DB31∕760-2013 線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)安全、能效技術(shù)要求及熱性能試驗(yàn)方法

線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)Specificationofsafety,e2013-11-04發(fā)布2014-03-01實(shí)施 I 1 1 1 2 3 67檢驗(yàn)規(guī)則 9 I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院共同提出。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院、上海驕英能源科技有限公司。國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)、國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院、國(guó)網(wǎng)上海節(jié)能服務(wù)有限公司。1線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)分類、技術(shù)要求、參數(shù)測(cè)量、試驗(yàn)與計(jì)算方法。本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法適用于單軸跟蹤太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。本標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定跟蹤控制精度測(cè)試方法和聚焦反射的光學(xué)精度測(cè)試方法。GB/T19565總輻射表蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(勞部發(fā)〔1996〕276號(hào))有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(勞動(dòng)部)熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(勞動(dòng)部)ISO9060太陽(yáng)能用于測(cè)量總輻射和直接輻射的測(cè)量?jī)x表技術(shù)要求與分類(Solarenergy—界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本跟蹤反射鏡trackingreflectmirror由電機(jī)驅(qū)動(dòng)跟蹤太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，并按照光學(xué)布置方法將近似平行入射的太陽(yáng)直射輻射反射聚集在集熱2器上的鏡面系統(tǒng)。集熱管absorbertube布置于集熱器內(nèi)的吸收熱量的受熱面管道。受熱面管道的反射器reflectorforcollectortube為提高集熱的性能，在受熱面管道的背后設(shè)置的一定形狀的漫反射器或鏡反射器。集熱器thermalcollector由集熱管和受熱面管道的反射器組成的部件。定日鏡陣列鏡面面積heliostatmirrorarea所有跟蹤反射鏡鏡面面積的總和。系統(tǒng)滿水容量systemfullwatercapacity汽包和管道系統(tǒng)充滿水的總?cè)莘e。汽包中氣液兩相分離液面以上的空間。4分類序號(hào)分類方式系統(tǒng)類型類型1類型21按跟蹤方式實(shí)時(shí)跟蹤間斷跟蹤2按系統(tǒng)工質(zhì)流動(dòng)方式循環(huán)系統(tǒng)直流系統(tǒng)3按系統(tǒng)有無(wú)輔助熱源太陽(yáng)能獨(dú)立加熱系統(tǒng)太陽(yáng)能帶輔助加熱系統(tǒng)a)循環(huán)系統(tǒng)：系統(tǒng)管道及設(shè)備內(nèi)工質(zhì)通過(guò)循環(huán)泵強(qiáng)制流動(dòng)，且工質(zhì)可多次循環(huán)流經(jīng)集熱器的系統(tǒng)。b)太陽(yáng)能帶輔助加熱系統(tǒng)：聯(lián)合使用太陽(yáng)能和輔助加熱系統(tǒng)的太陽(yáng)能系統(tǒng)。3按照第6章方法試驗(yàn)時(shí)，線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)的實(shí)測(cè)日有用得熱量不應(yīng)小于標(biāo)稱日有用得熱量的90%。按照第6章方法試驗(yàn)時(shí)，線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)的實(shí)測(cè)熱效率不應(yīng)小于標(biāo)稱熱效率5.2安全性能安裝都應(yīng)耐受使用地點(diǎn)的氣候特征。線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)安裝在室外的部分應(yīng)有可靠的抗風(fēng)措施，并在產(chǎn)品說(shuō)明書中清楚描述。考慮引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)如不處于鄰近建筑物上避雷系統(tǒng)的保護(hù)范圍內(nèi)，應(yīng)按照系統(tǒng)管內(nèi)工質(zhì)為有機(jī)熱載體油的線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)應(yīng)按照消防安全設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)系統(tǒng)所有金屬部件及電氣裝置外露導(dǎo)電部分應(yīng)與接地裝置連接，并符合GB50169的要求。系統(tǒng)系統(tǒng)電氣裝置應(yīng)按照GB/T13955配置剩余電流保護(hù)裝置，剩余電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)符要求。應(yīng)檢查剩余電流保護(hù)動(dòng)作裝置是否可靠。45.3.2給水品質(zhì)應(yīng)符合GB/T1576的規(guī)定要求。路易損部件應(yīng)安裝有活接頭或法蘭。系統(tǒng)應(yīng)便于檢修。5.5.4線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱裝置應(yīng)在明顯的位置設(shè)置清晰的、不易消除的標(biāo)志。產(chǎn)品標(biāo)志a)制造廠家；b)產(chǎn)品名稱；d)產(chǎn)品型號(hào)；h)設(shè)計(jì)壓力；j)制造日期或生產(chǎn)批次；k)外形尺寸。定日鏡鏡面應(yīng)選用高反射率的材料，定日鏡結(jié)構(gòu)應(yīng)能方便進(jìn)行表面清潔。定日鏡應(yīng)能圍繞旋轉(zhuǎn)軸a)太陽(yáng)能集熱管應(yīng)能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力及設(shè)計(jì)溫度條件下安全使用的要求。b)太陽(yáng)能集熱管在運(yùn)行時(shí)應(yīng)能按照設(shè)計(jì)預(yù)定方向自由膨脹。c)太陽(yáng)能集熱管的并聯(lián)或者串聯(lián)連接應(yīng)保證管內(nèi)工質(zhì)的流體動(dòng)力安全，防止部分并聯(lián)回路過(guò)熱。5汽包及其附件的制造、安裝與使用應(yīng)根據(jù)介質(zhì)種類符合表2及JB/T1609的要求。介質(zhì)應(yīng)符合的規(guī)程水《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》蒸汽《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)內(nèi)的壓力管道應(yīng)符合《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)循環(huán)泵的揚(yáng)程應(yīng)能滿足線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)工質(zhì)流動(dòng)阻力的要求，并具有一定的安全裕量，使得太陽(yáng)能集熱管能夠得到有效的冷卻。循環(huán)泵的選型和布置應(yīng)考慮入口壓力的汽蝕余量。要求。支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)確保汽包、集箱、集熱器等承壓部件穩(wěn)固，能有效抵抗安裝、使用地點(diǎn)的環(huán)境因素如臺(tái)風(fēng)等的不利影響。線性菲涅爾太陽(yáng)能跟蹤聚焦集熱系統(tǒng)中所用到的電動(dòng)機(jī)、泵等電機(jī)應(yīng)選用符合能效標(biāo)準(zhǔn)GB18613的節(jié)能產(chǎn)品。5.6.10.1電纜線路安裝應(yīng)符合GB50168的規(guī)定。5.6.10.2電氣控制盤、柜的安裝應(yīng)符合GB50171的規(guī)定。65.6.10.3其他電氣設(shè)備的安裝應(yīng)6.1.1太陽(yáng)輻照量平均分布在8MJ/m2~25MJ/m2范圍內(nèi)，且日平均輻照量不小于16MJ/m2。6.1.2環(huán)境溫度在8℃≤t.≤35℃。6.1.3環(huán)境風(fēng)速不大于4m/s,陣風(fēng)不大于7m/s。應(yīng)該采用圖1所示的試驗(yàn)回路布置測(cè)點(diǎn)。7汽包米①圖例6.3.3.1開始試驗(yàn)前，將定日鏡組轉(zhuǎn)動(dòng)偏焦以避免太陽(yáng)直射。用溫度不低于tm的冷水以設(shè)計(jì)流量的50%的流量進(jìn)行循環(huán)，以使整個(gè)系統(tǒng)的溫度一致，至少5min內(nèi)汽包的入口溫度T?的變化不大于6.3.3.3應(yīng)從太陽(yáng)正午時(shí)前4h到太陽(yáng)正午時(shí)后4h的試驗(yàn)期間按小時(shí)平均值進(jìn)行記錄一下參數(shù)：a)太陽(yáng)直射輻照量H;b)環(huán)境空氣溫度ta;c)環(huán)境風(fēng)速u;d)系統(tǒng)工作壓力P;e)試驗(yàn)前后汽包液位L?,L?;f)補(bǔ)給水流量mw;g)汽包入口溫度T?,出口溫度T?及汽包內(nèi)水溫T;5min內(nèi)汽包入口水溫T?的變化不大于±0.5℃,記錄汽包內(nèi)三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度，T?或三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的86.4數(shù)據(jù)處理與計(jì)算6.4.1系統(tǒng)日熱性能的確定太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)束時(shí)工質(zhì)熱量Q,按式(1)計(jì)算：Q,=m·H?+mw?·Hw?+mw·H?式中：Q,——試驗(yàn)結(jié)束時(shí)工質(zhì)熱量，單位為千焦(kJ);m。——試驗(yàn)結(jié)束時(shí)汽包內(nèi)汽空間蒸汽質(zhì)量，單位為千克(kg);H?！到y(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽焓，單位為千焦每千克(kJ/kg);mw?——試驗(yàn)結(jié)束時(shí)系統(tǒng)內(nèi)水的質(zhì)量，單位為千克(kg);Hw?——試驗(yàn)結(jié)束時(shí)系統(tǒng)內(nèi)水的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);mw——試驗(yàn)過(guò)程中汽包補(bǔ)給水的質(zhì)量，單位為千克(kg)。6.4.2系統(tǒng)日有用得熱量的確定試驗(yàn)期間系統(tǒng)的日有用得熱量q按式(2)計(jì)算：式中：q——系統(tǒng)日有用得熱量，單位為千焦每平方米(kJ/m2);mwi——試驗(yàn)開始時(shí)系統(tǒng)內(nèi)水的質(zhì)量，單位為千克(kg);Hw——試驗(yàn)開始時(shí)系統(tǒng)內(nèi)水及試驗(yàn)過(guò)程中補(bǔ)給水的焓值，單位為千焦每千克(kJ/kg);n——定日鏡數(shù)量；A——單塊定日鏡面積，單位為平方米(m2)。6.4.3熱效率計(jì)算方法6.4.3.1飽和水和飽和水蒸汽焓值飽和水和飽和水蒸汽的焓值按照《飽和水和飽和水蒸氣熱力性質(zhì)表》查出。6.4.3.2太陽(yáng)能集熱器熱效率計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果由測(cè)量時(shí)間段內(nèi)的輸入輸出熱量比進(jìn)行計(jì)算太陽(yáng)能集熱器的熱效率。熱效率計(jì)算公式按式(3)計(jì)算：式中：η——系統(tǒng)熱效率，%;Hb——測(cè)試時(shí)間段內(nèi)太陽(yáng)直接輻射量，單位為兆焦每平方米(MJ/m2)。6.5測(cè)量要求6.5.1太陽(yáng)輻照量測(cè)量6.5.1.1實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用一級(jí)太陽(yáng)直射輻照表測(cè)量太陽(yáng)直射輻射。應(yīng)按國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行校準(zhǔn)。6.5.1.2太陽(yáng)直射輻照表傳感器應(yīng)安裝在太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤臺(tái)上，太陽(yáng)直射輻照表傳感器的安裝位置應(yīng)避免跟蹤反射鏡或集熱管反射器的反射對(duì)其測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。6.5.1.3自動(dòng)跟蹤臺(tái)布置在跟蹤反射鏡3m以內(nèi)，在整個(gè)測(cè)試期間，太陽(yáng)直接輻照表不應(yīng)遮擋跟蹤反射鏡的采光，并不被其他物體遮擋。9表3溫度測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度和精度參數(shù)儀器準(zhǔn)確度環(huán)境空氣溫度給水入口溫度土0.2℃土0.1℃汽包內(nèi)溫度通過(guò)集熱器的溫差土0.1℃使用遮陽(yáng)而通風(fēng)的采樣器件在約高于地面1m處及離太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤反射鏡和系統(tǒng)組件不近于計(jì)時(shí)測(cè)量的準(zhǔn)確度應(yīng)等于或好于±0.2%。對(duì)每個(gè)試驗(yàn)期，使用風(fēng)速測(cè)量?jī)x及附帶的讀取儀表測(cè)量環(huán)境風(fēng)速，準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)±0.5m/s。風(fēng)速儀應(yīng)布置在離太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤反射鏡和系統(tǒng)組件不近于1.5m但不超過(guò)10m處。6.5.6.2信號(hào)的峰值指示應(yīng)在滿量程的50%～100%之間。度是±0.1℃,則最小分度不應(yīng)超過(guò)0.2℃。7.1檢驗(yàn)分類產(chǎn)品檢驗(yàn)分為交貨驗(yàn)收檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。型式檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目為第5章中的全部項(xiàng)目。c)