를 통해 이론 모형과 실제 측정 자료 사이에서 최적합을 구할 수 있 다. 시스템 매개 변수를 정확하게 규명하려면 광범위한 운전 조건을 분석해야 한다. 측정된 자료는 시스 템 매개 변수 규명에 사용하기에 앞서 전처리해야 한다. 규명된 매개 변수는 설치 목적 장소의 기후 및 부하 조건에 대한 장기 시스템 성능을 예측하는 데 쓰이며, 이때 매개 변수 규명에 사용된 것과 동일한 모형을 사용한다. 이론 모형 중 시스템 예측 부분에서는 시간별 기상학적 자료(시험 기준년 등)와 특정 부하 자료가 필요하다. 부속서 C는 이를 기술하고 있다. 이 표준은 다음과 같은 주택용 태양열 온수 급탕(SDHW)에 적용한다. a) 집열기 루프 내에서 유체가 강제 순환하는 시스템 b) 자연 순환 시스템 c) 혼합형 순환 시스템(integral collector storage, ICS) 단, b) 및 c)의 경우 B.2에 명시된 타당성 검증 요구 조건을 충족한다고 가정한다. 시스템 규모는 다음 범위 내에 있어야 한다. ― 주택용 태양열 온수 급탕 시스템의 집열기 투과부 면적은 1~10 m2이다. ― 주택용 태양열 온수 급탕 시스템의 축열조 용량은 50~1 000 L이다. ― 축열조 비체적(specific storage-tank volume)는 집열기 투과부 단위 면적당 10~200 L이다. 이 표준은 다음과 같은 경우를 다루지 않으며 또한 다음과 같은 상황에 적용하지 않는다. 1) 이 표준은 어떤 유형의 안전성 또는 보건 요구 조건을 규정하는 것을 목적으로 하지 않는다. 2) 이 표준은 시스템을 구성하는 개별 구성품을 시험하는 것을 목적으로 하지 않는다. 단, 이 문서에 기술된 절차에 따라 시행한 시험을 통해 구성품 관련 시험 자료를 수집하는 행위는 허용한다. 3) 주택용 태양열 온수 급탕 시스템에 2개 이상의 축열조가 포함된 경우 본 시험 절차를 적용하지 않는다. 예열 시스템과 2차 저장조가 직렬 연결된 경우는 포함된다. 단, 첫 번째 저장조를 시험 대상 시스템의 일부로 간주할 수 있을 경우로만 한정한다. 4) 집열기가 비평판형일 경우, 자료 파일에 있는 입사량 수치와 매개 변수 규명 이전에 측정한 입사 각 보정 계수의 곱을 구하면 이 시험방법으로 입사각 특성을 시험할 수 있다. 이 경우, 규명된 매개 변수를 바탕으로 하는 모든 성능 예측 과정에서는 동일한 입사량 보정 방법을 사용할 수 있다. 5) 주택용 태양열 온수 급탕 시스템에 과열 방지 장치가 설치되어 있으며 이것이 정상 운전 조건에 서 시스템 거동에 큰 영향을 미칠 경우 이 시험방법을 적용할 수 없다2). 6) 보조 가열 시스템으로 축열조 상당부분을 동시 가열하는 통합 보조 태양열 시스템에는 이 시험방법 을 적용할 수 없다. 결과 매개 변수 faux가 0.75 미만일 경우에만 시험 결과의 유효성을 인정한다. 7) 외부 부하측 열 교환기와 온도 의존성 펌프가 함께 있는 주택용 태양열 온수 급탕 시스템에는 이 시험방법을 적용할 수 없다.