WN-2全自動太陽能熱水器性能及能效測試系統
(單臺可移動式測試系統)
一．楖述及特點
隨著國家“十二五發展規劃”之可再生能源太陽能產業發展綱要的實施和太陽能產業的不斷升級，對太陽能產業的健康良性快速發展起到決定性作用。而太陽能熱水器產品質量的好與壞又直接影響到整個產業的發展。因此針對太陽能產品的質量和檢測精度要求的都很高和嚴格。
根據《家用太陽能熱水系統能效限定值及能效等級》新國標的實施和我公司長期生產太陽能檢測儀器經驗和測試現場的實驗數據的基礎上，特推出單臺WN-2型太陽能熱水器性能及能效等級自動測試系統。該系統具有手動（人機對話模式）和自動（可編程程序自動控制系統）2種測試功能，并且相互轉換和互鎖等。既可全自動測試，又可以半自動測試。真正實現一鍵式操作，自動運作的高智能化，低故障率性和具有測試精度高，性能穩定，勞動效率高等方面的特征。真正的減少了操作人員的勞動強度（不需要測試人員凌晨起來操作）和減少了人為因素操作造成的測試結果。所有配置集都集中一臺可移動式測試控制機柜里，采用可編程程序自動控制系統和人機對話模式，實現對太陽能熱水器進行自動控制，具有在測試過程中實現自動上水、混水、加熱混水、制冷混水和放水等。具有高度集中控制，實用性強，價格便宜，便于現場檢測，可廣泛應用于太陽能熱水器生產廠，質檢所,能效節能認證中心，科研單位和各大院校領域的使用和能效等級的評定測試.
二、產品測試范圍
1.家用太陽能熱水器 (真空管太陽能熱水器和平板太陽能熱水器)
三、產品適用標準
1.GB/T18708-2002家用太陽能熱水系統熱性能試驗方法（熱性能參數）
2.GB 26969-2011家用太陽能熱水系統能效限定值及能效等級
四、產品測試功能
標 準 | 熱性能（GB/T18708-2002） | 能效等級GB/T26969-2011) |
功 能 | 日有用得熱量 | 能效系數值 |
平均熱損系數 | 能效等級 | |
實驗結束水溫 |
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系統得熱量與太陽輻照量的曲線圖 |
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五、產品運行環境
1．環境溫度：-40℃～60℃
2．相對濕度：≤90%
3．適用電源：220V（±10%），50Hz(±2%)
4. 室外正南無陽光遮擋,面積大于50㎡
六、WN-2型測試系統技術指標及特點
序號 | 項 次 | 主要參數 | |
1 | 太陽能測試儀采集器
| 1）A/D轉換：32Bit 2)掃描頻率：100HZ 3)模擬通道：22個 4)模擬電壓范圍：+-5000mv 5)模擬電壓精度：+-（讀數*0.1%+偏移量）， 6)測量辯率：0.48uv； 7)開關激發通道：8個電壓，4個電流 8）脈沖通道：6個； 9)協議支持：支持BODBUS RTU、RS232/485、無線通訊協議 10)內存：2M 11)耗電量：35mA 12)顯示方式： 內嵌點陣240*128 ,114mm*64mmLCD大屏幕顯示器藍屏和反饋式觸摸按鍵，參數一目然， | |
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| 傳感器系統 | *太陽總輻射傳感 | A.FSP10總輻射傳感器：具有與Kipp&Zonen CMP21 二等標準總輻射表的精度和穩定性，通過實際在室外挑選的晴天、多云天以及陰天短期和長期測得的數據與CMP21的數據非常接近，二者性能相差非常小。 B.光譜范圍:305-2800 nm C.響應時間:7s D.零點偏移:<10W/㎡ E.方位誤差: <20W/㎡（1000W/㎡到80°） F.工作溫度: -40℃~+80℃ G.大輻照度:0~2000W/㎡ H.靈敏度:7 - 14μV/W/m² I.靈敏度溫度誤差:<0.1%/℃ J.非穩定度:± 0.5 % K.日曝輻量預期精度:± 2% |
精密溫度傳感器 |
A.測量范圍 0-100℃ ； B.測量精度:±0.05℃； C.顯示分辨率：0.01℃。 | ||
環境溫度
| A.測量范圍 -40～70℃ B.測量精度:±0.5℃ C.顯示分辨率：0.1℃ | ||
環境風速
| A測量范圍:0-60m/s ； B測量精度:±0.5m/s； C.顯示分辨率：0.1 m/s | ||
渦輪流量傳感器（可選） | （1）可同時對1-10臺太陽能熱水器同時上水，不需要單一轉換上水； （2）測量范圍:0.2～1.2m3/h ；； （3）測量精度: ＜1% ； （4）耐溫：0～120℃ ； （5）工作壓力：0-6.3Mpa ；
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電滋流量傳感器（進口） | （1）類型：IP67 防水防塵； （2）測量范圍:0～6.3m3/h ；； （3）測量精度: 量程的0.5% ； （4）耐溫：0～120℃ ； （5）重復性：指示值的0.1% | ||
水位控制裝置 | （1）不繡鋼材質 （2）供電電壓：220V （3）耐高溫：-30℃-100℃ （4）熱沖性：-30℃-120℃ （5）具排氣功能，具有耐高溫，耐腐蝕、耐沖擊和耐震動性強 | ||
3 | 自動控制儀 | 1、溫度及流量通道數：溫度10路;流量10路； 2、控制精度：±0.2℃； 3、檢測精度: ±0.05℃ ； 4、控制通道：I/O通道192，模擬通道16； 5、控制臺結構：不銹鋼制結構，表面噴塑處理，室外全天侯工作結構,測量儀器嵌入式安裝； 6、系統供電：AC380V，50Hz； 8、控制方式：人機對話、點觸摸和全自動進行控制，自動運行狀態； 9、由中間繼電器和接觸器組成控制邏輯開關，實現各路工作切換通過微機通訊接口實現測試儀器的數據共享，同時發出控制信息； 10、安全保護功能，負載過流過溫，自動斷電. 具有高低油位報警及自動斷水功能，板式換熱器中是否有水流動，具有制冷機的保護功能。 (11)具有不同溫度值的一次性設定和二次溫度判定及處理 | |
4 | 自動控制系統 | 將測試儀器與檢測配套設備中的控制部分集成一體的綜合自動控制裝置， 該自動控制系統采用硬件自動控件儀、移動式自動控制柜和軟件可編程程序相結合的技術，發出各種測試指令完成被測太陽能熱水器的自動上水、泵上水、加熱混水、制冷混水、放水和斷水等功能，是完成整個系統測試的中心神經樞紐。具有日有用得熱量、熱損系數和初始水溫控制的自動和手動2種功能。在硬件和軟件分別設置有轉換開關實現“手動”與“自動”的轉換，可進行互鎖，互不干擾，并具有運行狀態指示功能。 根據國標GB/T18708-2002和GB/19141-2011測試要求，測試日有用得熱量和熱損系數時，需要太陽能熱水器貯水箱中的水溫進行控制，采用高精度PID溫控模塊，對測試所需要的初始水溫進行加熱和制冷控制，具有水泵防無水空轉，加熱器防干燒的功能；通過混合攪拌,使太陽能熱水器貯水箱中的水溫均勻一致,滿足測試需要（標準要求日用得熱量測試初始水溫20℃，熱損系數初始水溫不小于50℃，此溫度為太陽能熱水器水箱里面的真正初始水溫），真正實現全自動測試的需求。減少測試人員的勞動強度和人為所操作的測試準確性。 （1)控制臺結構：整體可移動式和的傳感器安裝伸降可調式支架，安裝和測試方便的防水防曬結構設計，并具有散熱功能，保證里面的電加熱器加熱時所產生的高溫造成的危險因素，材料SUS201 鋼板制造，表面經噴塑處理，長時間不易生銹。內管道采用SUS304不銹鋼材質，并做保溫措施，等級可達3級 (2)安全保護功能，負載過流過溫，自動斷電. 具有高低水位報警功能，板式換熱器中是否 有介質流動，具有制冷機的保護功能; (3)系統供電：380V（±10%）， 50Hz(±2%)； (4)控制方式：人機對話、點觸摸和全自動進行控制，自動運行狀態 (5)由中間繼電器和接觸器組成控制邏輯開關，實現各路工作切換 。 | |
5 | 介質處理系統 | 全自動水路控制及運作裝置 | A.水泵：大流量(m3/h):2.1，大揚程:9m B.裝置柜： 材料SUS201 鋼板制造，表面經噴塑處理，長時間不易生銹。 C.防干燒，保空轉功能 D．加熱器： （1）三U 型電加熱 功率(1KWx3) （2）電加熱套筒材料SUS304 E.動力與信號集中轉接裝置：4路/套，采用模塊化設計，獨立控制，保證動力的供給和信號的集中采集，方便傳感器的現場維護和校驗。 F.電磁閥：3路/套，高溫型，完成上水、放水、加熱混水和斷水的邏輯組合。 （1）進口配件國內組裝 （2）泄漏量為零 （3）高動作頻率：5次/秒 （4）工質溫度：-9-120℃
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介質處理系統 | 本系統由自動控制儀、冷水機組、送水泵、加熱器、電磁閥和三通閥等組成，可實現對水系統進行手動與自動控制，為太陽能熱水系統提供試驗用水。
A. 可進行手動與自動控制，為太陽能熱水系統提供試驗用水， B．與相關裝置配合使用可完成輔助能源的太陽能熱水器的熱性能測試和耐久物理性能參數(耐壓、空曬、外熱沖擊、淋雨、內熱沖擊、耐凍) C．溫度控制范圍：5℃～100℃,精度：±0.2℃ 壓力控制范圍：0～0.15MPA，精度：＜100PA 供 電 電 壓: 220V-380V（±10%），50Hz(±2%), 功率:4.5KW 制冷量：4200KW D. 安全保護：壓縮機過熱保護，過流保護，高低壓力保護，超溫保護，流量保護，相 序/缺相保護，排氣過熱保護 分別引出冷水機和水泵開關信號，室外工作,防風雨,抗腐蝕,內管道隔熱保溫. | ||
6 | WN-2S型太陽能綜合測試軟件
| （1）軟件界面采用圖形和動態化設計，實時將測試的數據以圖形、動態的方式顯示。軟件支持GB/T 18708，GB/T26969-2011家用太陽能熱水系統能效限定值及能效等級等國標要求 (2)．采用人機對話模式，具有實時在線監測、操作控制、參數設置、通訊設置、PLC控制臺和報表計算等功能，并具有對溫控模塊和傳感器校準功能。 (3).實時與戶外控制系統和數據處理系統相連接，實時進行測試指令的發布控制及實時顯示各路數據，檢測數據自動存儲（存儲時間可以設定），實時顯示測試結果，并終生成數據報表，與打印機相連打印檢測報告，數據存儲格式為EXCEL標準格式可供其它軟件調用。 (4).特殊的用戶管理和插件升級功能，便于使用人員操作，防止誤操作帶來的困擾。隨時便于升級和遠程更新。 (5).特殊的傳感器名稱DIY設置，方便用戶自行設置名稱，便于管理數據，并具有數據過淲功能。 (6).同時滿足混水法和排水法、單天和多天測試的自動和手動測試功能，并且還具有承壓和非承壓熱水器類型的測試功能； (7).*的“開始測試”任務指令單下派功能，具有測試項目、測試編號、測試時間、測試人員數據保存時間間隔設定功能，方便測試和大數據測試庫的管理與調用、分析。
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7 | 可移動測試平臺 | A.采用專業鋁型材制作, 表面氧化處理耐腐蝕,滿足承壓式太陽能熱水器測試要求 B.承載重量:300公斤 C.測試面積2米*1.5米(可根據用戶要求） D.四角帶有萬向滾輪,可以移動 ,可以調整被測產品與太陽的角度 E.平面調整角度：0---90度 | |
七、太陽能熱水器試驗場安裝要求
A、室內部份
工作環境：1.電 源：220V ±10% 50±2HZ
2.環境溫度：-10℃～40℃
3.相對濕度：≤95% RH
4.室內到室外距離小于20米
B、室外部分
- 室外電源：需要將電源接到實驗廠地處。三相電380V 1個，二相電220V 1個,并且交流電源（需防
水）。
2.水源要求：需要將水源接到實驗廠地處并具有上水和下水通道，主管路為6分管，水壓自來水常壓。
3．室外場地：正對南方，周圍無建筑物遮擋的露天場地, 具備正常上下水管線,交流電源(防水)，并
且熱水器應安裝在距離樓房邊緣3米處，面向正南。面積可根據客戶的實際場地大小自由設置
八、WN-2型太陽能熱水器性能及能效等級測試系統配置清單
序號 | 名稱 | 型號 | 數量 | 單位 |
1 | 太陽能熱水器測試系統主機 | WN-2S | 1 | 臺 |
2 | 太陽總輻射傳感器 | FSP10 | 1 | 臺 |
3 | 精密溫度傳感器 | PTWD-3 | 4 | 只 |
4 | 環境溫度傳感器（帶防太陽輻射罩） | PTWD-2AF | 1 | 只 |
5 | 數字風速傳感器 | PY-FS01 | 1 | 臺 |
6 | 電磁流量傳感器(進口) | SE115 | 1 | 臺 |
7 | 太陽能熱水器熱性能及能效等級測試軟件 | WN-2 | 1 | 套 |
8 | 伸降式傳感器支架 | WN-ZJ | 1 | 臺 |
9 | 自動控制儀 | WN-2ST | 1 | 套 |
10 | 移動式控制柜 | WN-KZG | 1 | 臺 |
11 | 水溫加熱器 | 3KW | 1 | 套 |
12 | 冷水機組 | AC1.5 | 1 | 只 |
13 | 水位傳感器（交流220V，含轉換裝置 ） | SF-1 | 1 | 套 |
14 | 304快速接口軟連裝置（3.5米/根）含轉接裝置 | 標準 | 2 | 套 |
