---

7.4 Испытания СК на внешний тепловой удар

7.4.1 Условия и порядок проведения испытаний

Коллектор устанавливают на испытательном стенде, но теплоносителем не заполняют. Нижние патрубки СК герметизируют, чтобы предотвратить охлаждение из-за естественной циркуляции воздуха, верхние патрубки оставляют открытыми, чтобы позволить свободно расширяться воздуху в ПП. К ПП присоединяют датчик для контроля температуры при испытании. Датчик располагают на высоте двух третей и на полуширине ПП. Его прочно закрепляют (зачеканивают) для обеспечения надежного термического контакта с ПП. Датчик располагают в месте, защищенном от попадания прямой солнечной радиации.

В случае, когда разборка коллектора нежелательна, допускается датчик не устанавливать. Коллектор поддерживают при плотности потока падающего излучения не ниже 900 Вт/м² в стационарных условиях в течение 1 ч, после чего обрызгивают водой температурой 5—30 °С не менее 15 мин. Расход воды ...0,03—0,05 кг/(с  м²) на 1 м² габаритной площади СК. Разбрызгиватели воды располагают таким образом, чтобы обеспечить равномерность обрызгивания коллектора (прежде всего остекленения) водой.

Испытания проводят при температуре окружающего воздуха не ниже плюс 5 °С. В процессе испытаний измеряют плотность потока излучения в плоскости коллектора, температуру окружающего воздуха, температуру и расход охлаждающей коллектор воды, а также температуру ПП в момент подачи теплоносителя (если установлен датчик).

7.4.2 Обработка, анализ и оценка результатов испытаний

По результатам измерений фиксируют средние значения плотности потока падающего на СК излучения и температуру окружающего воздуха.

Результатом испытаний является информация о наличии и характере деформаций и трещин, а также о наличии влаги, проникшей в корпус, которую подробно описывают в протоколе. Коллектор считают выдержавшим испытания, если после теплового удара трещин, необратимых деформаций и влаги, проникшей в корпус, не обнаружено. Испытательные режимы и получаемые при этом результаты фиксируют в протоколе испытаний (приложение А), являющемся обязательным отчетным документом.

7.4.3 Материально-техническое и метрологическое обеспечение

Испытательный стенд включает в себя несущую раму, систему подачи воды и ее равномерного разбрызгивания, датчики, а также систему сбора стекающей воды. Допустимые погрешности измерений составляют: плотность потока солнечного излучения ... ±6 %, расход охлаждающей воды ... ±10 %, температура ... ±1 °С. Система подачи охлаждающей воды обеспечивает ее равномерное разбрызгивание по верхней плоскости коллектора.

7.5 Испытания СК на внутренний тепловой удар

7.5.1 Условия и порядок проведения испытаний

Коллектор устанавливают на испытательном стенде лицевой поверхностью к источнику излучения, теплоносителем не заполняют. К нижнему патрубку через запорный кран подключают трубопровод теплоносителя, а к верхнему — открытый дренажный трубопровод. Если коллектор имеет более двух патрубков, трубопроводы подключают по диагонали, а остальные патрубки заглушают. Прозрачную теплоизоляцию промывают снаружи водой и протирают насухо. К ПП присоединяют датчик для контроля температуры в ходе испытания. Датчик располагают на высоте двух третей и на полуширине ПП. Его прочно закрепляют (зачеканивают) для обеспечения надежного термического контакта с ПП. Датчик располагают в месте, защищенном от попадания прямой солнечной радиации.

В случае, когда разборка коллектора нежелательна, допускается датчик не устанавливать.

Коллектор выдерживают при плотности потока падающего излучения не ниже 900 Вт/м² в стационарных условиях, при температуре окружающего воздуха не ниже плюс 5 °С, в течение 1 ч, при закрытом запорном кране, после чего кран открывают и на вход коллектора подают теплоноситель температурой не выше плюс 30 °С в течение не менее 5 мин. Расход теплоносителя — не менее 0,02 кг/с на 1 м² габаритной площади СК (если разработчиком не рекомендован меньший эксплуатационный расход).

В процессе испытаний измеряют плотность потока излучения в плоскости коллектора, температуру окружающего воздуха, температуру теплоносителя на входе в коллектор и расход теплоносителя, а также температуру ПП в момент подачи теплоносителя (если установлен датчик).

7.5.2 Обработка, анализ и оценка результатов испытаний

По результатам измерений фиксируют средние значения плотности потока излучения и температуру окружающего воздуха.

Результатом испытаний является информация о наличии и характере деформаций и трещин, которую подробно описывают в протоколе. Коллектор считают выдержавшим испытания, если после теплового удара трещин и необратимых деформаций не обнаружено. Испытательные режимы и получаемые при этом результаты фиксируют в протоколе испытаний (приложение А), являющемся обязательным отчетным документом.

7.5.3 Материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний

Испытательный стенд включает в себя несущую раму, источник теплоносителя, датчики. Допустимые погрешности измерений составляют: плотность потока падающего на СК излучения ... ±6 %, расход теплоносителя ... ±5 %, температура ... ±1 °С.

7.5.4 Меры безопасности

При испытаниях возможно разрушение ПП и всего СК, которое может иметь взрывной характер, а также выброс пара из дренажного трубопровода, поэтому испытуемый СК ограждают прозрачным экраном из органического стекла или металлической сетки. Применяют также индивидуальные средства защиты (очки, маски и т. п.).

7.6 Контроль герметичности СК

7.6.1 Условия и порядок проведения испытаний

При испытаниях ПП на герметичность ее заполняют водой при комнатной температуре (рисунок B.1), опрессовывают до испытательного давления и выдерживают при этом давлении, пока ПП проверяют на наличие течей. Наличие течей контролируют по изменению показаний манометра при закрытом запорном вентиле.

ПП испытывают при максимальном рабочем давлении, определяемом разработчиком СК или ГОСТ Р 51595 (если иное не оговаривают особо), и температуре окружающего воздуха в течение 10 мин.

Допускается герметичность ПП коллектора проверять путем опрессовки СК с избыточным давлением 0,05 МПа при температуре окружающего воздуха. Для этого СК подключают к стенду, свободные патрубки заглушают. После подачи воздуха перекрывают запорный клапан и измеряют давление воздуха в ПП коллектора. Повторное измерение проводят через 10 мин после перекрытия запорного вентиля.

Допускается испытания СК, представляющих из себя только ПП, проводить путем погружения испытуемого коллектора в ванну с водой и заполнения его воздухом (рисунок В.2). Течи определяют по наличию воздушных пузырей.

7.6.2 Обработка, анализ и оценка результатов испытаний

Результатом испытаний является информация о наличии и характере течей, которую подробно описывают в протоколе. Коллектор считают прошедшим испытания, если после выдержки в течение заданного условиями испытаний времени и испытательном давлении течей не обнаружено. Испытательные режимы и получаемые при этом результаты фиксируют в протоколе испытаний (приложение А), являющемся обязательным отчетным документом.

7.6.3 Материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний

Установки для контроля герметичности ПП (рисунки B.1, В.2) идентичны стендам для испытания СК на внутреннее давление. При опрессовке воздухом сбросной воздушный клапан из схемы рисунка B.1 исключают.

7.7 Испытания СК на влагонепроницаемость

7.7.1 Условия и порядок проведения испытаний

Перед установкой на испытательный стенд СК взвешивают на весах для статического взвешивания по ГОСТ 29329.

Коллектор располагают на стенде под минимальным рекомендованным разработчиком углом наклона к горизонту. При отсутствии рекомендаций разработчика этот угол составляет 30°. Установленный на стенде СК обрызгивают с лицевой и тыльной сторон в течение не менее 1 ч. Расход воды— 0,03— 0,05 кг/с на 1 м²габаритной площади СК, неравномерность по поверхности СК— не более 15 %, температура— не выше 30 °С.

По окончании 1 ч испытания внешнюю поверхность СК насухо вытирают, коллектор снимают со стенда, переносят на весы и вновь взвешивают. Все эти операции выполняют при сохранении угла наклона СК к горизонту с погрешностью не выше ±10°. Помимо этого осуществляют визуальный осмотр СК и фиксацию наличия внутри его корпуса влаги, а также мест ее проникновения.

7.7.2 Обработка, анализ и оценка результатов испытаний

Результатом испытаний является информация о наличии влаги и местах ее проникновения в корпус СК, которую подробно описывают в протоколе. Коллектор считают выдержавшим испытания, если после визуального осмотра СК скопления влаги внутри его корпуса не обнаружено, а результаты взвешивания СК до и после испытаний отличаются не более чем на 150 г. Испытательные режимы и получаемые при этом результаты фиксируют в протоколе испытаний (приложение А), являющемся обязательным отчетным документом.

7,7.3 Материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний

Испытательный стенд включает в себя несущую раму, систему подачи воды и ее равномерного разбрызгивания, а также систему сбора стекающей с коллектора воды. Допустимые погрешности измерений составляют: расход орошающей воды ... ±10 %, масса СК. ... ±50 г. Система подачи орошающей воды обеспечивает ее разбрызгивание по поверхности коллектора с неравномерностью не более ±15 %.

7.8 Гидравлические испытания СК

7.8.1 Условия и порядок проведения испытаний

Коллектор устанавливают на испытательном стенде (рисунки В.3, В.4) горизонтально. Коллектор, имеющий более двух патрубков, присоединяют по Z-образной схеме (если иное не оговорено разработчиком), свободные патрубки заглушают.

Коллектор заполняют теплоносителем, из него и подключенных к дифманометру отводов давления удаляют воздух, запускают циркуляционный насос и электронагреватель и устанавливают расход и температуру теплоносителя в контуре. До начала эксперимента систему выдерживают не менее 30 мин для достижения стационарного состояния. Режим считают установившимся, если расход теплоносителя остается на одном уровне с погрешностью не выше ±5 %. Температуру в течение всей серии экспериментов на одном температурном уровне поддерживают постоянной с погрешностью ±2 °С.

Эксперименты проводят при двух значениях среднемассовой температуры теплоносителя (в расчетах используют среднее арифметическое значение входной и выходной температуры): 5—25 °С и 40—60 °С (первый уровень соответствует температуре окружающего воздуха, второй — рабочему диапазону СК) и четырех расходах. Испытательные значения расхода теплоносителя составляют 2; 1,5; 1 и 0,5 от рекомендованного разработчиком СК номинального расхода теплоносителя; при отсутствии рекомендаций — от значения 50 кг/(м² ч), причем испытания проводят последовательно от больших расходов к меньшим. Погрешность установки расхода ±5 %.

Допускается проведение испытаний в несколько этапов при сохранении порядка изменения расхода теплоносителя в пределах каждого эксперимента.

В эксперименте измеряют: расход, входную и выходную температуры теплоносителя, потери давления в коллекторе.

Данные усредняют за период измерений, равный 15 мин, при числе замеров не менее трех. Средние данные принимают в качестве расчетных и фиксируют в протоколе испытаний, если разница расходов между отсчетами менее 5 %; в противном случае измерение повторяют.

7.8.2 Обработка, анализ и оценка результатов испытаний

Результаты испытаний представляют в виде таблицы зависимости потерь давления и коэффициента гидравлического сопротивления от расхода теплоносителя. Коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывают по формуле (1).

Значения коэффициентов А и В уравнения (2) определяют методом наименьших квадратов. Погрешность оценивают по ГОСТ 8.207. Испытательные режимы и получаемые при этом результаты фиксируют в протоколе испытаний (приложение А), являющемся обязательным отчетным документом.

7.8.3 Материально-техническое и метрологическое обеспечение испытаний

Испытательный стенд выполняют по схеме с замкнутым контуром (рисунок В.3) или схеме с разомкнутым контуром (рисунок В.4).

Отбор импульсов давления производят в подводящих и отводящих трубопроводах через отверстия малого ( 1 мм) диаметра. Точки отбора располагают на прямолинейных участках труб со стабилизированным потоком.

Допустимая погрешность измерений составляет:

- расход теплоносителя ... ±5 %;

- падение давления на коллекторе ... ±1, 0 Па (мм вод. ст.);

- температура теплоносителя на входе и выходе коллектора ... ± 1 °С.

Допустимая погрешность данных по плотности теплоносителя ... ±1 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Типовая форма протокола испытаний

«УТВЕРЖДАЮ»

______________________

руководитель организации,

проводившей испытания

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

ПЛОСКОГО СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА

I ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Место проведения испытаний (организация) _________________________________________

Адрес__________________________________________________________________________

Начало и окончание испытаний ____________________________________________________

Телефон ___________________ Факс _________________ E.mail ________________________

1. Объект испытаний

1.1. Название, тип или номер чертежа и изготовитель коллектора _______________________

_______________________________________________________________________________

1.2 Заводской номер _____________________________________________________________

1.3 Конструктивные параметры

Габаритные размеры, площадь __________________________________________________

Апертурные размеры, площадь _________________________________________________

Масса сухого коллектора ____________________________________________________ кг

Удельная масса СК (на 1 м² габаритной площади) _________________________________