この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
適合性評価に関連する ISO 固有の用語および表現の意味に関する説明、および技術的貿易障壁 (TBT) における ISO の WTO 原則への準拠に関する情報については、次の URL を参照してください。
この文書を担当する委員会は、ISO/TC 180, 太陽エネルギーです。
ISO 22975 は、次の部分で構成されており、一般的なタイトルは「太陽エネルギー — コレクターのコンポーネントと材料」です。
- その3：吸収体表面の耐久性
次の部分は準備中です。
- Part 1: 真空管 - 耐久性と性能
- Part 2: 太陽熱利用ヒートパイプ — 耐久性と性能
序章
特定の用途で材料を効果的に選択、使用、維持するには、使用前に使用条件下での劣化を予測する必要があります。材料の耐久性は、期待される耐用年数で定量的に表すことが望ましい。この場合の耐久性とは、使用条件下での材料の性能に影響を与える可能性のある、環境内の外的要因によって引き起こされる劣化に耐える材料の能力です。耐用年数は、特定の材料特性が材料の性能にとって重要であり、最小許容値を満たすか超える期間として定義されます。
したがって、材料の耐用年数は、その物理的および化学的特性だけに依存するだけでなく、用途における性能要件、および使用条件下での性能に影響を与える外部環境要因も考慮されます。設計作業では、特定の材料が特定の値、いわゆる設計耐用年数よりも長い耐用年数を持つことが期待できるかどうかが重要な問題です。後者は、システム全体を考慮した寿命コストの考慮事項によって決定されます. 耐用年数の評価は、実践からのフィードバックデータ、またはいわゆる認定または受け入れ耐久性試験の結果に基づいている場合があります.
日射吸収材の表面耐久性に関する現在推奨されている認定手順は、一連の短期耐久性試験の実施に基づいています。テスト中、テストされた吸収体表面の光学性能は、その太陽光吸収率と熱放射率を測定することによって決定されます。吸収体表面の光学性能の損失から、実施された試験におけるその故障時間が評価され、吸収体の設計耐用年数によって設定された最短許容故障時間と比較されます。設計耐用年数、光学的性能の損失に関する故障時間を定義する性能要件、タイプの分類および環境ストレスのレベルは、テストされる吸収体表面が、家庭用の高温で使用するための通気性のある平板ソーラー コレクターに設置されるという仮定の下で設定されます。水システムおよびコンビシステム、または同様の動作条件下で。
推奨される認定手順は、新しい種類の吸収体表面の開発と検証に有利に使用できます。テストの結果から、テストされた吸収体の表面が実際にも許容可能な耐用年数の要件を満たす可能性があるかどうかを結論付けることができます。推奨される耐久性試験手順は、典型的な家庭用太陽熱温水器の条件に対応する条件下で動作する太陽熱集熱器で長期間にわたって試験された吸収体表面で実際に観察された結果と、質的にも量的にもかなりよく一致する結果をもたらすことが証明されています。システムまたはコンビシステム。それにもかかわらず、テストされた吸収体が現在の手順で認定できなかった場合は、耐久性に関するより包括的な調査が推奨され、認定につながる可能性があります。
現在の手順は、高温に対する安定性、高湿度および結露に対する安定性、および大気中の二酸化硫黄によって引き起こされる腐食に対する安定性に関して吸収体をテストするための 3 つの部分で構成されています。 3 つの部分は独立しており、個別に評価できます。
1 スコープ
ISO 22975 のこの部分は、典型的な家庭用太陽熱温水システムまたはコンビシステムに対応する条件下で動作する通気平板太陽熱収集器で使用する選択的太陽熱吸収体の長期的な挙動と耐用年数の決定に適用されます。
ISO 22975 のこのパートでは、吸収材の光学性能の変化に基づいて、太陽光吸収材の故障基準を指定しています。対象となる光学特性は、太陽光吸収率と熱放射です。
ISO 22975 のこの部分では、吸収体表面の高温と結露、および二酸化硫黄の存在下での高湿度への耐性に焦点を当てた耐久性試験手順を指定しています。
2 参考文献
以下の文書の全体または一部は、この文書で規範的に参照されており、その適用に不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
3.1
設計耐用年数
吸収体の表面が性能要件を満たすと期待される，設置後の使用条件下での暴露時間。
3.2
故障時間
性能要件の限界に達するテストでの暴露期間。
3.3
日射吸収率 sαs
吸収体表面によって吸収される日射エネルギーの割合
3.4
熱放射 , ε
特定の温度で表面から放射される単位面積あたりのエネルギーと、同じ温度で完全な黒体から放射される対応するエネルギーとの比率
3.5
性能基準関数
パソコン
太陽光吸収率と熱放射率の変化による吸収体表面の性能の変化
参考文献
| [1] | ISO 2409, 塗料およびワニス — クロスカット試験 |
| [2] | ISO 2819, 金属基板上の金属コーティング — 電着および化学堆積コーティング — 接着性試験に利用可能な方法のレビュー |
| [3] | ISO 9226, 金属および合金の腐食 - 大気の腐食性 - 腐食性の評価のための標準試験片の腐食速度の決定 |
| [4] | Carlsson B.、Frei U.、Köhl M.、Möller K.太陽エネルギー材料の加速寿命試験 - DHW システム用の選択的な太陽吸収材のケーススタディ。 International Energy Agency Solar Heating and Cooling Program の Task X Solar Materials Research and Development のテクニカル レポート。 SP レポート 1994:13, ISBN 91-7848-472-3 |
| [5] | Carlsson B, Möller K, Koehl M, Frei U, Brunold S 太陽吸収体表面の耐久性に関する認定試験手順。ソル。エネルギー物質。ソル。細胞。 2000, 61 pp. 255–275 |
| [6] | Brunold S, Frei U, Carlsson B, Moeller K, Koehl M 太陽吸収材コーティングの加速寿命試験: 試験手順と結果。ソル。エネルギー。 2000, 68 pp. 313–323 |
| [7] | Carlsson B.、Möller K.、Frei U.、Brunold S.、Köhl M. ソーラー DHW システム用のニッケル着色陽極酸化アルミニウム吸収材の使用中の劣化の予測と実際の観察の比較。ソル。エネルギー物質。ソル。細胞。 2000, 61 pp. 223–238 |
| [8] | 太陽光吸収体表面耐久性の加速寿命試験に関するラウンドロビン、 Brunold , S.、Frei, U.、Carlsson, B.、Möller, K.、 Köhl 、M. Sol.エネルギー物質。ソル。細胞。 2000, 61 pp. 239–253 |
| [9] | Köhl M, Heck M, Brunold S, Frei U, Carlsson B, Möller K, 太陽吸収コーティングの寿命を評価するための高度な手順。ソル。エネルギー物質。ソル。細胞。 2004 年 10 月 84 (1-4) pp. 275-289 |
| [10] | Morren L, Vandermeersch G, Antoine P 近赤外線における通常の測光標準の反射係数の研究。照明技術研究所1972年、4ページ。 243 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 180, Solar energy.
ISO 22975 consists of the following parts, under the general title Solar energy — Collector components and materials:
- Part 3: Absorber surface durability
The following parts are under preparation:
- Part 1: Evacuated tubes – Durability and performance
- Part 2: Heat-pipe for solar thermal application — Durability and performance
Introduction
To effectively select, use and maintain a material in a given application, its degradation under service conditions must be predicted prior to use. Preferably, the durability of the material should be expressed quantitatively in terms of an expected service life. Durability in this case is the ability of a material to withstand deterioration caused by external factors in the environment, which may influence the performance of the material under service conditions. Service life is defined as the period of time after installation during which specific material properties important for the performance of the material meet or exceed minimum acceptable values.
The service life of a material is, thus, not solely dependent on its physical and chemical properties, but also on its performance requirement in the application considered, and on the external environmental factors, which influence performance under service conditions. In design work, the important question is if a specific material can be expected to have a service life longer than a certain value, the so-called design service life; the latter dictated by life cost considerations taking into account the total system. Service life assessment may be based on feed-back data from practice or on results from so-called qualification or acceptance durability tests.
The present recommended qualification procedure for solar absorber surface durability is based on the conduct of a series of short-term durability tests. During a test the optical performance of the absorber surface tested is determined by measuring its solar absorptance and thermal emittance. From the loss in optical performance of the absorber surface, its failure time in the test performed is assessed and compared with the shortest acceptable failure time set by the design service life of the absorber. Design service life, performance requirement defining failure time in terms of loss in optical performance, classification of type and levels of environmental stress are set under the assumption, that the absorber surface tested will be installed in a vented flat plate solar collector for use in domestic hot water systems and combisystems or under similar operating conditions.
The recommended qualification procedure may favourably be used in the development and validation of new kinds of absorber surfaces. From the results of tests, it can be concluded whether it is likely that an absorber surface tested may meet the requirement for an acceptable service life also in practice. The recommended durability testing procedure has proved to give results in fairly good agreement, both qualitatively and quantitatively, with what has actually been observed on absorber surfaces tested for longer time periods in solar collectors working under conditions corresponding to that in a typical domestic solar hot water system or combisystem. Nevertheless, if the tested absorber could not be qualified by present procedure, a more comprehensive investigation on durability is recommended and can still lead to a qualification.
The present procedure consists of three parts to test the absorber with respect to its stability against high temperature, against high humidity and condensation and against corrosion caused by atmospheric sulfur dioxide. The three parts are independent and can be assessed individually.
1 Scope
This part of ISO 22975 is applicable to the determination of the long term behaviour and service life of selective solar absorbers for use in vented flat plate solar collectors working under conditions corresponding to that in a typical solar domestic hot water system or combisystem.
This part of ISO 22975 specifies a failure criterion of a solar absorber based on changes in optical performance of the absorber. The optical properties of interest are solar absorptance and thermal emittance.
This part of ISO 22975 specifies durability testing procedures focused on resistance to high temperatures and condensation of water on the absorber surface as well as high humidity in the presence of sulfur dioxide.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 4624, Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion
- ISO 8407, Corrosion of metals and alloys — Removal of corrosion products from corrosion test specimens
- ISO 9050, Glass in building — Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance, ultraviolet transmittance and related glazing factors
- ISO 10062, Corrosion tests in artificial atmosphere at very low concentrations of polluting gas(es)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
design service life
time period of exposure under service conditions after installation during which the absorber surface is expected to meet the performance requirement
3.2
failure time
time period of exposure in the test at which the performance requirement limit is reached
3.3
solar absorptance , αs
fraction of solar radiation energy absorbed by an absorber surface
3.4
thermal emittance , ε
ratio between the energy per unit area radiated by a surface at a given temperature and the corresponding energy radiated by a perfect black body at the same temperature
3.5
performance criterion function
PC
change in performance of an absorber surface in terms of changes in solar absorptance and thermal emittance
Bibliography
| [1] | ISO 2409, Paints and varnishes — Cross-cut test |
| [2] | ISO 2819, Metallic coatings on metallic substrates — Electrodeposited and chemically deposited coatings — Review of methods available for testing adhesion |
| [3] | ISO 9226, Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity |
| [4] | Carlsson B., Frei U., Köhl M., Möller K., Accelerated Life Testing of Solar Energy Materials - Case study of some selective solar absorber for DHW systems. A Technical report of Task X Solar Materials Research and Development of the International Energy Agency Solar Heating and Cooling Program. SP-Report 1994:13, ISBN 91-7848-472-3 |
| [5] | Carlsson B., Möller K., Köhl M., Frei U., Brunold S., Qualification Test Procedure for Solar Absorber Surface Durability. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2000, 61 pp. 255–275 |
| [6] | Brunold S., Frei U., Carlsson B., Möller K., Köhl M., Accelerated Life Testing of Solar Absorber Coatings: Testing Procedure and Results. Sol. Energy. 2000, 68 pp. 313–323 |
| [7] | Carlsson B., Möller K., Frei U., Brunold S., Köhl M., Comparison between Predicted and Actually Observed In-Service Degradation of a Nickel Pigmented Anodized Aluminium Absorber for Solar DHW Systems. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2000, 61 pp. 223–238 |
| [8] | Round Robin on Accelerated Life Testing of Solar Absorber Surface Durability, Brunold, S., Frei, U., Carlsson, B., Möller, K., Köhl, M. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2000, 61 pp. 239–253 |
| [9] | Köhl M., Heck M., Brunold S., Frei U., Carlsson B., Möller K., Advanced procedure for the assessment of the lifetime of solar absorber coatings. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2004 October, 84 (1-4) pp. 275–289 |
| [10] | Morren L., Vandermeersch G., Antoine P., A study of the reflection factor of usual photometric standards in the near infrared. Lighting Res. Tech. 1972, 4 p. 243 |