Prüfbericht Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit eines Sonnenkollektors

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1 FORSCHUNGS- UND TESTZENTRUM FÜR SOLARANLAGEN Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Universität Stuttgart in Kooperation mit Prüfbericht Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit eines Sonnenkollektors Test Report Durability and Reliability of a Solar Collector nach EN : 26 according to EN :26 Prüfbericht-Nr.: 9COL844Q/1OEM3 Test Report No.: 9COL844Q/1OEM3 Stuttgart, den Stuttgart, May 23 rd, 213 Auftraggeber: client: NAPCSAPDA Kft. Rákóczi F. út Halásztelek Ungarn Hersteller: manufacturer: Typ: type: Herstelljahr: year of production: NAPCSAPDA Kft. NAPCSAPDA-12-CPC 29

2 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 2 von 15 / page 2 out of 15 Inhaltsverzeichnis Table of Contents 1 Allgemeine Angaben... 3 General Specifications 2 Innendruckprüfung des Absorbers... 9 Internal Pressure Test for Absorber 3 Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit... 9 High Temperature Resistance 4 Expositionstest... 9 Exposure 5 Schneller äußerer Temperaturwechsel...1 External Thermal Shock 6 Schneller innerer Temperaturwechsel...1 Internal Thermal Shock 7 Beregnungsprüfung...11 Rain Penetration 8 Mechanische Belastung...11 Mechanical Load Test 9 Stagnationstemperatur...12 Stagnation Temperature 1 Endkontrolle...13 Final Inspection 11 Zusammenfassung der Zuverlässigkeitsprüfungen...14 Summary of Reliability Tests 12 Prüfvorkommnisse und Betriebsverhalten des Kollektors...15 Test Occurrences and Operating Behaviour 13 Prüfverfahren...15 Test Methods

3 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 3 von 15 / page 3 out of 15 1 Allgemeine Angaben (gemäß Herstellerangaben) General Specifications (acc. to manufacturer) Hersteller Manufacturer NAPCSAPDA Kft. Rákóczi F. út Halásztelek Ungarn Ansprechpartner: contact person: Typ: type: Herstellernummer: serial no.: Interne Kennzeichnung des Prüflabors: internal identification of test laboratory: Serienprodukt oder Baumuster: serial product or model: Herstelljahr: year of production: Mr. Csaba Suri Tel.: Fax: - napkollektorspecial@gmail.com NAPCSAPDA-12-CPC NAPCSAPDA-12-CPC keine Angabe not specified C844 B, C844 C C844 B, C844 C Serienprodukt serial product Bezugsflächen Dimensions of collector unit Bruttofläche: gross area: Aperturfläche: aperture area: Absorberfläche: absorber area: von Prüflabor bestimmt determined by test laboratory 2.21 m² 2.21 m² 1.88 m² 1.88 m² 1.99 m² 1.99 m² Kollektor/Gehäuse Technical figures Bauart: collector type: Länge: length: Breite: width: Höhe: height: Material: material: Gewicht: weight: direkt durchströmter Vakuumröhrenkollektor mit CPC Reflektor evacuated tubular collector with direct flow and CPC reflector 1645 mm (von Prüflabor bestimmt) 1645 mm (determined by test laboratory) 1345 mm (von Prüflabor bestimmt) 1345 mm (determined by test laboratory) 96 mm (von Prüflabor bestimmt) 96 mm (determined by test laboratory) eloxiertes Aluminium, extrudiert extruded, full anodized Aluminium 36 kg 36 kg Dichtungsmaterialien: sealing material: Einbauweise: collector mounting: keine Angabe not specified Aufdach, Flachdach On roof, flat roof

4 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 4 von 15 / page 4 out of 15 Absorber Absorber Material: material: Verbindung Absorber-Fluidkanäle: Joint absorber-risers: Dicke: thickness: Oberflächenbehandlung: surface treatment: Absorptionsgrad: absorptance: Emissionsgrad: emittance: Wärmeträgerinhalt: heat transfer fluid content: Durchströmungsform: flow pattern: Abmessungen Absorberrohre: dimension absorber tubes: Anzahl Absorberrohre: no. of absorber tubes: Abstand der Absorberrohre: distance between absorber tubes: Abmessungen Sammlerrohr: dimension of the header: Anzahl Anschlüsse: number of connections: Ausführung Anschlüsse: realisation of connections: Glas glass über Aluminiumwärmeleitblech via aluminium heat transfer sheet 1.6 mm 1.6 mm Cr-Al-N/CU Cr-Al-N/Cu >.95 > l 1.5 l parallel parallel 8 x 1. mm 8 x 1. mm mm 11 mm 18 x.7 mm 18 x.7 mm 4 4 3/4 Aussengewinde (von Prüflabor bestimmt) 3/4 external thread (determined by test laboratory) Transparente Abdeckung Transparent cover: Anzahl: number: Außendurchmesser der Glasröhre: outer diameter glass tube : Material: material: Hersteller: manufacturer: Produktbezeichnung: brand name: Transmissionsgrad: transmittance: Dicke: thickness: mm 47 mm Borosilicate Glas 3.3 borosilicate glass 3.3 keine Angabe not specified keine Angabe not specified mm 1.6 mm

5 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 5 von 15 / page 5 out of 15 Wärmedämmung Thermal insulation: Sammler header Material: material: Hersteller: manufacturer: Produktbezeichnung: product name: Wärmeleitfähigkeit: thermal conductivity: Wärmekapazität: heat capacity: Dichte: density: Dicke: thickness: Mineralwolle rock wool Isover Isover Ultimate Ultimate.34 W/(mK).34 W/(mK) keine Angabe not specified 23 kg/m³ 23 kg/m³ 5 mm 5 mm Grenzdaten Limitations: Stillstandstemperatur: stagnation temperature: 286 C (von Prüflabor bestimmt) 286 C (determined by test laboratory) max. zul. Betriebsüberdruck: max. operation pressure: Zulässiger Wärmeträger: allowed heat transfer fluid: Nenndurchfluss pro Kollektor: nominal flow rate per collector: 1 bar 1 bar Tyfocor LS frost resistant, Wärmeträgerflüssigkeit Tyfocor LS frost resistant, Heat transfer fluid 5 25 kg/h 5-25 kg/h Feststellung des Kollektors Collector identification: Zeichnungssatz: construction characteristics: SK 8CPC collector dimensions - Zeichnung Nr.: 9-SK8.1 - Datum: SK12CPC collector dimensions - Zeichnung Nr.: 9-SK Datum: Vacuum tube cross-section - Zeichnung Nr.: 9-TS1 - Datum: Manifold cross-section - Zeichnung Nr.: 9-MF1 - Datum: List of Parts in SK8-CPC/SK12-CPC Collectors - Zeichnung Nr.: PARTLIST151 - Datum:

6 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 6 von 15 / page 6 out of 15 SK 8CPC collector dimensions - drawing no. 9-SK date: SK12CPC collector dimensions - drawing no. 9-SK date: Vacuum tube cross-section - drawing no. 9-TS1 - date: Manifold cross-section - drawing no. 9-MF1 - date: List of Parts in SK8-CPC/SK12-CPC Collectors - drawing no. 9-SK date: Datenblätter: technical data sheets: ITW Datenblatt Kollektor Shandong Linuo New Material Co. Ltd. Manufacturing Test Report Vacuum tube, Three target evacuated tube 47 by 153 mm Qualitätsdatenblatt Alanod 32G EC-Konformitätszertifikat Isover-Ultimate ITW data sheet collector Shandong Linuo New Material Co. Ltd. Manufacturing Test Report Vacuum tube, Three target evacuated tube 47 by 153 mm Quality data sheet Alanod 32G EC-Konformitätszertifikat Isover-Ultimate Kennzeichnung: labelling: Das Typenschild enthält folgende nach EN :26 Kapitel 7.2 geforderten Angaben: The collector label shows the following according to EN :26 chapter 7.2 required data: Name des Herstellers name of manufacturer Kollektortyp collector type Seriennummer serial number Herstellungsjahr year of production Brutto-Kollektorfläche gross area of collector Maße des Kollektors dimensions of collector Maximaler Betriebsdruck maximum operation pressure Stagnationstemperatur bei 1 W/m² und 3 C stagnation temperature at 1 W/m² and 3 C Volumen des Wärmeträgermediums volume of heat transfer fluid Leergewicht des Kollektors weight of empty collector Hergestellt in: made in: ja yes nein no

7 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 7 von 15 / page 7 out of 15 Das Typenschild lag dem Prüfling als Muster bei. Gemäß EN :26 Kapitel 7.2 muss es gut sichtbar und haltbar am Kollektor angebracht sein. The collector label was attached as a specimen. According to EN :26 chapter 7.2 it shall be fixed visible and durable on the collector frame. Installationsanweisung: instructor installation manual : INSTALLATION MANUAL FOR NAPCSAPDA-8- CPC / NAPCSAPDA-12-CPC SOLAR COLLECTORS NAPCSAPDA_INST_MAN_213/1 INSTALLATION MANUAL FOR NAPCSAPDA-8-CPC / NAPCSAPDA-12-CPC SOLAR COLLECTORS NAPCSAPDA_INST_MAN_213/1 Die Installationsanweisung(en) enthalten folgende nach EN :26 Kapitel 7.3 notwendigen Angaben: The installer instruction manual(s) contain the following according to EN :26 chapter 7.3 required information: Maße und Gewicht des Kollektors dimensions and weight of the collector Anweisung für dessen Transport und Handhabung instructions about the transport and handling of the collector Beschreibung des Montageverfahrens description of the mounting procedure Empfehlungen für den Blitzschutz recommendations about lightning protection Anweisung für die Verbindung der Kollektoren untereinander instructions about the coupling of the collectors to one another Anweisungen für den Anschluss des Kollektorfeldes an den Wärmeträgerkreislauf instructions about the connection of the collector field to the heat transfer circuit Maße von Rohranschlüssen bei Kollektorgruppen bis 2 m² dimensions of pipe connections for collector arrays up to 2 m² Hinweise hinsichtlich der verwendbaren Wärmeträgermedien recommendations about the heat transfer media Vorsichtsmaßnahmen die beim Füllen, Betrieb und Wartung zu treffen sind precautions to be taken during filling, operation and service maximaler Betriebsdruck maximum operation pressure ja yes nein no

8 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 8 von 15 / page 8 out of 15 Druckabfall pressure drop größter und kleinster Neigungswinkel maximum and minimum tilt angle zulässige Wind- und Schneelast permissible wind and snow load Wartungsanforderungen maintenance requirements Gültigkeit Validity: Der Prüfbericht ist gültig für den oben beschriebenen Kollektortyp NAPCSAPDA-12-CPC sowie für den baugleichen Kollektor NAPCSAPDA- 8-CPC. The test report is valid for collector type NAPCSAPDA- 12-CPC as specified above as well as for the collector NAPCSAPDA-8-CPC identical in construction.

9 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 9 von 15 / page 9 out of 15 2 Innendruckprüfung des Absorbers Internal Pressure for Absorber Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel 5.2. Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter 5.2. Datum: date: max. Betriebsdruck max. operating pressure [bar] Prüfdruck test pressure [bar] Prüfdauer test duration [min] Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit High Temperature Resistance Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel 5.3. Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter 5.3. Datum: date: Prüfdauer test duration [min] mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature Expositionstest Exposure Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel 5.4. Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter 5.4. Expositionsdauer: (Almeria) 75 Tage Duration of exposure: 75 days Einstrahlungssumme in Kollektorebene sum of global irradiation [MJ/m²] Anzahl Tage mit mehr als 14 MJ/m² number of days with more than 14 MJ/m² [d] Niederschlagssumme sum of rainfall [l/m²] Anzahl Stunden über 85 W/m² number of hours with more than 85 W/m² [h]

10 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 1 von 15 / page 1 out of 15 5 Schneller äußerer Temperaturwechsel External thermal shock Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel 5.5. Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter Prüfung: test: Volumenstrom flow rate [l/(m²min)] Fluidtemperatur fluid temperature mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature 3.5 < Prüfung: test: Volumenstrom flow rate [l/(m²min)] Fluidtemperatur fluid temperature mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature 3.5 < Schneller innerer Temperaturwechsel Internal thermal shock Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel 5.6. Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter Prüfung: test Volumenstrom flow rate [l/(m²min)] Fluidtemperatur fluid temperature mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature 2.6 <

11 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 11 von 15 / page 11 out of Prüfung: test Volumenstrom flow rate [l/(m²min)] Fluidtemperatur fluid temperature mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature 2.6 < Beregnungsprüfung Rain penetration Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel 5.7. Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter 5.7. Datum: date: Volumenstrom flow rate [l/(m²min)] Fluidtemperatur fluid temperature Prüfdauer test duration [h] Mechanische Belastung Mechanical load test 8.1 Überdruckprüfung für die Kollektorabdeckung Positive pressure test of the collector cover Durchführung und Randbedingungen nach EN :26 Teil 2, Kapitel Execution and boundary conditions acc. to EN :26 part 2, chapter Datum: date: Die Kollektorabdeckung wurde mit einem max. Druck von 25 Pa belastet. The collector cover was charged with a max. pressure of 25 Pa.

12 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 12 von 15 / page 12 out of 15 9 Stagnationstemperatur Stagnation temperature Bestimmung der Stagnationstemperatur nach EN :26 Teil 2, Anhang C. Determination of the stagnation temperature acc. to EN :26 part 2, Annex C. Datum: date: mittlere Bestrahlungsstärke G m mean irradiance mittlere Absorbertemperatur sm mean absorber temperature mittlere am mean ambient temperature [W/m²] Ergebnis: Die Stagnationstemperatur stg für die vorgeschriebenen Umgebungsbedingungen von G s = 1 W/m² und as = 3 C ergibt sich nach Conclusion: The stagnation temperature stg for the required ambient conditions G s = 1 W/m² and as = 3 C is calculated according stg Gs as G m sm am zu stg = 286 C to

13 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 13 von 15 / page 13 out of 15 1 Endkontrolle Final inspection Zerlegung und Untersuchung des Kollektors nach Abschluss der vollständigen Prüffolge gemäß EN : Dismantling and inspection of the collector after completion of the full test sequence according to EN : Datum: date: Bewertung erfolgt nach dem folgenden Schlüssel: Evaluation according the following scale: - kein Fehler / no problem 1 - geringer Fehler / minor problem 2 - schwerer Fehler / major problem * - Inspektion war nicht möglich oder Komponente nicht vorhanden / Inspection was not possible or component not does not exist Gehäuse / Collector box Montageelemente Mountings Verschlüsse / Dichtungen Seals / gaskets Abdeckung / Reflektor Cover / reflector Absorberbeschichtung Absorber coating Absorberregister Absorber piping Absorberbefestigung Absorber fixing Wärmedämmung Insulation Rissbildung / Verwerfung / Korrosion / eindringendes Regenwasser Cracking / warping / corrosion / rain penetration Festigkeit / Sicherheit Strength / safety Rissbildung / Haftung / Elastizität Cracking / adhesion / elasticity Rissbildung / Haarrisse / Ausbeulen / Abblättern / Verwerfung / Ausgasen Cracking / crazing / buckling / delamination / warping / outgasing Rissbildung / Haarrisse / Blasenbildung Cracking / crazing / blistering Verformung / Korrosion / Undichtheit / sich lösende Verbindungen Deformation / corrosion / leakage / loss of bonding Verformung / Korrosion Deformation / corrosion Wasseraufnahme/Ausgasen/Schwindung Water retention / outgasing / degradation Ergebnis: Kein schwerer Fehler nach EN :26, Kapitel Conclusion: no major problem acc. to EN :26, chapter 5.3.1

14 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 14 von 15 / page 14 out of Zusammenfassung der Zuverlässigkeitsprüfungen Summary of Reliability Tests Die Prüfung des Kollektors erfolgte nach der EN :26 "Thermal solar systems and components Solar Collectors Part 2: Test methods". The test of the collector was performed according to EN :26 thermal solar systems and components solar collectors part 2: test methods Prüfungen Tests 1. Innendruckprüfung des Absorbers Internal pressure for absorber 2. Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit High temperature resistance 3. Expositionstest Exposure 4. Schneller äußerer Temperaturwechsel External shock 5. Schneller innerer Temperaturwechsel Internal shock 6. Beregnungsprüfung Rain penetration 7. Mechanische Belastung Mechanical load test 8. Endkontrolle Final inspection 11.2 Sicherheit Safety Die Stagnationstemperatur bei einer Bestrahlungsstärke von 1 W/m² und einer Umgebungstemperatur von 3 C beträgt 286 C. The stagnation temperature at an irradiance of 1 W/m² and an ambient temperature of 3 C reaches 286 C Feststellung des Kollektors Collector identification Das Typenschild und die Installationsanweisung enthalten alle nach EN :26 Kapitel 7 geforderten Angaben (vgl. 1 Allgemeine Angaben). The collector label and the installer instruction manual include all required information according to EN :26 chapter 7 (see 1 General Specification).

15 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 9COL844Q/1OEM3 Seite 15 von 15 / page 15 out of Prüfvorkommnisse und Betriebsverhalten des Kollektors Test Occurrences and Operating Behaviour keine Auffälligkeiten nothing particular 13 Prüfverfahren Test Methods Die Prüfung des Kollektors erfolgte im Außentest nach der EN :26 "Thermal solar systems and components Solar Collectors Part 2: Test methods". The outdoor test of the collector was carried according to EN :26 Thermal solar systems and components Solar Collectors Part 2: Test methods. Dieser Prüfbericht darf ohne die schriftliche Zustimmung des ITW nicht auszugsweise vervielfältigt werden. This test report shall not be copied in extracts without a written agreement from ITW. Eingang Prüfling: Arrival of test sample: Prüfzeitraum: Test period: Prüfer: Dipl.-Ing. S. Fischer, Dipl.-Ing. C. Zimmermann, M. Wild, Test engineer: Dipl.-Ing. (FH) C. Twerdy, Dipl.-Ing. (FH) M. Jäger Stuttgart, den Dr.-Ing. Harald Drück Leiter TZS Head of TZS