NB T 10151-2019 北方农村户用太阳能采暖系统性能测试及评价方法.pdf

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1、ICS 27.160 F 12 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 101512019 北方农村户用太阳能采暖系统性能 测试及评价方法 Test and evaluation methods for household solar space heating system in northern rural areas (发布稿) 2019 - 06 - 04发布 2019 - 10 - 01实施 国家能源局 发布 NB/T 101512019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号与单位 . 1 5 测试方法 . 2

2、 6 评价方法 . 4 附录A（规范性附录）工程测试方法 . 6 附录B（资料性附录）测试和评价报告 . 7 参考文献 . 8 NB/T 101512019 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由中国农村能源行业协会和农业农村部农业生态与资源保护总站提出。 本标准由能源行业农村能源标准化技术委员会（NEA/TC8）归口。 本标准起草单位：北京桑达太阳能技术有限公司、深圳市中装希奥特能源科技有限公司、江苏贝 德莱特太阳能科技有限公司、山东龙光天旭太阳能有限公司、河北维克莱恩太阳能开发有限公司、山 东光普太阳能工程有限公司、河北工业大学、广东万和新电气股份有限

3、公司、广东五星太阳能股份有 限公司、河北沃德沃姆新能源科技有限公司、山东阳光博士太阳能工程有限公司、浙江格莱智控电子 有限公司、德州金亨新能源有限公司、中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会、中国建筑科 学研究院有限公司。 本标准主要起草人：律翠萍、邓晓东、张同伟、邢作新、薛会文、闵庆喜、杨宾、黄逊青、唐文 学、王强、种衍启、沈进、韩荣涛、贾铁鹰、王博渊、刘海波。 NB/T 101512019 1 北方农村户用太阳能采暖系统性能测试及评价方法 1 范围 本标准规定了北方农村户用太阳能采暖系统（以下简称太阳能采暖系统）的性能测试及评价方法。 本标准适用于北方农村地区独立供暖的户用太阳能热水采

4、暖系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 19565 总辐射表 GB/T 29724-2013太阳能热水系统能量监测 GB/T 32224-2015 热量表 GB 50495 太阳能供热采暖工程技术规范 GB 50736 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 NB/T 10150-2019 北方农村户用太阳能采暖系统技术条件 NB/T 10153-2019 太阳能供热系统实时监测技术规范 3 术语和定义 GB 50495和NB/T 1015

5、0-2019界定的术语和定义适用于本文件。 4 符号与单位 下列符号与单位适用于本文件。 C j 系统采暖期节约费用，单位为元（￥）； C z 系统的增量成本，单位为元（￥）； c p 换热工质比热容，单位为千焦耳每千克摄氏度（kJ/(kg)）； CBR 费效比，单位为元每千瓦时（￥/kWh）； COP s 太阳能采暖性能系数； 二氧化碳排放因子，单位为千克每千克标准煤（kg/kgce），取2.6 kg/kgce； 氮氧化物排放因子，单位为千克每吨标准煤（kg/tce），取1.6 kg/tce； 颗粒物排放因子，单位为千克每吨标准煤（kg/tce），取13.5 kg/tce； 二氧化硫排放因子

6、，单位为千克每吨标准煤（kg/tce），取7.4 kg/tce； f 太阳能采暖保证率，单位为百分比（%）； M 系统每年运行维护增加的费用，单位为元（￥）； 二氧化碳减排量，单位为千克（kg）； 氮氧化物减排量，单位为千克（kg）； NB/T 101512019 2 颗粒物减排量，单位为千克（kg）； 二氧化硫减排量，单位为千克（kg）； m i 第i次记录的系统流量，单位为立方米每秒（m 3 /s）； N h 系统的静态投资回收年限，单位为年（a）； N s 系统寿命期，单位为年（a）； n 总记录数； P 常规能源的价格，单位为元每千瓦时（￥/kWh）； Q c 系统的常规能源替代量，单

7、位为千克标准煤（kgce）； Q d 测试期间直接供暖的电加热设备耗电量，单位为千瓦时（kWh）； Q f 测试期间系统辅助热源供热量，单位为兆焦（MJ）； Q p 测试期间系统设备耗电量，单位为千瓦时（kWh）； Q t 测试期间太阳能供热量, 单位为兆焦（MJ）； Q w 工程测试方法中无太阳能供热的辅助热源平均有效得热，单位为兆焦（MJ）； Q y 工程测试方法中有太阳能供热的辅助热源平均有效得热，单位为兆焦（MJ）; Q z 测试期间系统总供热量，单位为兆焦（MJ）； q 常规能源热值，单位为兆焦每千克标准煤（MJ/kgce）； t ci 第i次记录的出水温度, 单位为摄氏度（）； t

8、 hi 第i次记录的采暖循环回水温度, 单位为摄氏度（）； 第i次记录的时间间隔，单位为秒（s）； 以常规能源为热源时的运行效率，%； 换热工质的密度，单位为千克每立方米（kg/m 3 ）。 5 测试方法 5.1 短期测试 5.1.1 测试条件 5.1.1.1 测试期间被测试系统应正常使用，运行工况应尽量接近系统的设计工况，且应在连续运行的 状态下完成测试。 5.1.1.2 被测试系统应至少连续运行10d，室内温度稳定在162时开始测试。测试时间不应少于 3d。 5.1.1.3 测试期间室外环境的平均温度与采暖期室外设计计算温度的偏差应不大于3。采暖期室外 设计计算温度参见GB 50736。

9、5.1.1.4 测试期间太阳能集热器采光面上接收的日累积太阳辐照量应符合表1的规定，室外平均风速 不大于4m/s。 表1 测试期间日累积太阳辐照量 序号 太阳能资源区 区域 日累积太阳辐照量MJ/m 2 1 资源极富区 宁夏北部、甘肃西部、新疆东南部、青海西部、西藏西部 16 2 资源丰富区 河北西北部、北京、天津、山西北部、内蒙、宁夏南部、 甘肃中部、青海东部、新疆南部、西藏东南部 14 NB/T 101512019 3 3 资源较富区 山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、 辽宁、陕西、甘肃东南部、江苏北部、安徽北部、黑龙江 12 5.1.2 仪器设备 5.1.2.1 所用仪器

10、设备在测量范围内的性能参数，应符合表2的规定。 表2 仪器设备性能参数 参数 最大允许误差/准确度 其他 环境空气温度 0.5 响应时间小于5s 液体温度 0.2 响应时间小于5s 太阳总辐照度 1级 总辐射表应满足GB/T 19565的要求 风速 0.5m/s 液体流量 1% 电量 1.0级 互感器应不低于0.5级（如有） 热量 2级 热量表应符合GB/T 32224-2015的规定 长度 1.0 计时 0.2 质量 1.0 记录 模拟或数字记录仪应不大于满量程的0.5% 时间常数应不小于1s，信号的峰值指示应在满 量程的50%100%之间 数字技术和电子积分器应不大于测量值的1.0% 记录

11、仪的输入阻抗应大于传感器阻抗的1000倍 或10 M，二者取其高值 注：“”表示不适用。 5.1.2.2 环境温度传感器应放置在距离集热器大于1.5m、小于10m且高于地面1m处遮阳通风的环境 中，其附近不应有烟囱、冷却塔或热气排风扇等热源。 5.1.2.3 流量计的安装应符合NB/T 10153-2019中6.2.5的规定，热量表的安装应符合GB/T 29724-2013 中6.6的规定。 5.1.2.4 室内温度测点距地面1m1.2m，避开光线直射和湿度大的地方，距墙壁、室内热源和空气 对流处不应小于0.5 m，且不影响人员活动。 5.1.2.5 室内温度测点数量应按采暖房间面积和采暖系统

12、形式确定。当采暖系统为地板辐射时，室内 温度测点可布置1个。当采暖系统为散热器时，采暖面积小于等于20 m 2 的房间，室内温度测点数量不 宜少于2个；采暖面积大于20 m 2 的房间，室内温度测点数量不宜少于4个。 5.1.2.6 采暖循环供、回水的温度和流量测点，应位于相对应的管路上，温度测点与储水箱或辅助热 源间沿管路距离应在2.5 m以内，宜靠近储水箱或辅助热源。 5.1.3 测试步骤及测试数据处理 5.1.3.1 测试期间测试并记录室内温度、室外环境温度、太阳辐照度和风速等参数，数据采集间隔不 应大于300s。 5.1.3.2 室内温度为测试期间室内温度测量值的平均值。 5.1.3.

13、3 辅助热源和太阳能系统组合供热时，采暖系统总供热量Q z 可用热量表直接测量，也可通过测 量采暖循环供、回水温度和流量并按公式（1）计算获得；当辅助热源为直接供暖的电加热设备时，可 测量其耗电量Q d 。 NB/T 101512019 4 n -3 zc 1 ( ) 10 3.6 i p i hi i d i Q m c tt Q = = + .(1) 5.1.3.4 当辅助热源和太阳能系统组合供热时，辅助热源供热量Q f 可参照5.1.3.3进行测量，或根据 辅助热源设备的测试方法进行测量。 5.1.3.5 太阳能供热量Q t 按公式（2）计算： t 3.6 3.6 zf d p QQQ

14、Q Q=(2) 5.1.3.6 太阳能采暖保证率f按公式（3）计算。 100% t z Q f Q = .(3) 5.1.3.7 太阳能采暖性能系数COP s 按公式（4）计算。 1 1 s COP f = .(4) 5.1.4 工程测试方法 工程测试方法参见附录A。 5.2 长期测试 5.2.1 长期测试应与采暖期同步，并在系统正常运行和有人居住的条件下连续进行。 5.2.2 仪器设备的性能参数和安装应符合5.1.2的规定，并可按照NB/T 10153-2019的规定对太阳能采 暖系统的实时测试数据进行采集和网络传输。 5.2.3 按5.1.3的规定进行测量，并计算采暖期的系统总供热量Q z

15、 和采暖期的太阳能供热量Q t ，按公 式（3）计算测试期间的太阳能采暖保证率。 6 评价方法 6.1 节能效益评价 常规能源替代量Q c 按公式（5）计算，按表3选取： t c Q Q q = (5) 表3 以常规能源为热源时的运行效率 常规能源类型 运行效率 电 0.90 天然气 0.90 煤、生物质 0.70 6.2 经济效益评价 NB/T 101512019 5 6.2.1 费效比 费效比CBR按公式(6)计算，系统的增量成本依据项目单位提供的项目决算书进行核算，项目决算 书中应对系统的增量成本有明确的计算和说明。 z s 3.6 c C CBR Q qN = (6) 6.2.2 静态

16、投资回收年限 系统采暖期节约费用C j 按公式（7）计算： 3.6 c j Qq CP M =(7) 系统的静态投资回收年限N h 按公式（8）计算： j z h C C N = (8) 注：经济效益评价基于太阳能采暖系统长期测试所获得的数据进行。 6.3 环保效益评价 6.3.1 二氧化碳减排量 二氧化碳减排量按公式（9）计算： 2 COcCO EFQM 2 = (9) 6.3.2 二氧化硫减排量 二氧化硫减排量按公式（10）计算： 1000EFQM 22 SOcSO = (10) 6.3.3 颗粒物减排量 颗粒物减排量按公式（11）计算： 1000EFQM PMcPM = (11) 6.3

17、.4 氮氧化物减排量 氮氧化物减排量按公式（12）计算： 1000EFQM XX NOcNO = (12) 6.4 测试和评价报告 测试和评价报告内容见附录B，判定和分级应符合NB/T 10150-2019中第9章的规定。 NB/T 101512019 6 附 录 A （规范性附录） 工程测试方法 A.1 测试条件 测试条件应符合5.1.1的规定。 A.2 测试步骤及测试数据处理 A.2.1 测试自晚7时开始，太阳能采暖系统和辅助加热系统均处于开启状态，在有太阳能供热的状况下， 连续测试24h；然后关闭太阳能采暖系统，在无太阳能供热，辅助加热系统开启的状况下,连续测试24h。 A.2.2 测试

18、并记录室内温度、太阳辐照度、风速和环境温度等参数，记录时间间隔不大于300s。 A.2.3 测试期间前24h与后2 4h的室外平均环境温度之差应不大于3。 A.2.4 室内温度为室内各温度测点的算数平均值，测试期间室内温度应稳定在162。 A.2.5 记录每个24h的辅助热源用电量、用气量和用煤/生物质量，并分别按表3计算有效得热。测试期 间室内温度稳定在162。 A.2.6 太阳能采暖保证率按下式计算： wy w Q -Q 100% Q f = A.2.7 至少重复A.2.1A.2.6的测试1次，取各次测试结果的算术平均值。 NB/T 101512019 7 附 录 B （资料性附录） 测试

19、和评价报告 测试和评价报告 报告编号 第 页 共 页 委托单位 地址 电话 工程名称 工程地址 测试日期 测评依据 测试仪表 序号 测评项目 短期测试/长期测试 测评结果 1 室内温度（） 2 系统总供热量（MJ） 3 辅助热源供热量（MJ） 4 电加热设备耗电量（kWh） 5 系统设备耗电量（kWh） 6 太阳能供热量（MJ） 7 太阳能采暖保证率（%） 8 太阳能采暖性能系数 9 常规能源替代量（kgce） 10 二氧化碳减排量（k g） 11 二氧化硫减排量（k g） 12 颗粒物减排量（k g） 13 氮氧化物减排量（k g） 14 费效比（元/kWh） 15 静态投资回收年限（a）

20、判定和分级 1 合格判定 合格 不合格 2 分级评价 1级 2级 3级 测试评价机构（盖章） 报告日期 ： 年 月 日 批准： 审核： 主检： 注1： 本表为测试及判定结果汇总表。在报告正文中要求给出具体的结果，正文至少包括以下几部分内容：1） 概况； 2） 依据； 3）测评内容；4）仪器仪表清单；5）测试结果；6）判定结果。 注2：本报告仅对测试周期内的测试结果负责。 NB/T 101512019 8 参 考 文 献 1 GB/T 15405-2006 被动式太阳房热工技术条件和测试方法 2 GB/T 50801-2013 可再生能源建筑应用工程评价标准 3 NB/T 32018-2013 户用太阳能采暖系统技术条件 4 T/CECA-G0013-2017空气源热泵供暖系统监测和评价规则 5 国家发展改革委（发改环资201419号）节能低碳技术推广管理暂行办法 6 环境保护部公告（2016年第66号）民用煤大气污染物排放清单编制技术指南（试行） _