KTB Nr.: 2010-22-k2
Testbericht zur Messung nachEN 12975-1,2:2006Report of measurement according toEN 12975-1,2:2006
für/for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , China
Kollektorbezeichnung/brand name:Suntask SR30-58/1800Ausstellungsdatum/date of issue:30th September 2010
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISEHeidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, GermanyT +49 (0)761-4588-5354F +49 (0)[email protected]
Akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005Accredited according to DIN EN ISO/IEC 17025:2005
Registriernummer:DAP-PL-3926.00
Contents
1 Überblick - Overview 4
1.1 Vorbemerkung - Preliminary remark . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Ablauf der Messungen - Schedule of the measurements . . . 4
1.3 Ablauf der Messungen - Schedule of the measurements . . . 4
1.4 Zusammenfassung -Summary statement . . . . . . . . . . . 5
2 Hersteller/Anbieter - Manufacturer/Provider 6
3 Leistungsermittlung - Performance measurement 7
3.1 Berechnungsverfahrens - Calculation method . . . . . . . . . 7
3.2 Schematische Darstellung des Prüfkreislaufes - Schematic ofthe testing loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3 Leistungsmessung - Measurement of power output . . . . . . 9
3.4 Winkelkorrekturfaktor - Incidence angle modifier (IAM) . . . . 11
3.5 Effektive Wärmekapazität - Effective thermal capacity . . . . 11
4 Maximale Stagnationstemperatur - max. stagnation temperature 12
5 Beschreibung des Kollektors - Description of the collector 13
6 Darstellung des Kollektors - Design of the collector 18
7 Dokumentation des Kollektors - Documentation of the collector 20
7.1 Typenschild - Type plate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.2 Installationsanleitung - Installation guidelines . . . . . . . . . 21
7.3 Konstruktionszeichnungen - Constructional drawings . . . . . 22
8 Innendruckprüfung des Absorbers - Internal pressure test 23
9 Hochtemperaturbeständigkeit -High temperature resistance test 24
10 Expositionsprüfung - Exposure test 25
11 Äußere Temperaturwechselprüfung - External thermal shock tests 27
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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12 Innere Temperaturwechselprüfung - Internal thermal shock tests 28
13 Prüfung auf eindringendes Regenwasser - Rain penetration test 29
14 Prüfung der Frostbeständigkeit -Freeze resistance test 30
15 Mechanische Belastungprüfung - Mechanical load test 31
16 Endkontrolle - Final inspection 33
17 Anmerkung zum Prüfbericht - Annotation to the test report 34
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1 Überblick - Overview
1.1 Vorbemerkung - Preliminary remark
Die Messungen wurden nach EN 12975-1,2:2006 durchgeführt.The measurements have been performed according to EN 12975-1,2:2006.
Die Messungen wurden unter Einhaltung der SolarKeymark SchemeRules (Version 10.07 vom Februar 2009) durchgeführt.The measurements have been performed in accordance withthe SolarKeymark scheme rules (version 10.07 of February 2009)
1.2 Ablauf der Messungen - Schedule of the measurements
1.3 Ablauf der Messungen - Schedule of the measurements
PositionItem
DatumDate
Kollektor-Identifikations-Nr.Collector-identification-no.
SatusStatus
AnlieferungDelivery
06.07.200905.10.2010
222-KT-69-07-072009222-KT-69-08-052010
in Ordnungokay
InnendruckprüfungInternal pressure test
14.07.2009 222-KT-69-07-072009 in Ordnungokay
Hochtemperatur-beständigkeitsprüfungHigh temperature resistance test
24.08.200924.06.2010
222-KT-69-07-072009222-KT-69-08-052010
in Ordnungokay
ExpositionsprüfungExposure test
14.08.-07.10.200920.05.-21.07.2010
222-KT-69-07-072009
222-KT-69-08-052010
in Ordnungokay
1. Äussere Temperaturwechselprüfung1st external thermal shock test
25.08.2009 222-KT-69-07-072009 in Ordnungokay
2. Äussere Temperaturwechselprüfung2nd external thermal shock test
07.10.2009 222-KT-69-07-072009 in Ordnungokay
1. Innere Temperaturwechselprüfung1st internal thermal shock test
19.08.2009 222-KT-69-07-072009 in Ordnungokay
2. Innere Temperaturwechselprüfung2nd internal thermal shock test
10.09.2009 222-KT-69-07-072009 in Ordnungokay
Prüfung auf eindringendes Regen-wasserRain penetration test
09.09.200921.07.2010
222-KT-69-07-072009222-KT-69-08-052010
in Ordnungokay
Prüfung der Frostbeständigkeit nicht erforderlichFreeze resistance test not relevantMechanische BelastungsprüfungMechanical load test
07.10.2009 222-KT-69-07-072009 in Ordnungokay
StagnationstemperaturStagnation temperature
24.08.2009 222-KT-69-07-072009 208 ◦C
EndkontrolleFinal inspection
27.10.200921.07.2010
222-KT-69-07-072009222-KT-69-08-052010
in Ordnungokay
Dokumentation des KollektorsDocumentation of the collector
geprüftchecked
Vollständigcomplete
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PositionItem
DatumDate
Kollektor-Identifikations-Nr.Collector-identification-no.
SatusStatus
LeistungsparameterPerformance parameters
25.06.2010 -28.06.2010
222-KT-69-08-052010 abgeschlossendone
Winkelkorrekturfaktorand incidence angle modifier
25.06.2010 -28.06.2010
222-KT-69-08-052010 abgeschlossendone
Effektive thermische KapazitätEffective thermal capacity
berechnetdetermined
222-KT-69-07-072009 abgeschlossen
done
1.4 Zusammenfassung -Summary statement
Während der Messungen traten keine Komplikationen auf.No complications occured while performing the measurements.
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2 Hersteller/Anbieter - Manufacturer/Provider
Hersteller/Anbieter:Manufacturer/Provider: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd
No. 199 Lianhong Road Yuanhua Industry Zone314416 HainingChinaTel: +86 573-87861111Fax: +86-573-87862577E-mail: [email protected]
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3 Leistungsermittlung - Performance measurement
3.1 Berechnungsverfahrens - Calculation method
Die funktionale Abhängigkeit des Wirkungsgrades von den meteorolo-gischen und den systemtechnischen Betriebsgrößen kann durch folgendemathematische Beziehung dargestellt werden:The functional dependence of the collector efficiency on the meteorological andsystem operation values can be represented by the following equation:
η(G,(tm−ta)) = η0 − a1atm − taG
− a2a(tm − ta)2
G(1)
(a = bzgl. der Aperturfläche - based on aperture area)
tm =te + tin
2(2)
mit - where:
G = Globalstrahlung in Kollektorebene - Global irradiation (W/m2)
tin = Kollektoreinlasstemperatur - Collector inlet temperature (◦C)te = Kollektorauslasstemperatur - Collector outlet temperture (◦C)ta = Umgebungstemperatur - Ambient temperature (◦C)
Die Koeffizienten η0, a1a und a2a haben folgende Bedeutung:The coefficients η0, a1a and a2a have the following meaning:
η0: Wirkungsgrad ohne thermische Verluste, d.h. bei mittlererWärmeträgertemperatur gleich Umgebungslufttemperatur:
η0: Efficiency without heat losses, which means that the mean collectorfluid temperature is equal to the ambient temperature:
tm = ta (3)
a1a; a2a: Die Koeffizienten a1a und a2a beschreiben den Wärme-verlust des Kollektors. Die auf die Aperturfläche bezogenenhermischen Gesamtverluste des Kollektors werden durch diefolgende Gleichung beschrieben:
a1a; a2a: The coefficients a1a and a2a describe the heat loss of the collector.The temperature depedency of the collector heat lossis described by:
a1a + a2a ∗ (tm − ta) (4)
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3.2 Schematische Darstellung des Prüfkreislaufes - Schematic of the testing loop
2inT
2outT
ambT
windTwindv
Kollektor
Querstromgebläse1inT
1outT
ambT
windTwindv
Kollektor
Querstromgebläse
10
32
MID
Prozesskühl-anlage
3533
3431 37
30
07
06
08
2324
09 11
36 38
13
43
12
2226 25
MIDTmp 1
Tmp 2
2117
2016
19 18
44
40 41
15
14
27
Figure 1: Schematische Darstellung des Prüfkreislaufs - schematic of the
testing loop
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3.3 Leistungsmessung - Measurement of power output
Die Wärmeleistung wurde nach folgendem Prüfverfahren geprüft:The measurement of thermal performance has been performed according to thefollowing method of testing:
Im Freien - quasi stationäre BedingungenOutdoors - steady state conditions
Geographische Breite 48.0◦
LatitudeGeographische Länge 7.8◦
LongitudeKollektorazimut nachgeführtAzimuth of collector trackedAnstellwinkel nachgeführt zwischen 35◦und 55◦
tilt angle tracked between 35◦and 55◦
Mittlere Einstrahlung 939 W/m2
Mean irradiationMittlere Windgeschwindigkeit 3 m/sMean wind speedMittlere Durchströmung 201 kg/hMean flow rateArt des Wärmeträgers WasserHeat transfer fluid Water
Leistungsparameter - Efficiency parameterDie dargestellten Parameter beziehen sich auf folgende Flächen:The calculated parameters are based on following areas:
Aperturfläche Absorberflächeaperture area absorber areaAa = 2.806 m2 AA = 2.448 m2
η0a = 0.735 η0A = 0.842a1a = 1.349 W/m2K a1A = 1.546 W/m2Ka2a = 0.0151 W/m2K2 a2A = 0.0173 W/m2K2
Die Berechnung der Standardabweichung wurde gemäß ENV 13025:1999 (GUM)durchgeführt. Basierend auf dieser Berechnung beträgt die Standardunsicherheitder ermittelten Wirkungsgrade 0,02. Die angegebene Unsicherheit ist eine erwei-terte Unsicherheit, die auf einer Standardunsicherheit von 0,01 multipliziert miteinem Erweiterungsfaktor k=2 basiert, was ein Vertrauensniveau von ca. 95 %ergibt. (EAL-G23, 08/96 Rev01)The determination of the standard deviation was performed according toENV 13025:1999 (GUM). Based on this calculation method the standard uncer-tainty of measured efficiency values results to 0.02. This uncertainty is an ex-panded measurement uncertainty. It is calculated using the standard uncertaintyof 0.01 multiplied with the expansion factor of k=2. This results in aconfidence range of about 95%. (EAL-G23, 08/96 Rev01)
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Leistung je Kollektormodul - Power output per collector module
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Gel
iefe
rte
Ene
rgie
pro
Kol
lekt
orm
odul
[W]
tm-ta [K]
Figure 2: Leistungskurve des Moduls Suntask SR30-58/1800 bei 1000W/m2 - power output curve of the module Suntask SR30-58/1800 at 1000W/m2
tm − ta [K] 400 [W/m2] 700 [W/m2] 1000 [W/m2]0 825 1444 206210 783 1402 202030 673 1292 191150 530 1148 176770 352 971 1590
Spitzenleistung (G = 1000 W/m2) je Kollektormodul 2062 WMaximum power output per collector module
Anmerkung: Die angegebenen Werte gelten für senkrechte SolarstrahlungAnnotation: The values given are valid for radiation of normal incidence
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3.4 Winkelkorrekturfaktor - Incidence angle modifier (IAM)
θ: 0◦ 10◦ 20◦ 30◦ 40◦ 50◦ 60◦ 70◦ 80◦ 90◦
KθL: 1.00 1.00 1.00 0.99 0.97 0.93 0.85 0.71 0.46 0.00KθT : 1.00 1.01 1.03 1.11 1.25 1.39 1.25 1.08 0.63 0.00
Table 1: IAM Werte - IAM data
Hinweise - Annotation:Der Winkelkorrekturfaktor ist der Faktor, mit dem die Abhängigkeit derKollektorleistung vom Einstrahlwinkel der Solarstrahlung berücksichtigtwird.The IAM is the factor that describes the dependence of the collector output on theincidence angle of the solar radiation.
Der IAM wurde für fett gedruckten Winkel gemessen. Alle anderen Winkelzur Bestimmung des IAM, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind wurdenberechnet.The IAM was measured for the bold printed angles. All other angles for the IAM intable 1 were calculated.
3.5 Effektive Wärmekapazität - Effective thermal capacity
Die Wärmekapazität des Sonnenkollektors wurde nach Kapitel 6.1.6.2 vonEN 12975-2:2006 berechnet. Als Wärmeträgermedium wurde einWasser/Glykolgemisch im Verhältnis von 2/1 bei 50◦C zugrunde gelegt.The effective thermal capacity of the collector is calculated according tosection 6.1.6.2 of EN 12975-2:2006. For the heat transfer fluid a mixture 2/1 ofwater/propylenglycol at a temperature of 50◦C has been chosen.
Effektive thermische Kapazität: 46.11 kJ/KEffective thermal capacity:
Spezifische effektive thermische Kapazität: 16.43 kJ/K m2Aa
Specific effective thermal capacity:
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4 Maximale Stagnationstemperatur - max. stagnation temperature
Die Stagnationstemperatur wurde im Außenverfahren bestimmt. Dabeiwurde der Kollektor gemäß EN 12975-2 unbefüllt einer Einstrahlungvon 1000 W/m2 ± 10% ausgesetzt. Die gemessenen Daten sind in derfolgenden Tabelle dargestellt. Zur Bestimmung der Stagnationstemperaturfür die Randbedingungen von einer Einstrahlung von 1000 W/m2und einer Umgebungstemperatur von 30 ◦C gilt folgende Formel:The max. stagnation temperature was measured outdoors. The collector wastherefor exposed to an irradiance of 1000 W/m2 ± 10%. The collector was emptyand the absorber prevented against cooling by circulation. The measured data areshown in the table below. To determine the stagnation temperature, these datawere extrapolated to an irradiance of 1000 W/m2 and an ambient temperatur of30 ◦C. The calculation is as follows:
ts = tas +GsGm
∗ (tsm − tam) (5)
ts: max. Stagnationstemperatur - max. stagnation temperaturetas: 30 ◦CGs: 1000 W/m2
Gm: gemessene Einstrahlung in Kollektorebene -measured solar irradiance on collector plane
tsm: gemessene Absorbertemperatur - measured absorber temperaturetam: gemessene Umgebungstemperatur - measured surrounding air temperature
Einstrahlung Umgebungs- Absorber-temperatur temperatur
Irradiance Surrounding air Absorbertemperature temperature
[W/m2] [◦C] [◦C]1000 29.7 209.71004 29.8 208.5999 30 207
1003 30.6 207.8
Die resultierende maximale Stillstandstemperatur ist:The resulting max. stagnation temperature is:
208 ◦C
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5 Beschreibung des Kollektors - Description of the collector
Allgemeines - Preface
Kollektortyp VakuumröhrenkollektorCollector technology Evacuated tube collector
Funktionsweise Heat-Pipe-Kollektoropperating mode heat-pipe collector
Art der Vakuumröhre Sydney-RöhreKind of vacuum tube sydney tube
Bruttofläche 1.980 x 2.314 = 4.582 m2 *total area
Tiefe 125 mm *Depth
Aperturfläche [L x B] 2.806 m2 **Aperture area [l x w]
Absorberfläche [L x B] 2.448 m2 ***Absorber area [l x w]
Kollektor-Identifikations-Nr.:collector-identification-no.:Funktionsprüfungenfunction tests:
222-KT-69-07-072009222-KT-69-08-052010
Leistungsprüfungefficiency tests:
222-KT-69-07-072009222-KT-69-08-052010
∗ = Herstellerangabe - manufacturer specification∗∗ = projezierte, Innenfläche der Außenröhre - projected inside area of theouter glas tube
∗ ∗ ∗ = projezierte, Außenfläche der inneren Röhre -projected outside area ofthe inner glas tube
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Abdeckung (Außenröhre)Cover (outer tube)
Außendurchmesser Außenröhre 58 mmOuter diameter of the outer glass tube
Stärke der Außenröhre 1.6 mmThickness of the cover tube
Länge der Außenröhre 1800 mmLength of the outer glass tube
Abstand zwischen zwei Röhren 75 mmDistance between two tubes
Werkstoff der Außenröhre BorosilikatglasMaterial of the cover tube borosilicate glass
Transmission der Abdeckung 95 %Transmission of the cover
Absorber (Innenröhre)Absorber (inner glass tube)
Außendurchmesser der Innenröhre 47 mmOuter diameter of the inner glass tube
Stärke der inneren Glasröhre 1.6 mmThickness of the inner glass tube
Länge der Innenröhre 1755 mmLength of the inner glass tube
Werkstoff des innenren Glasröhre BorosilikatglasMaterial of the inner glass tube borosilicate glass
AbsorberbeschichtungKind of absorber coating 3 target magnetron sputtering plation
Absorptionsgrad, α 95 %absorption coefficient
Emissionsgrad, ε 8 %thermal emsision coefficient
* = Herstellerangabe - manufacturer specification
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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Wärmeleitbleche - Contact Sheets
Länge des Wärmeleitblechs 1620 mmLength of the heat contact sheet
Breite des Wärmeleitblechs 250 mmWidth of the heat contact sheet
Stärke des Wärmeleitblechs 0.25 mmThickness of the heat contact sheet
Werkstoff der Wärmeleitbleche AluminiumMAterial of the heat contact sheets aluminium
Anzahl Wärmeleitbleche 30Number of heat contact sheets
Wärmerohre - Heat-Pipes
Außendurchmesser der Wärmerohre 8 mmOuter diameter of the heat-pipes
Innendurchmesser der Wärmerohre 6.6 mmInner diameter of the heat-pipes
Länge der Wärmerohre 1780 mmLength of the heat-pipes
Werkstoff der Wärmerohre KupferMaterial of the heat-pipes copper
Anzahl der Wärmerohre 30Number of heat-pipes
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Sammelrohr - Manifold Tube
Außendurchmesser der Sammelrohre 42 mmOuter diameter of manifold tube
Innendurchmesser der Sammelrohre 40 mmInner diameter of manifold tubes
Länge der Sammelrohre 2370 mmLength of manifold tubes
Werkstoff der Sammelrohre KupferMaterial of manifold tubes copper
Anzahl der Sammelrohre 1Number of manifold tubes
Sammlergehäuse - Manifold Casing
Gehäusewerkstoff AluminiumMaterial of the casing aluminium
Werkstoff der seitlichen Abdeckung NylonMaterial of the sidewise cover nylon
Wärmedämmung - Thermal insulation
Dicke der Wärmedämmung imSammlergehäuse 30 mmThickness of the insulation in the manifold
casing
Material der Wärmedämmung GlasfaserMaterial of insulation glass fibre
Wärmeträger - Heat transfer fluid
Typ Wasser / Glykol (50 / 50)Type water / glycol (50 / 50)
Spezifikationen (Additive usw.) k.A.Specification n.s.
* = Herstellerangabe - manufacturer specification
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Grenzwerte - Limitations
Maximale Betriebstemperatur k.A.Max. operation temperature
Maximaler Betriebsdruck 1200 kPaMax. operation pressure
Maximale Windlast k.A.Max. wind load
Empfohlener Anstellwinkel 15 ◦- 85 ◦
Recommended tilt angle
Empfohlener Volumenstrom 120 l/hRecommended flow range
Kollektorbefestigung - Collectormounting
Flachdach - Aufständerung +Flat roof - angular rack
Geneigtes Dach - Aufdach +Sloped roof - on roof
Geneigtes Dach - Indach -Sloped roof - integrated in roof
Fassade -Facade
* = Herstellerangabe - manufacturer speci-fication
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6 Darstellung des Kollektors - Design of the collector
Figure 3: Darstellung des Kollektors Suntask SR30-58/1800 - schematicof the collector Suntask SR30-58/1800
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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Figure 4: Schnittzeichnungen des Kollektors Suntask SR30-58/1800 - cutdrawings of the collector Suntask SR30-58/1800
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7 Dokumentation des Kollektors - Documentation of the collector
7.1 Typenschild - Type plate
Hinweis: Das Typenschild des Kollektors wurde auf Überein-stimmung mit den nach EN 12975-1, Kap 7.2 geforderten Angabenüberprüft.Annotation: The type plate of the collector was checked for conformitywith the requirements given in EN 12975-1, Chap. 7.2.
Position Angabe StatusItem Specification Status
Hersteller Zhejiang Shentai Solar Energy Co.,Ltd +Manufacturer
Kollektorbezeichnung SR30 +Brand name
Seriennummer -Serial number
Herstellungsjahr -Year of production
Bruttofläche [L x B] 4.57 m2 +Cross area [l x w]
max. Betriebsdruck 1200 kPa +Max. operating pressure
Stagnationstemperatur beiStagnation temperature at
Gglob = 1000W/m2,tamb = 30 ◦C 225 ◦C +Absorbervolumen 1.97 l +Volume of absorber
Leergewicht 103 kg +Weight (empty)
Hergestellt in China +Made in
(+) = in Ordnung - okay(-) = unzureichend - not sufficient
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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7.2 Installationsanleitung - Installation guidelines
Hinweis: Die Installationsanleitung des Kollektors wurde auf Überein-stimmung mit den nach EN 12975-1, Kap 7.3 geforderten Angabenüberprüft.Annotation: The installation guidlines were checked for conformity withthe requirements given in EN 12975-1, Chap. 7.3.
Position StatusItem Status
Maße und Gewicht des Kollektors +Dimensions and weight of the collectorBeschreibung des Montageverfahrens +Description of mountingEmpfehlung zum Blitzschutz +Recommendation on lightning protectionAnweisung zur Verbindung der Kollektoren unter-einander und für den Anschluss eines Kollektor-feldes an den Wärmeträgerkreislauf, sowie dieMaße für Rohranschlüsse bei Kollektorgruppenbis 20m2 +Instructions about the coupling of the collectors to oneanother and the connection of the collector field to theheat transfer circuit, including dimensions of pipeconnections for collector arrays up to 20 m2
Empfehlungen hinsichtlich der verwendbarenWärmeträgermedien, sowie Vorsichtsmaßnahmenbeim Füllen, Betrieb und Wartung +Recommendations about the heat transfer mediawhich may be used and precautions to be taken duringfilling, operation and serviceMax. Betriebsdruck +Max. operating pressureDruckabfall -Pressure lossesMax. und min. Neigungswinkel +Max. and min. mounting angleMax. Wind und Schneelast +Max. wind or snow loadWartungsanforderungen +Requirements for maintainance
(+) = in Ordnung - okay(-) = unzureichend - not sufficient
Hinweis: Die gesamte Dokumentation des Kollektors ist demVerbraucher in seiner Landessprache zur Verfügung zustellen.Annotation: Documentation concerning personal safety, maintenance andhandling of the product shall be made available to the customer in hisnational language
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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7.3 Konstruktionszeichnungen - Constructional drawings
Baugruppe Zeichnungsnummer StatusAssembly Drawing number Status
Kollektor keine Zeichnungsnummer -Collector no drawing no.
Sammelrohr GB/T19141-2003 +Manifold tube
Gehäuse GB/T19141-2003 +Header
Geäuse Seitenansicht GB/T19141-2003 +Header, lateral view
Kollektorbefestigung GB/T19141-2003 +mountings
Dichtring GB/T19141-2003 +gasket
Vakuumröhre GB/T19141-2003 +vacuum tube
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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8 Innendruckprüfung des Absorbers - Internal pressure test
Max. Betriebsdruck: 1200 kPaMax. pressure:
Prüftemperatur: 22.6 ◦CTesting temperature:
Prüfdruck: 1800 kPa (1,5-facher max. Druck)Testing pressure: (1.5 times max. pressure)
Prüfdauer: 15 minTesting duration:
Ergebnis - Result:Während und nach dem Test konnten keine UndichtigkeitenAusbauchungen und Verwindungen festgestellt werden.During and after the test no leakage, swelling or distortion was observed ormeasured.
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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9 Hochtemperaturbeständigkeit -High temperature resistance test
Testmethode: AußenprüfungMethod: Outdoor testing
Kollektoranstellwinkel: 45◦Collector tilt angle:
Mittlere Einstrahlung: 1001.0 W/m2Average irradiance during test:
Mittlere Umgebungstemperatur: 30.1 ◦CAverage ambientair temperature:
Mittlere Windgeschwindigkeit: < 1.0 m/sAverage ambient air speed:
Mittlere Absorbertemperatur: 208.0 ◦CAverage absorber temperature:
Dauer der Prüfung: 1 hDuration of test:
Ergebnis - Result:Am Kollektor konnten keine besonderen Alterungserscheinungen,Schrumpfen, Gasbildung und Verformungen festgestellt werden.No degradation, shrinkage, outgassing and distortion was observed ormeasured at the collector.
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10 Expositionsprüfung - Exposure test
Der Kollektoranstellwinkel betrug 45◦, die Kollektorausrichtung Süden.Tabelle 2 zeigt die Daten aller Testtage der Expositionsprüfung.The collector tilt angle was 45◦facing south. Table 2 shows all test days ofthe exposure test.
Ergebnis - Result:Die Anzahl der Testtage, an denen die Einstrahlungssumme größer14 MJ/m2d gemessen wurde, waren 38 Tage. Die Summe derZeitabschnitte, bei denen die Einstrahlung G höher als 850 W/m2 unddie Umgebungstemperatur ta über 10 ◦C lag, waren 55 Stunden.The number of days when the daily global irradiance was more than14 MJ/m2d was 38 . The periods when the global irradiance G washigher than 850 W/m2 and the surrounding air temperature tawas higher than 10 ◦C was 55 h.
Die Bewertung findet in Kapitel 16 "Endkontrolle" statt.The evaluation is described in the chapter 16 "Final inspection".
H: Tägliche EinstrahlungssummeSum of daily global irradiation
gültiger Abschnitt: Abschnitt, wenn die Einstrahlung G höher als 850 W/m2 unddie Umgebungslufttemperatur ta höher als 10 ◦C war
valid period: Periods when the global irradiance G is higherthan 850 W/m2 and the ambient air temperatureta is higher than 10 ◦C
ta: UmgebungslufttemperaturSurrounding air temperature
Regen: Tägliche Regenmenge [mm]rain: Daily rain [mm]
Date H valid period ta rain[MJ/m2] [h] [◦C] [mm]
20/05/10 4.4 0.0 9.6 2.021/05/10 6.3 0.0 12.1 20.022/05/10 26.6 3.7 16.4 0.023/05/10 27.4 3.7 18.2 2.024/05/10 27.8 4.1 22.3 6.025/05/10 26.4 3.9 24.2 0.026/05/10 13.3 1.0 19.2 2.027/05/10 18.6 2.0 17.3 6.028/05/10 15.6 1.5 17.1 0.029/05/10 23.2 3.0 17.6 0.030/05/10 9.8 0.3 15.5 0.031/05/10 10.4 0.1 12.6 0.001/06/10 11.8 0.2 14.8 1.002/06/10 8.2 0.0 15.2 0.003/06/10 6.5 0.0 14.9 0.004/06/10 24.5 2.3 20.5 4.0
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05/06/10 27.5 4.0 22.7 0.006/06/10 15.8 0.6 22.5 0.007/06/10 24.2 3.6 20.7 0.008/06/10 15.6 1.1 20.3 0.009/06/10 21.6 1.6 22.4 2.010/06/10 24.0 2.4 22.8 0.011/06/10 12.9 0.9 21.9 2.012/06/10 12.6 0.3 20.5 0.013/06/10 7.1 0.0 15.8 0.014/06/10 20.8 1.6 18.2 0.015/06/10 12.7 0.9 17.6 0.016/06/10 5.0 0.0 16.3 0.017/06/10 6.3 0.0 15.7 6.018/06/10 11.4 0.1 16.8 21.019/06/10 11.0 0.6 12.4 0.020/06/10 10.6 0.1 12.1 0.021/06/10 17.1 0.7 13.3 12.022/06/10 16.1 0.6 15.1 0.023/06/10 20.7 1.2 17.7 0.024/06/10 27.0 3.7 20.1 0.029/06/10 25.1 3.1 25.2 0.030/06/10 22.8 1.2 24.3 0.001/07/10 24.0 0.0 25,3 0.002/07/10 26,1 2,6 27,5 0.003/07/10 18,3 0,6 27,8 0.004/07/10 19,2 0.0 24,1 0.005/07/10 26,6 3,7 23,7 3.006/07/10 23,5 0,6 21,5 0.007/07/10 26,8 3,6 22,3 0.008/07/10 26,8 3,5 26,1 0.009/07/10 22,9 0.0 27,6 0.010/07/10 25,4 0,6 28,9 0.011/07/10 21,6 0.0 27,5 0.012/07/10 21,3 2,3 25,8 10.013/07/10 24.0 0,6 24,2 0.014/07/10 25,5 3,2 28,1 2.015/07/10 24.0 2.0 23,1 0.016/07/10 27,3 3,7 26.0 0.017/07/10 7,5 0.0 20,5 4.018/07/10 24,9 0,6 20,3 0.0
Table 2: Tab. Expositionstage - Exposure days
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11 Äußere Temperaturwechselprüfung - External thermal shock tests
Prüfbedingungen: 1. Test 2. TestTest conditions: 1st test 2nd test
Außenprüfung: ja jaOutdoors: yes yesPrüfung kombiniert mit Expositionsprüfung: ja jaTest combined with exposure test: yes yesPrüfung kombiniert mitHochtemerpaturbeständigkeitsprüfung: nein neinTest combined with high temperatur resistance test: no noNeigungswinkel des Kollektors: 45◦ 45◦Collector tilt angle:Mittlere Bestrahlungsstärke während der Prüfung: 948.0 W/m2 856.6 W/m2Average irradiance during test period:Mittlere Umgebungstemperatur während der Prüfung: 26.7 ◦C 27.7 ◦CAverage ambient temperature during test period:Zeitdauer, während der vor dem äußerenTemperaturwechsel stationäre Bedingungeneingehalten wurden: 1 h 1 hPeriod during which the requiredoperating conditions were metprior to external thermal shock:Volumendurchfluss des Sprühwassers: 0.05 l/m2 s 0.05 l/m2 sFlowrate of spraying water:Temperatur des Sprühwassers: 16.5 ◦C 14.9 ◦CTemperature of spraying water:Sprühdauer: 15 min 15minDuration of spraying water:Absorbertemperatur unmittelbar 206.4 ◦C 194.5 ◦Cvor dem Besprühen:Absorber temperature immediatelyprior to spraying water:
Ergebnis - Result:Während oder nach den Prüfungen konnten keine Risse,Verformungen, Kondensation oder eindringendes Regenwasserfestgestellt werden.No cracking, distortion, condensation or water penetration was observedor measured at the collector.
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12 Innere Temperaturwechselprüfung - Internal thermal shock tests
Prüfbedingungen 1. Test 2. TestTest conditions 1st test 2nd test
Außenprüfung: ja jaOutdoors: yes yesPrüfung kombiniert mitExpositionsprüfung: ja jaTest combined with exposure test: yes yesPrüfung kombiniert mitHochtemperaturbeständigkeitsprüfung: nein neinTest combined with high temperature resistancetest: no noNeigungswinkel des Kollektors: 45◦ 45◦Collector tilt angle:Mittlere Bestrahlungsstärke während derPrüfung: 956.5 W/m2 949.0 W/m2Average irradiance during test:Mittlere Umgebungstemperatur während derPrüfung: 30.9 ◦C 24.4 ◦CAverage ambient air temperature during test:Zeitdauer, während der vor dem innerenTemperaturwechsel stationäre Bedingungeneingehalten wurden: 1 h 1 hPeriod during which the requiredoperating conditions were maintainedprior to internal thermal shock:Massendurchfluss des Wärmeträgerfluids: 0.02 kg/m2 s 0.02 kg/m2 sFlowrate of heat transfer fluid:Temperatur des Wärmeträgerfluids: 19.0 ◦C 19.1 ◦CTemperature of heat transfer fluid:Strömungsdauer des Wärmeträgerfluids: 5 min 5 minDuration of heat transfer fluid flow:Absorbertemperatur unmittelbar vor demDurchfluss des Wärmeträgerfluids: 210.4 ◦C 200.3 ◦CAbsorber temperature immediatelyprior to heat transfer fluid flow:
Ergebnis - Result:Während oder nach den Prüfungen konnte keine Risse, Verdrehung,Verformung oder eingedrungenes Wasser festgestellt werden.No cracking, distortion, deformation or water penetration was observed ormeasured at the collector.
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13 Prüfung auf eindringendes Regenwasser - Rain penetration testKollektor befestigt auf: offenem RahmenCollector mounted on: Open frameVerfahren: KondensationsgradverfahrenMethod: Condensation level methodVolumendurchfluss des Sprühwassers: 0.05 l/m2 sFlowrate of water spray:Sprühdauer: 4 hDuration of water spraying:Beurteilung: Messen des Kondensationsgrades und
der austretenden WassermengeEvaluation Measuring of the condensation level
and the water quantity that comes outof the collector
Ergebnis - Result:Während oder nach den Prüfungen konnte kein eindringendesRegenwasser festgestellt werden.No water penetration was observed or measured at the collector.
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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14 Prüfung der Frostbeständigkeit -Freeze resistance test
Die Prüfung der Frostbeständigkeit ist nicht erforderlich, da derHersteller den Einsatz des Kollektors mit einem Frostschutzmittelvorschreibt.The freeze resistance test is not relevant, because the manufacturersuggests a application of the collector only with a freeze resistance fluid.
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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15 Mechanische Belastungprüfung - Mechanical load testÜberdruckprüfung der KollektorabdeckungPositive pressure test of the collector cover
Der Druck (entsprechend einer positiven Druckbelastung durch Schneeoder Wind) wurde in Schritten von 250 Pa bis zur maximalenDruckbelastung gesteigert.The positive pressure (according to a positive pressure load caused by snow orwind) was increased in steps of 250 Pa up to the maximum pressure load.
Verfahren zur Druckübertragung: SandsäckeMethod used to apply pressure: sandbags
Maximale Druckbelastung: 1000 PaMaximum pressure load:
Ergebnis - Result:Nach Beendigung der Prüfung konnten keine Schäden an derKollektorabdeckung festgestellt werden.During and after the test no damage at the cover of the collector was observed.
Unterdruckprüfung der Befestigung zwischen Abdeckung undGehäuseNegative pressure test of fixings between the cover and the casing
Dieser Test wurde nicht durchgeführt, da eine Soglast auf Grund desKollektoraufbaus nicht erwartet wird. Der Kollektor wurde unter demGesichtspunkt leichter Soglasten in Augenschein genommen.This test was not performed, because negative pressure load is not expected atthis kind of collector construction. The collector was observed from a technicalpoint of view concerning small negative pressure loads.
Ergebnis - Result:Der Kollektor zeigt eine Ausführungsqualität, die eine ausreichendeWiderstandsfähigkeit gegen leichte Soglasten als gegeben erscheinenlässt.The collector construction seems to be adequate to withstand small negativepressure load.
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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Unterdruckprüfung der KollektorbefestigungNegative pressure test of mountings
Dieser Test wurde nicht durchgeführt, da eine Soglast auf Grund desKollektoraufbaus nicht erwartet wird. Der Kollektor wurde unter demGesichtspunkt leichter Soglasten in Augenschein genommen.This test was not performed, because negative pressure load is not expected atthis kind of collector construction. The collector was observed from a technicalpoint of view concerning small negative pressure load.
Ergebnis - Result:Die Kollektorbefestigung zeigt eine Ausführungsqualität, die eineausreichende Widerstandsfähigkeit gegen leichte Soglastenals gegeben erscheinen lässt.The mountings of the collector construction seems to be adequate to withstandsmall negative pressure load.
KTB Nr.: 2010-22-k2 : Messung nach -/measurement according to EN 12975-1,2:2006Ausgestellt für/issued for: Zhejiang Shentai Solar Energy Co., Ltd , Suntask SR30-58/180030th September 2010, Fraunhofer ISE, Heidenhofstraße 2, 79110 Freiburg, Germany
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16 Endkontrolle - Final inspection
Die folgende Tabelle gibt Informationen über die Beobachtungenwährend der Endkontrolle.The following table shows an overview of the result of the final inspection.
Kollektorbauteil Mögliches Problem BewertungCollector component Potential problem Evaluation
Gehäuse/ Befestigung Rissbildung/Verwerfung/ 0eindringendes Regenwasser
Collector casing/ fasteners Cracking/ wraping/ corrosion/rain penetration
Montageelemente/Tragwerk Festigkeit/Sicherheit 0Mountings/ supporting Strength/ safetyVerschlüsse/Dichtungen Rissbildung/Haftung/Elastizität 0Seals/ gaskets Cracking/ adhesion/ elasticityAbdeckung/Reflektor Rissbildung/Haarrisse/Ausbeulen 0Cover/ reflector Cracking/ crazing/ buckling/
delamination/ wraping/ outgassingAbsorberbeschichtung Rissbildung/Haarrisse/Blasenbildung 0Absorber coating Cracking/ crazing/ blisteringAbsorberrohre und Verformung/Korrosion/ 0Sammelrohre Undichtigkeit/sich lösende
VerbindungAbsorber tubes and headers Deformation/ corrosion/ leakage/
loss of bondingAbsorberbefestigung Verformung/Korrosion 0Absorber mountings Deformation/ corrosionWärmedämmung Wasseraufnahme/Ausgasen 0Insulation Water retention/ outgassing/
degradation
0: kein Problem - No problem1: geringes Problem - Minor problem2: schweres Problem - Severe problemx: Überprüfung war nicht möglich
Inspection was not possible
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17 Anmerkung zum Prüfbericht - Annotation to the test report
Die im Prüfbericht dargestellten Prüfergebnisse beziehen sich auf denTestkollektor. Eine auszugsweise Vervielfältigung oder Kopie desPrüfberichts ist nicht gestattet.The results described in this test report refer only to the tested collector.It is not allowed to make extract copies of this test report.
Freiburg, 30th September 2010
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISEFraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE
Dipl.-Ing. (FH) K.Kramer Dipl.-Ing. (FH) S. MehnertPrüfstellenleiter stellv. PrüfstellenleiterHead of TestLab Vice-Head of TestLab
Solar Thermal Systems Solar Thermal Systems
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