GB 7651—87 民用炕连灶热性能测试方法1 引言1.1 本方法适用于以柴草（薪柴、秸杆、树叶等）和畜粪为燃料的炕连灶的热性能测试。1.2 制订本方法的目的是为了炕连灶的热性能测试。1.3 通过给定数量和柴质的燃料，采用锅内煮定量的水，在一天内定时烧火三次，使锅内水升温、蒸发，并使炕体升温，测定有关热性能参数。2 测试条件2.1 炕灶试验前应处于近似正常使用状态，不允许有感官可感觉到的潮湿部位，炕面温度可略高于室温3～5℃，炕洞土层上层温度可略高于室温2～4℃。2.2 炕灶各部分不应有泄漏现象。2.3 若有其他燃烧装置和试验炕灶共用一烟囱时，应停止该装置运行，并封闭其通风口。2.4 试验用燃料采用一般自然风干的燃料，其元素组成，工业分析成分和低位发热量可由实验室化验取得数据，也可以按现有的干物组测试数据，测定燃料水分后，加以修正取用。2.5 试验环境温度为8～15℃，相对湿度小于85％。2.6 架空炕的下方不应加任何遮蔽物。2.7 炕面不加覆盖物。3 热性能参数3.1 灶的热性能用热效率、升温速度、蒸发速度和回升速度四个指标表示。按GB 4363—84《民用柴炉、柴灶热性能测试方法》定义。3.2 炕的热性能3.2.1 炕面温度及其均匀性用三个指标表示： a. 炕面的均值温升为测试规定时间（晨6时到晚9时）内炕面的均值温度和炕面起始均温之差，即……………………………………………（1）──测试周期内的炕面均温升值，℃；km──测试周期内的炕面均温，℃；km0──炕面的起始均温，℃。式中：b. 炕面温度的不均率为：……………………………………………（2）式中：εkm──炕面温度不均率，％；kmimax──各点均温中的最大值，℃；kmimin──各点均温中的最小值，℃。表示炕面温度不均匀性的一般情况。作炕连灶一般性能测试时可以不计。c. 炕面温度的极差率为：………………………………………（3）式中：Δkm──极差率，℃/℃；tkmmaxτ──测试周期中炕面最高温度，℃；tkmminτ──同一时刻的炕面最低温度，℃；kmτ──同一时刻的炕面均温，℃。表示炕面温度在测试周期中极端差别情况。3.2.2 炕的保温性能以每小时，每度炕面均温和室温的平均温差的降温度数表示，为：? ……………………………………………（4）式中： kmmax2──第二次烧火后的最高炕面均温，℃；kmmin3──第三次烧火前的最低炕面均温，℃；Δτ──降温时间间隔，小时；Δtm──炕面均温和室温的平均温差，℃；θ──降温率，℃/小时·℃。3.3 炕连灶综合热效率采用反平衡法即测定各项热损失（灰渣残碳损失，气体不完全燃烧损失，排烟损失和土层导热损失），并按式（5）计算热效率：ηkz=100-（q2+q3+q4+q5）……………………………………………………（5）式中：ηkz──炕连灶综合热效率，％；q2──排烟热损失，％；q3──气体不完全燃烧损失，％；q4──机械不完全燃烧损失，％；q5──炕洞土层导热损失，％。4 测试项目、测试设备和安装要求4.1 灶的热性能按照GB 4363─84规定的设备和要求设置和安装。4.2 灰渣重量及其含碳量测定灰重和取样的设备为积灰盒和秤，灰渣中的残碳测定可送化验单位按规定方法测定。4.3 排烟温度设备为0～100℃半导体点温计或水银温度计，测温端安装在烟囱进口截面中心。测出温度代号为tpy。4.4 排烟烟气成分的分析采用奥氏烟气分析仪。取样管尺寸如图1所示。取样管装设在排烟温度测点附近，但应避免装在死角处，若有烟囱插板，应安装在插板前方。 图 1烟气取样管4.5 炕洞土层温度测定用设备为1米长，地温计2个，由炕的侧面插入，位置在炕的长度方向中心线，炕洞土层表面往下0.07米和0.14米处各插入一支，插入深度相当于炕的宽度方向中心线。测出温度代号为tt1和tt2，架空炕这一项不测。4.6 炕面温度测定设备为10点（0～100℃）半导体点温计和求积仪。测头位置安装位置如图2所示。测温杆可用架固定。点温计玻璃测端应埋入炕面的土中（埋入8毫米）。测出温度代号为tkm1……tkm9。图 2炕面测温点布置4.7 进炕烟温测定设备为WREA镍铬考铜热电偶，和XCZ-101显示仪表。装在离灶体喉口端面0.26米处，测端处在炕洞高度的中心线处，露出炕面以上的测杆应加以保温。测出温度代号为tjy。4.8 室温和室内相对湿度 测定设备为干湿球温度计，在垂直和水平方向上各离炕0.5米处安装。5 测试时间由晨6时到晚9时共15小时，其间晨6时、午11时和晚5时共烧火三次。土层温度的测试时间应测试到恢复初始数值为止，按实际时间记录。6 测试方法6.1 称出燃料量，每次为5公斤。6.2 锅中水重为15公斤，回水重量为6公斤。6.3 其余按GB 4363─84测定灶的热效率、升温速度、蒸发速度和回升速度三次烧火中测定晨、午二次。6.4 测试期间，记录炕面各点温度值和土层温度值。烧火期间记录进炕烟温和排烟温度，各数据每10分钟记录一次。停火后每半小时记录一次。土层温度则按第5章中要求进行测试。6.5 晨、午烧火期间，连续取烟样各三次，分析烟气中二氧化碳（CO2％）和氧气（O2％）的含量百分比。用6次数据均值记录于表4中。6.6 灰渣计量和取样在三次烧火后进行，每次烧火前应扫清灶膛和灰坑，把积灰盒放入灰坑，在下次烧火前把灶膛中灰渣扫入积灰盒，每次称量净灰渣重量，记入表4。碾碎灰渣，混合，每次取样10克，三次样品混合后，再取样10克送验。7 测试数据处理7.1 填写数据7.1.1 炕灶结构数据按表1项目填写。7.1.2 灶的热性能测试数据按GB 4363─84记录和计算，记入表2。7.1.3 炕面温度、土层温度、进炕烟温、排烟温度和室内环境温度记入表3。7.1.4 净灰渣重量和烟气分析的二氧化碳和氧测值记入表4，并计算其均值，作为计算依据。7.2 参数计算7.2.1 炕面均温的计算a. 表3记录的炕面各点温度随时间的变化情况，用时间作横坐标，用炕面温度作纵坐标，绘出炕面9个点的变化曲线。