一种光伏电热水器的测试方法与流程

1.本发明涉及属于热水器检测应用技术领域，具体涉及一种光伏电热水器的测试方法。


背景技术：

2.目前在双碳目标的要求下，各界均面临碳减排的压力。随着消费者的低碳节能生活理念的不断深入，具有低碳、节能环保特性的热水器产品将成市场主流。多能源热水器是一种融合各类型热水器优势的产品，也是将来热水器重要的发展趋势。市场上出现一种新型的光伏电热水器，该电热水器是将太阳能光伏与电热水器结合的节能型新产品，并且已在一些新建的工程和商用楼上取得了一定的效果，市场认可度也不断提高。
3.但因光伏电热水器是一种新能源结合的新产品，目前还没有相应的检测标准和检测方法，尤其是光伏直流控制系统的功能验证及电气性能检测没有相应的检测方法，产品送检时，检测机构均不对光伏直流线路的电控性能进行检测和评价，各企业只能通过产品的实际运行状况来测试产品性能，费时费力，且光伏板运行受天气情况等诸多因素影响，光伏板提供的发电量、电流、电压均不稳定，测试结果没有可比较性和权威性，参考价值不高。导致该产品质量良莠不齐，存在一定的安全隐患，影响该产品的进一步推广。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种光伏电热水器的测试方法，采用直流稳压电源代替光伏板提供稳定的直流电来检测光伏电热水器中光伏直流控制系统的功能验证和电气安全性能，太阳能辐照表记录太阳辐照值，采用功率测试分析仪检测太阳能光伏板实际运行的发电量，采用数据采集仪收集储热水箱中水温变化，并通过计算机中开发的软件快速、准确分析出光伏电热水器的性能优劣，并可通过软件远程实时查看、操作检测设备运行状况和测试数据，使测试更简单、智能、可视化。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种光伏电热水器的测试方法，包括光伏电热水器，所述光伏电热水器包括电热水器水箱和太阳能光伏板，所述电热水器水箱设置有交流电源线和直流电源线，所述太阳能光伏板设置有光伏直流线缆；还包括直流稳压电源设备、太阳能辐照表、数据采集仪、功率测试分析仪和计算机；所述光伏电热水器的测试方法包括以下步骤：s1、光伏电热水器水箱注满水后，将交流电源线接入交流市电，直流电源线接入直流稳压电源设备输出端，直流稳压电源设备的输入电源线接入交流市电；s2、开启光伏电热水器水箱开关和直流稳压电源设备开关，根据太阳能光伏板的功率调整直流稳压电源设备输出的电压、电流，进行光伏直流控制系统功能验证和电气安全性能测试；s3、将太阳能光伏板按照预设的测试角度安装在光伏板安装支架上，并按照太阳
能光伏板的测试角度安装太阳能辐照表；s4、太阳能光伏板的光伏直流线缆接入功率测试分析仪的电压输入端，电热水器水箱的直流电源线接入功率测试分析仪的电压输出端，使功率测试分析仪串联在光伏电热水器水箱和太阳能光伏板之间；s5、将数据采集仪上的测温探头放置在光伏电热水器水箱上的测温位置；s6、将数据采集仪、功率测试分析仪和太阳能辐照表连接在计算机上；s7、在天气晴好情况下，启动光伏电热水器的光伏直流加热功能，功率测试分析仪实时检测、收集太阳能光伏板运行中的发电量，数据采集仪收集电热水器水箱中水温变化，太阳能辐照表收集太阳能辐照值，将数据采集仪、功率测试分析仪、太阳能辐照表和功率测试分析仪收集的数据传输到计算机，通过计算机中开发的软件计算出太阳能光伏板的光伏发电量、加热效率、得热量、节能量，并可通过软件远程实时查看、操作检测设备运行状况和测试数据。
6.进一步的，在步骤s2中，光伏直流控制系统的功能验证包括但不限于光伏或市电工作模式切换、光伏加热控制逻辑验证、光伏直流加热管的额定电压、额定功率、加热效率，，电气安全性能测试根据gb/t4706.1国家标准相关要求包括但不限于发热、泄露电流和电气强度、耐潮湿、非正常工作、机械强度、结构、内部布线、元件、电源连接和外部软线、螺钉和连接、爬电距离、电气间隙和穿通绝缘距离、耐热、耐燃和耐漏电起痕。
7.进一步的，所述直流稳压电源设备的电压、电流可根据光伏电热水器中配置的直流电加热管、太阳能光伏板进行调整，提供测试所需求的恒定电压、电流，并根据国标gb/t 4706.1要求，代替太阳能光伏板进行光伏直流线路的控制功能验证及电气安全性能测试。
8.进一步的，直流稳压电源设备、功率测试分析仪、太阳能辐照表、数据采集仪和计算机可以作为独立的设备连接组合进行检测，也可以整合为一个综合设备进行检测。
9.本发明与现有技术相比所取得的有益效果如下：1、本发明提供的一种光伏电热水器的测试方法，采用直流稳压电源设备代替光伏板提供稳定的直流电来检测光伏电热水器中光伏直流控制系统的电气安全性能及功能验证，采用太阳能辐照表记录太阳辐照值，采用功率测试分析仪检测光伏板实际运行的发电量，采用数据采集仪收集电热水器水箱中水温变化，通过计算机中开发的软件快速、准确分析出光伏电热水器的性能优劣，并可通过软件远程实时查看、操作检测设备运行状况和测试数据，使测试更简单、智能、可视化。该测试方法稳定、可靠、可复制，具有很好的市场推广和应用价值；2、本发明可以采用直流稳压电源设备、功率测试分析仪、数据采集仪、太阳能辐照表和计算机作为独立的设备连接组合进行检测，也可以进行设备集成，整合为一个综合设备进行检测。计算机中开发的软件可实现远程数据查看、操作功能，使操作更简单、智能、可视化。
附图说明
10.图1为本发明所述光伏电热水器的测试方法对光伏电热水器水箱进行电气安全性能测试及功能验证测试系统示意图；图2为本发明所述光伏电热水器的测试方法对太阳能光伏板发电量、得热量及加
热效率测试系统示意图；图中：1、电热水器水箱，2、交流电源线，3、直流电源线，4、直流稳压电源设备，5、输入电源线，6、功率测试分析仪，7、光伏直流线缆，8、太阳能光伏板，9、光伏板安装支架，10、计算机，11、数据线，12、数据采集仪，13、测温探头，14、太阳能辐照表。
具体实施方式
11.下面将结合本技术实施例中的附图，对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
12.针对光伏电热水器的测试，本实施例公开一种光伏电热水器的测试方法，其中，如图1-2所示，光伏电热水器包括电热水器水箱1和太阳能光伏板8，电热水器水箱1设置有交流电源线2和直流电源线3，交流电源线2带有漏电保护装置，交流电源线2对应接通电热水器水箱1的控制器部分，直流电源线3接通电热水器水箱1的光伏直流控制系统（其中包括控制直流电加热管加热）。太阳能光伏板8设置有光伏直流线缆7，将太阳能光伏板8产生的光伏直流电导出。为了方便测试，还需准备直流稳压电源设备4、太阳能辐照表14、功率测试分析仪6和计算机10。
13.本发明所述的光伏电热水器的测试方法包括以下步骤：s1、电热水器水箱1注满水后，将交流电源线2接入交流市电，直流电源线3接入直流稳压电源设备4的输出端，直流稳压电源设备4的输入电源线5接入交流市电；s2、开启光伏电热水器水箱1开关和直流稳压电源设备4开关，根据光伏电热水器水箱1中光伏直流控制系统、太阳能光伏板8调整直流稳压电源设备4的电压、电流，提供测试所需求的恒定电压、电流。并根据国标gb/t 4706.1要求，代替太阳能光伏板8进行光伏直流控制系统功能验证及电气安全性能测试。光伏直流控制系统的功能验证包括但不限于光伏或市电工作模式切换、光伏加热控制逻辑验证、光伏直流加热管的额定电压、额定功率、加热效率等，电气安全性能测试根据gb/t4706.1国家标准相关要求包括但不限于发热、泄露电流和电气强度、耐潮湿、非正常工作、机械强度、结构、内部布线、元件、电源连接和外部软线、螺钉和连接、爬电距离、电气间隙和穿通绝缘距离、耐热、耐燃和耐漏电起痕等。
14.s3、将太阳能光伏板8按照预设的测试角度安装在光伏板安装支架9上，并按照太阳能光伏板8的测试角度安装太阳能辐照表14；s4、太阳能光伏板8的光伏直流线缆7接入功率测试分析仪6的电压输入端，电热水器水箱的直流电源线3接入功率测试分析仪6的电压输出端，使功率测试分析仪6串联在电热水器水箱1和太阳能光伏板8之间；s5、将数据采集仪12上的测温探头13放置在电热水器水箱1上的测温位置；s6、使数据采集仪12、功率测试分析仪6和太阳能辐照表14通过数据线11连接在计算机10上；s7、在天气晴好情况下，启动光伏电热水器的光伏直流加热功能，功率测试
分析仪6实时检测、收集太阳能光伏板8运行中的发电量，数据采集仪12收集电热水器水箱1中水温变化，太阳能辐照表14收集太阳能辐照值，将数据采集仪12、太阳能辐照表14和功率测试分析仪6收集的数据传输到计算机10，通过计算机10中开发的软件快速、准确的计算出太阳能光伏板8的光伏发电量、得热量、节能量、光伏电热水器水箱1的加热效率等，从而快速、准确分析出光伏电热水器的性能优劣。并可通过软件远程实时查看、操作检测设备运行状况和测试数据，使测试更简单、智能、可视化。
15.该光伏电热水器的测试方法，可以采用直流稳压电源设备4、功率测试分析仪6、数据采集仪12、太阳能辐照表14和计算机10作为独立的设备连接组合进行检测，也可以进行设备集成，整合为一个综合设备进行检测。计算机10中开发的软件可实现远程数据查看、操作功能，使操作更简单、智能、可视化。

技术特征：
1.一种光伏电热水器的测试方法，其特征在于，包括光伏电热水器，所述光伏电热水器包括电热水器水箱和太阳能光伏板，所述电热水器水箱设置有交流电源线和直流电源线，所述太阳能光伏板设置有光伏直流线缆；还包括直流稳压电源设备、太阳能辐照表、数据采集仪、功率测试分析仪和计算机；所述光伏电热水器的测试方法包括以下步骤：s1、光伏电热水器水箱注满水后，将交流电源线接入交流市电，直流电源线接入直流稳压电源设备输出端，直流稳压电源设备的输入电源线接入交流市电；s2、开启光伏电热水器水箱开关和直流稳压电源设备开关，根据太阳能光伏板的功率调整直流稳压电源设备输出的电压、电流，进行光伏直流控制系统功能验证和电气安全性能测试；s3、将太阳能光伏板按照预设的测试角度安装在光伏板安装支架上，并按照太阳能光伏板的测试角度安装太阳能辐照表；s4、太阳能光伏板的光伏直流线缆接入功率测试分析仪的电压输入端，电热水器水箱的直流电源线接入功率测试分析仪的电压输出端，使功率测试分析仪串联在光伏电热水器水箱和太阳能光伏板之间；s5、将数据采集仪上的测温探头放置在光伏电热水器水箱上的测温位置；s6、将数据采集仪、功率测试分析仪和太阳能辐照表连接在计算机上；s7、在天气晴好情况下，启动光伏电热水器的光伏直流加热功能，功率测试分析仪实时检测、收集太阳能光伏板运行中的发电量，数据采集仪收集电热水器水箱中水温变化，太阳能辐照表收集太阳能辐照值，将数据采集仪、功率测试分析仪、太阳能辐照表和功率测试分析仪收集的数据传输到计算机，通过计算机中开发的软件计算出太阳能光伏板的光伏发电量、加热效率、得热量、节能量，并可通过软件远程实时查看、操作检测设备运行状况和测试数据。2.根据权利要求1所述的光伏电热水器的测试方法，其特征在于，在步骤s2中，光伏直流控制系统的功能验证包括但不限于光伏或市电工作模式切换、光伏加热控制逻辑验证、光伏直流加热管的额定电压、额定功率、加热效率，，电气安全性能测试根据gb/t4706.1国家标准相关要求包括但不限于发热、泄露电流和电气强度、耐潮湿、非正常工作、机械强度、结构、内部布线、元件、电源连接和外部软线、螺钉和连接、爬电距离、电气间隙和穿通绝缘距离、耐热、耐燃和耐漏电起痕。3.根据权利要求1所述的光伏电热水器的测试方法，其特征在于，所述直流稳压电源设备的电压、电流可根据光伏电热水器中配置的直流电加热管、太阳能光伏板进行调整，提供测试所需求的恒定电压、电流，并根据国标gb/t 4706.1要求，代替太阳能光伏板进行光伏直流线路的控制功能验证及电气安全性能测试。4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏电热水器的测试方法，其特征在于，直流稳压电源设备、功率测试分析仪、太阳能辐照表、数据采集仪和计算机可以作为独立的设备连接组合进行检测，也可以整合为一个综合设备进行检测。

技术总结
本发明要解决的技术问题是提供一种光伏电热水器的测试方法，采用直流稳压电源代替光伏板提供稳定的直流电来检测光伏电热水器中光伏直流控制系统的功能验证和电气安全性能，太阳能辐照表记录太阳辐照值，采用功率测试分析仪检测太阳能光伏板实际运行的发电量，采用数据采集仪收集储热水箱中水温变化，并通过计算机中开发的软件快速、准确分析出光伏电热水器的性能优劣，并可通过软件远程实时查看、操作检测设备运行状况和测试数据，使测试更简单、智能、可视化。可视化。可视化。


技术研发人员：闫芳 高敏 单青
受保护的技术使用者：山东力诺瑞特新能源有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/9/9