再生可能エネルギー建築応用プロジェクトのエネルギー効率評価システム

一、再生可能エネルギー建築応用プロジェクトのエネルギー効率評価システム概要

「＊、＊」グリーン建築省エネ検査と「GBT 50801-2013再生可能エネルギー建築応用工事評価基準」の要求に基づき、太陽熱温水システムと太陽光発電システムを設置する建築応用プロジェクトに対してエネルギー効率評価を行い、予収とエネルギー効率試験に合格してから、正式に使用と省エネ財政補助金の申請経費を交付することができる。

各関連建築検査機関の要求に応じて、当社は国内外のエネルギー効率評価基準を結合して、我が国の建築検査部門の要求に合致する再生可能エネルギー太陽熱熱水システムと太陽光発電システムのエネルギー効率評価測定器の評価システムを開発した。このエネルギー効率評価システムは現場の大型太陽熱温水システムと太陽光発電システムの実際の稼働状況の測定要求に符合し、知能化制御技術を採用し、測定精度が高く、作業効率が高く、コンピュータテストソフトウェアに接続することで太陽熱温水システムのエネルギー効率評価報告書を生成でき、太陽熱温水プロジェクトの設計指標と施工品質検査基準を保証し、建築品質検査部門、生産メーカー、太中大学の科学研究機関の*検査ツールである。

二、製品テストの根拠基準

1.『太陽熱水システム性能評定規範』GB/T 20095-2006、

2.『GBT 50801-2013再生可能エネルギー建築応用工事評価基準』

3.「GB/T 50364-2005民用建築太陽熱温水システム応用技術規範」

4.『GB/T 50604-2005民用建築太陽熱温水システム評価基準範』

5.『GB/T 18713--2002太陽熱温水システム設計、設置及び工事検収技術規範』

6.設計図面と設計方案ファイル、

7.プロジェクト申告書

8.関連設備技術資料等の書類

三、製品技術の特色

1.超音波流量計を採用すれば、静的試験方式を採用することができ、また動的試験方式を採用することができ、使用中の給湯システムを閉じる必要がなく、実際の運転状況の検査要求を満たすことができるだけでなく、現場集熱端と顧客用水端の遠距離試験による配線の閉じ込めを解決することもできる。手間を省きやすく、現場のテスターの労働強度を減らすことができます。

2.補助熱源の発熱量を実際に測定することができる、

3.インテリジェント化制御技術を採用し、検出精度が高く、作業効率が高い

4.室外防雨日よけハンドヘルドテスター本体を配置し、テスト時にテスター本体をテスト現場に掛けたり、地面に置いたりして、関連する室外センサーをテスター本体に取り付け、現場で直接測定する。便利で手間が省けて、仕事の効率が向上します。

5.2用交直流電力計を配置し、非破壊試験、安全係数が高く、電流は交直流汎用電流クランプを採用し、ケーブルを破壊する必要がなく、バッテリー側を測定することができ、またインバータ側を測定することができる、

6.特殊なソフトウェアとハードウェア設計により、連続数日の集熱システムの発熱量が毎日ゼロから始まることを保証し、検査員が毎日現場に行って集熱システムの効率を記録し、それから人工計算を行う必要はない、

7.分析ソフトウェアは無線GPRS通信方式を選択することができ、距離の制限を受けることなく、リアルタイムで遠隔地またはオフィスで1つの試験現場または複数の試験現場の実際のデータを収集することができ、そして試験現場を監視および診断することができる試験装置は*。試験員が定期的に現場に行ってデータを入力し、設備の運営状況を調べる悩みを解決し、手間を省きやすく、現場試験員の労働強度を減らす。

8.FSP 10総放射センサ：Kipp&Zonen CMP 21二等標準総放射表との精度と安定性を有し、実際に屋外で選択した晴天、曇天及び曇天短期和*により測定したデータはCMP 21のデータと非常に近く、両者の性能の差は非常に小さい

四、評価項目（太陽熱熱利用システムと太陽光発電電源システム）

1.集熱システムの発熱量

2.システムの総エネルギー消費量

3.貯湯タンクの熱損失係数

4.集熱システム効率

5.太陽エネルギー保証率

6.通常エネルギー代替量（標準石炭トン）

7.事業費効率比

8.二酸化炭素排出削減量

9.二酸化硫黄排出削減量

10.粉塵排出削減量

11.給水温度

12.太陽エネルギー建築応用光起電力電源システムの光電変換効率試験

13.ヒートポンプCOP係数（オプション）

五、再生可能エネルギー建築応用プロジェクトのエネルギー効率評価システムテスト条件

（一）太陽光発電電源システム

1検査の天気要求：環境平均温度8℃≦t≦39℃、環境空気の平均流速は4 m/s以下、太陽電池方陣が真南に置かれた時、試験開始時間は現地の太陽正午時の前1 hから太陽正午時の後1 h、計2 hである。試験期間内、太陽放射照度は700 w/m 2以下ではない。

2システムの要求：太陽エネルギー建築用太陽光発電電源システムは元の設計要求に従って設置調整に合格し、そして少なくとも正常に3日間運行してこそ、光電変換効率テストを行うことができる。独立した太陽光発電システムに対して、電力計は蓄電池の入力端に接続されている。パラレルネットワーク太陽光システムでは、電力計はインバータの出力端に接続されている必要があります。

（二）太陽熱利用システム

1.太陽エネルギー建築応用光熱システムに採用された太陽熱集熱器、太陽熱温水器などの重要設備は相応の全性能合格の検査報告を持つべきで、関連製品基準の要求に符合する；

2.システムは元の設計要求に従ってインストール調整に合格し、そして少なくとも正常に3日間運行してこそ、テストを行うことができる、

3.すべてのモデルプロジェクトはテストの要求に従って関連機器のテスト位置と条件を予約しなければならず、その用水量、水温などのパラメータは設計要求の条件に従ってテストしなければならない、

4.太陽熱温水システム試験期間の環境平均温度：8℃≦ta≦39℃、

5.環境空気の平均流動速度は4 m/s以下、

6.少なくとも4日間の試験結果が持つべき太陽照射量は以下の4段に分布する：J 1＜8 MJ/㎡・日、8 MJ/㎡・日≦J 2＜12 MJ/㎡・日、12 MJ/㎡・日≦J 3＜16 MJ/㎡・日、16 MJ/㎡・日≦J 4。

六、試験設備機器及びその指標パラメータ

七、試験方法

（一）太陽光発電電源システム

1.試験開始前に、すべての外部補助電源を遮断し、太陽放射計、電力計/温度自記計と風速計を設置、調整し、太陽電池方陣面積を測定しなければならない。

2.試験開始時、総放射表の太陽照射量の読数と各計器のデータを同時に記録しなければならない。

3.試験開始後、10分ごとに各計器データを記録しなければならない。

4.試験期間中の単位太陽電池パネル面積当たりの太陽照射量Hを計算する。異なる採光平面上にある太陽電池アレイについては、試験期間中の異なる採光平面単位太陽電池パネル面積当たりの太陽放射量をそれぞれ計算しなければならない。

3.データ解析

システム試験期間中の単位面積当たり太陽電池パネルの発電量Q（MJ/（㎡））を式（1）で計算する：

t——試験時間、単位：h、

w——試験期間の電力計の示度、単位：kW、

Ac-太陽電池パネル面積、単位：㎡.

太陽エネルギー建築応用光発電電源システムの光電変換効率式（2）で計算する：

太陽電池パネルが同じ採光面にない場合、式（3）を用いて太陽電池建築応用光発電電源システムの光電変換効率を計算する：

t——試験時間、単位：h、

w——試験期間の電力計の示度、単位：kW、

Aci——異なる方向の太陽電池パネル面積、単位：㎡.

Hi-異なる電池パネルの単位面積に向かう太陽照射量、単位：MJ/(㎡).

4.工事評価と太陽熱熱利用システム

（二）太陽熱利用システム

1、集熱システムの発熱量

（1）集熱システムの発熱量：太陽熱集熱システム中の太陽集熱器によって提供される有用なエネルギー、単位：MJ/日終日。

（2）試験時間：試験開始時間が試験に必要な太陽放射線量に達するまで。

（3）必要な試験パラメータ：集熱システム入口温度、集熱システム出口温度、集熱システム流量、環境温度、環境空気流量、試験時間。

（4）データ整理：熱量計を用いて上記パラメータを試験する場合、太陽熱集熱システムの発熱量熱量計で直接測定することができます。上記パラメータをそれぞれ測定する場合、集熱器の出入口温度、流量サンプリング時間間隔は1分未満ではなく、記録時間間隔は10分以上ではない。太陽熱集熱システムの熱記録された温度、流量などのデータから計算した。

2、システムの通常の熱源消費エネルギー

（1）システムの通常熱源消費エネルギー：システム中の補助熱源が消費する通常熱源の消費エネルギー（実際の状況：システムがユーザーに提供すべき熱量から集熱システムの得られた熱量を差し引く）。

（2）試験時間：試験開始時間が試験に必要な太陽放射線量に達するまで。

（3）必要な試験パラメータ：補助熱源加熱量、環境温度、環境空気流速、試験時間。

（4）データ分析：補助熱源として電気を採用した場合、試験時間内の補助熱源の消費電力を測定する。

他の熱源を補助エネルギーとして採用する場合、システムの通常の熱源消費エネルギーの測定方法は以下の式と方法で計算することができる：

（1）システムの通常の熱源消費エネルギー= QT-QC

式中

Q fz――システムの通常の熱源消費エネルギー、MJ；

Q T――システムがユーザーに提供すべき総エネルギー、MJ；

Q C――集熱システムの熱、MJ。

（2）システムがユーザーに提供すべき総熱量QTは以下の3つの部分から構成される：

①毎日システムがユーザーに提供する実生活熱水消費量QG

②実際の給水が60℃要求に達していない場合、補充する必要がある熱量QA

③設計要求を満たすために、システムが提供すべき熱量QS

そのため、システムはユーザーに提供すべき総熱量

3、貯湯タンクの熱損失係数

（1）貯湯タンクの熱損失係数：貯湯タンクの保温性能を表すパラメータ、単位：W/K。

（2）試験時間：1日を選択し、試験開始時間は午後8時からで、しかも開始時の貯湯タンクの水温は40℃とタンクの置かれた環境温度差は20℃以上で、翌朝6時に終了し、合計10時間、

（3）必要な試験パラメータ：開始時貯湯タンク内水温、終了時貯湯タンク内水温、貯湯タンク容水量、貯湯タンク付近環境温度、試験時間。

（4）データ解析

貯湯タンクの熱損失係数は式（1）で計算する：

式中：

--貯湯タンクの熱損失係数、W/K;

--水の密度、kg/m3，

--水の比熱容量、J/（kg·K）；

--貯湯タンクの貯水量、m3;

--温度を下げる時間、s；

--開始時の貯湯タンク内の水の温度、℃、

--終了時の貯湯タンク内の水の温度、℃、

-冷却中の平均周囲温度。

4、集熱システム効率

（1）集熱システム効率：試験期間内の太陽熱集熱システムの有用な熱量と同じ試験期間内に太陽熱集熱器に投射された日の太陽照射エネルギーの比。

（2）試験時間：試験開始時間が試験に必要な太陽放射線量に達するまで。

（3）必要な試験パラメータ：太陽熱集熱器の採光面積、太陽照射量、集熱システム入口温度、集熱システム出口温度、集熱システム流量、環境温度、環境空気流速、試験時間。

（4）データ解析

集熱システムの効率は式（2）で計算する：

式中：

――集熱システム効率，%；

――太陽熱集熱システムの熱を得て、MJ;

――太陽熱集熱器の採光面積，㎡；

――太陽熱集熱器の採光面における太陽光照射量、MJ/㎡

5、太陽エネルギー保証率

（1）太陽エネルギー保証率：システム中の太陽エネルギー部分が提供するエネルギーとシステムが必要とする総エネルギーの比。

（2）試験時間：試験開始時間が試験に必要な太陽放射量に達するまで、

（3）必要な試験パラメータ：太陽熱集熱器の採光面積、太陽照射量、集熱システム入口温度、集熱システム出口温度、集熱システム流量、環境温度、環境空気流速、補助熱源加熱量、試験時間。

（4）データ解析

システム太陽エネルギー保証率は式（3）で計算する：

式中：

f−システム太陽エネルギー保証率、

――太陽熱集熱システムの熱を得て、MJ;

――システムに必要な総エネルギー、MJ。

システムに必要な総エネルギー式（4）で計算する：

――補助熱源加熱量、MJ。

八、工事評価

工事評価の根拠はプロジェクト「申請報告書」であり、太陽エネルギー保証率と通常のエネルギー代替量は審査性指標であり、そのうちのいずれかが「申請報告書」の要求に達していない場合、当該工事は不合格と判定され、当該プロジェクトは評価に合格してはならない。

• 太陽エネルギー保証率

方法1：短期テスト

プロジェクトの太陽エネルギー保証率を評価し、プロジェクト「申請報告」に提出された太陽エネルギー保証率を下回ってはならない。

年間太陽エネルギー保証率は以下のように計算する：

1）現地日の太陽照射量が8 MJ/㎡未満の日数はx 1日、現地日の太陽照射量が12 MJ/㎡未満で8 MJ/㎡以上の日数はx 2日、現地日の太陽照射量が16 MJ/㎡未満で12 MJ/㎡以上の日数はx 3日、現地日の太陽照射量が16 MJ/㎡以上の日数はx 4日、

2）テストにより、現地日の太陽照射量が8 MJ/㎡未満の場合の太陽光保証率は;現地日の太陽照射量が12 MJ/㎡未満で8 MJ/㎡以上の太陽光保証率は;現地日の太陽照射量が16 MJ/㎡未満で12 MJ/㎡以上の太陽光保証率は;現地日の太陽照射量が16 MJ/㎡以上の太陽光保証率は；

年間の太陽エネルギー保証率次のようになります。

方法2：＊モニタリング

実際に測定した1年周期内の太陽照射総量はJ年間で、1年周期内の太陽熱温水システムに必要な総エネルギー、年間の太陽エネルギー保証率ために

2、通常のエネルギー代替量（トン標準石炭）

プロジェクトの通常エネルギー代替量（トン標準石炭）を評価し、プロジェクト「申請報告」に提出された通常エネルギー代替量（トン標準石炭）を下回ってはならない。

方法1：短期テスト

年間の通常エネルギー代替量を次のように計算します。

試験により、現地日の太陽照射量が8 MJ/㎡未満の場合の集熱システムの発熱量はQ 1、現地日の太陽照射量が8 MJ/㎡未満で12 MJ/㎡以上の集熱システムの発熱量はQ 2、現地日の太陽照射量が16 MJ/㎡未満で12 MJ/㎡以上の集熱システムの発熱量はQ 3、現地日の太陽照射量が16 MJ/㎡以上の集熱システムの発熱量はQ 4、

年間の通常エネルギー代替量（標準炭トン）は

方法2：＊モニタリング

実際に測定した1年周期内の太陽熱集熱システムの熱総量はQJ年間である、年間の通常エネルギー代替量（標準炭トン）は：

表4-1××モデル事業の評価内容

九、標準配置