NB T 10150-2019 北方农村户用太阳能采暖系统技术条件.pdf

《NB T 10150-2019 北方农村户用太阳能采暖系统技术条件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NB T 10150-2019 北方农村户用太阳能采暖系统技术条件.pdf（11页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、ICS 27.160 F 12 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 101502019 北方农村户用太阳能采暖系统技术条件 Specification 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 10150-2019 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 . 2 5 总体要求 . 3 6 设计计算和要求 . 3 7 性能

2、要求 . 5 8 性能测试及评价方法 . 5 9 判定和分级 . 5 10 安全要求 . 6 11 施工、调试及验收要求 . 6 附录A（资料性附录）我国北方主要代表城市气象参数 . 7 NB/T 10150-2019 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：河北维克莱恩太阳能开发有限公司、北京桑达太阳能技术有限公司、皇明太阳能 股份有限公司、北京启迪清洁能源科技有限公司、江苏省华扬太阳能有限公司、天普新能源科技有限

3、公 司、广东五星太阳能股份有限公司、山东力诺瑞特新能源有限公司、山东光普太阳能工程有限公司、包 头市汉诺威工业装备科技有限责任公司、山东中科蓝天科技有限公司、西安秦王太阳能工程有限公司、 江苏贝德莱特太阳能科技有限公司、河北沃德沃姆新能源科技有限公司、河北光源太阳能科技有限公司、 浙江格莱智控电子有限公司、山东黄金太阳科技发展有限公司、中国农村能源行业协会太阳能热利用专 业委员会。 本标准主要起草人：薛会文、律翠萍、刘海波、钟洪伟、黄永伟、李仁星、唐文学、李培伦、闵庆 喜、栗世芳、王伟、王秦川、张同伟、王强、邵东坤、沈进、储福海、贾铁鹰、王建辉、孙振锋。 NB/T 10150-2019 1 北

4、方农村户用太阳能采暖系统技术条件 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）的总体要求、设计计算和 要求、性能要求、性能测试及评价方法、判定和分级、安全要求、施工、调试及验收要求等。 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 15405 被动式太阳房技术条件和热性能测试方法 GB/T 19141 家用太阳能热水系统技术条件 GB 50015 建筑给水排水设计

5、规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50242 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB 50243 通风与空调工程施工质量验收规范 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 GB/T 50824 农村居住建筑节能设计标准 JGJ 26 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ/T 129既有居住建筑节能改造技术规程 JGJ 134 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ 142 辐射供暖供冷技术规程 NB/T 34049 太阳能热水工程施工、监理及验收规范 NB/T 10151-2019 北方农村户用太阳能采暖系

6、统性能测试及评价方法 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 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 北方农村 northern rural areas 秦岭-淮河一线以北的广大地区农村。包括黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山东、河南、 山西、陕西、内蒙古、江苏北部、安徽北部、甘肃、宁夏、青海、新疆等地区的农村。 3.2 NB/T 10150-2019 2 户用太阳能采暖系统 household solar space heating system 将太阳能转变为热能，为住宅提供冬季采暖和全年其它用热的系统。由集热系统、蓄热系统、末端 采暖系统、辅助

7、能源加热设备和控制系统构成。 3.3 采暖期室外平均温度 outdoor average temperature during heating period 在采暖期起止日期内，室外逐日平均温度的平均值。 3.4 建筑物耗热量 heating loss of building 在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内设计计算温度，建筑物在单位时间内消耗的、需由室内 采暖设备供给的热量。 注：建筑物耗热量用瓦（W）表示。 3.5 围护结构 building envelope 指建筑各面的围挡物，包括墙体、屋顶、门窗、地面等。 3.6 太阳能采暖保证率 solar fraction for spac

8、e heating 太阳能采暖系统中由太阳能供给的能量占系统供给的总能量的百分比。 3.7 太阳能采暖性能系数 coefficient of performance for solar space heating(COP s ) 太阳能采暖系统在其供暖的建筑中，以规定的条件运行时，太阳能采暖系统总供热量与输入能量（含 太阳能采暖部分所消耗的能量和辅助热源能量）之比。 4 符号与单位 下列符号与单位适用于本文件。 A c 直接系统集热器总面积，单位为平方米（m 2 ）； A hx 间接系统换热器换热面积，单位为平方米（m 2 ），按GB 50495计算； A IN 间接系统集热器总面积，单位为平

9、方米（m 2 ）； C p 空气比热容，单位为瓦小时每千克摄氏度（Wh/（kg），取C p =0.28Wh/（kg）； c w 水的比热容，单位为焦每千克摄氏度（J/（kg）； F 围护结构的面积，单位为平方米（m 2 ）； f 太阳能采暖保证率，单位为百分比（%），按表2选取； J T 当地集热器采光面上的十二月平均日太阳辐照量，单位为焦每平方米每天（J /（m 2 d）， 按附录A选取或查阅当地气象资料； K 围护结构的传热系数，单位为瓦每平米摄氏度（W/（m 2 ）； m 用水计量单位数，单位为人（人）； N 换气次数，单位为次每小时（次/h）； Q H 建筑物耗热量，单位为瓦（W）；

10、NB/T 10150-2019 3 Q HT 通过围护结构的传热耗热量，单位为瓦（W）； Q IH 建筑物内部得热量（包括照明、电器、炊事、人体散热和被动太阳能集热部件得热等）， 单位为瓦（W）； Q INF 空气渗透耗热量，单位为瓦（W）； Q W 生活热水日平均耗热量，单位为瓦（W）； q r 热水用水定额，按GB 50015中热水最高日用水定额的下限取值，单位为升每人天（L/ （人d）； t e 采暖期室外平均温度，单位为摄氏度（），按附录A选取或查阅当地气象资料； t i 室内空气计算温度，单位为摄氏度（），取16； t l 设计冷水温度，单位为摄氏度（）； t r 设计热水温度，单位

11、为摄氏度（）； U hx 换热器传热系数，单位为瓦每平米摄氏度（W/（m 2 ），查产品样本得出； U L 集热器总热损系数，单位为瓦每平米摄氏度（W/（m 2 ），测试得出； V 换气体积，单位为立方米每小时（m 3 /次）； 围护结构传热系数的修正系数，按JGJ 26和JGJ 134选取； cd 基于总面积的集热器平均集热效率，单位为百分比（%），按GB 50495计算； L 管路及贮热装置热损失率，单位为百分比（%），按GB 50495计算； 空气密度，单位为千克每立方米（kg/m 3 ），取t e 条件下的值； w 热水密度，单位为千克每升（kg/L）。 5 总体要求 5.1 采用太阳

12、能采暖系统的建筑，设计时应优先采用被动式太阳能利用技术。围护结构除应符合GB/T 15405和GB/T 50824的规定外，还应满足所在地区农村建筑节能设计标准的要求。 5.2 农村既有居住建筑节能改造应符合JGJ/T 129的规定，并应达到建筑节能65%的要求。 5.3 太阳能采暖系统的所有产品、配件、材料应有产品合格证，其性能应符合相关国家标准和设计文 件的要求。 5.4 太阳能集热器和支架正常使用寿命应不小于15年，总面积实测值与标称值的负偏差应不大于3%。 5.5 太阳能采暖系统应充分考虑当地的实际情况，结合辅助能源加热设备和采暖末端，宜做到全年综 合利用，采暖期为建筑物供热采暖，非采

13、暖期提供生活热水或其他用热。 5.6 太阳能采暖系统选型应符合GB 50495的规定，根据当地气候、太阳能资源条件、建筑物类型、 建筑物使用功能、业主要求、投资规模和安装条件等因素综合确定系统类型。 5.7 设计及实际安装的太阳能采暖系统不应降低相邻建筑的日照标准。 5.8 根据项目验收要求，太阳能采暖系统可按照NB/T 10153-2019的规定配置实时监测系统。 6 设计计算和要求 6.1 太阳能采暖系统热负荷计算 6.1.1 对采暖热负荷和生活热水负荷分别计算后，应选较大的负荷作为太阳能采暖系统的设计负荷， 采暖期供热的同时供应生活热水或其它用途热水时，应另行增加相应的热水负荷。太阳能采

14、暖系统的设 计负荷由集热系统和辅助能源加热设备共同负担，辅助能源加热设备应能够独立负担建筑物采暖热负 荷。 NB/T 10150-2019 4 6.1.2 太阳能集热系统和辅助能源加热设备分别负担的采暖热负荷,在条件允许时应通过软件逐时动 态模拟计算，将建筑物地面尺寸、外墙内墙尺寸、屋顶尺寸、门窗尺寸和各种围护结构型式输入专业软 件计算得出，相关数据可根据采暖建筑的设计图纸或实际测量获得。 6.1.3 集热系统负担的建筑物采暖热负荷应为在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。建 筑物耗热量按公式（1）计算： IHINFHTH QQQQ += （1） 6.1.4 通过围护结构的传热耗热量按

15、公式（2）计算： ）（KFttQ eiHT = （2） 6.1.5 空气渗透耗热量应按公式（3）计算： ）（NVCttQ peiINF = （3） 6.1.6 辅助能源加热设备负担建筑物采暖热负荷的计算应符合GB 50736的规定。 6.1.7 太阳能采暖系统负担的生活热水负荷应为建筑物的生活热水日平均耗热量，生活热水日平均耗 热量按公式（4）计算： 86400/）（ lrwwrW ttcmqQ = （4） 6.2 集热系统 6.2.1 依据当地太阳能资源、建筑物耗热量、太阳能采暖保证率和安装条件等因素，直接系统集热器 总面积应按公式（5）计算，间接系统集热器总面积应按公式（6）计算： )1(

16、 86400 LcdT H c J fQ A = （5） += hxhx cL cIN AU AU AA 1 （6） 6.2.2 集热系统的设置宜朝向正南，或南偏东、偏西20的朝向范围内，安装角度宜为当地纬度+ 10 以上，真空管型太阳能集热器的真空管轴向为东西向时宜充分考虑真空管间的遮挡。 6.2.3 集热系统运行方式为温差循环时，液体工质循环的启动或停止温差可在515范围内，其 设计流量、防冻和防过热设计应符合GB 50495的规定。 6.2.4 集热系统管路设计应符合GB 50015的规定。液体工质的集热系统，给水管路沿着水的流动方 向应有0.3%0.5%的向上坡度。 6.3 蓄热系统

17、6.3.1 太阳能采暖系统宜选用液体工质短期蓄热系统，蓄热方式有储水箱和地板辐射盘管系统等。 6.3.2 液体工质短期蓄热系统容积设计应根据蓄热时间周期和蓄热量等参数计算确定。 6.3.3 短期蓄热装置宜安装在采暖室内，可与建筑物非承重墙体或室内家居等功能相结合。 6.4 末端采暖系统 6.4.1 采用液体工质集热器的太阳能采暖系统，优先采用低温热水地板辐射，也可采用水-空气处理设 备和散热器等末端采暖系统。 NB/T 10150-2019 5 6.4.2 末端采暖系统设计应符合GB 50736、JGJ 142及有关建筑节能设计标准的规定。 6.5 辅助能源加热设备 6.5.1 太阳能采暖系统

18、应设置辅助能源加热设备，辅助能源的选择应根据当地的资源条件因地制宜。 6.5.2 辅助能源加热设备制热量应满足建筑物采暖热负荷要求。辅助能源加热设备的设计选型及综合 性能应符合GB 50736及其他相关国家标准的规定。 6.6 控制系统 6.6.1 控制系统应按太阳能优先、辅助能源协同的原则，确定相关的控制逻辑和功能。控制系统的功 能应包括集热系统、辅助能源加热设备、供热水系统和供暖系统的运行控制。 6.6.2 控制系统中使用的温度传感器，其最大允许误差不应大于1。 6.6.3 集热系统和辅助能源加热设备的相互工作切换宜采用定温控制。在储水箱内的供热介质出口处 设置温度传感器，当介质温度低于设

19、计供热温度，且室温低于16时，应通过控制器启动辅助热源加 热设备工作，介质温度高于设计供热温度时，辅助能源加热设备应停止工作。 7 性能要求 7.1 在太阳能与辅助能源加热设备联合供热条件下，采暖期采暖室内平均温度应不低于16，最低温 度不低于14。 7.2 太阳能采暖保证率应满足表1的要求。 表1 太阳能采暖保证率限值 序号 太阳能资源区 区域 太阳能采暖保证率 电和燃气为辅助能源 煤和生物质为辅助能源 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 60% 40% 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

20、东南部 55% 30% 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 50% 20% 7.3 太阳能采暖系统的节能效益、环保效益、经济效益分析评估以及太阳能采暖性能系数应在测评报 告中给出。 8 性能测试及评价方法 太阳能采暖系统的性能测试及评价方法应符合NB/T 10151-2019的规定。 9 判定和分级 9.1 若7.1和7.2有1项不合格，则判定为系统性能不合格。 NB/T 10150-2019 6 9.2 太阳能采暖保证率的分级见表2。 表2 不同地区太阳能采暖保证率的分级 太阳能资源区划 电和燃气 煤和生物

21、质 1级 2级 3级 1级 2级 3级 资源极富区 f70% 70%f 65% 65%f 60% f55% 55%f 50% 50%f 40% 资源丰富区 f65% 65%f 60% 60%f 55% f45% 45%f 40% 40%f 30% 资源较富区 f60% 60%f 55% 55%f 50% f40% 40%f 30% 30%f 20% 注1：太阳能资源极富区：年日照时数（32003300）h/a，年辐射总量（668 08400）MJ/（m 2 a）； 注2：太阳能资源丰富区：年日照时数（30003200）h/a，年辐射总量（58526680）MJ/（m 2 a）； 注3：太阳能资

22、源较富区：年日照时数（22003000）h/a，年辐射总量（50165852）MJ/（m 2 a）。 10 安全要求 10.1 太阳能采暖系统的施工安装不应破坏建筑物的结构、屋面、地面防水层和附属设施，满足建筑结 构及其它相应的安全性要求。 10.2 太阳能采暖系统应根据不同地区和使用条件，采取防冻、防结露、防过热、防空晒、防干烧、防 雷、防雹、抗风、抗震等措施。 10.3 安全阀应安装在系统泄压时排出的高温蒸汽和水不会危及周围人员安全的位置上，并应配备相应 的附属措施；其设定的开启压力，应与系统可耐受的最高工作温度对应的饱和蒸汽压力相一致。 10.4 太阳能采暖系统的系统水压力和膨胀装置应符

23、合GB 50736的规定。 10.5 太阳能采暖系统如不处于建筑物上避雷系统的保护范围内，应按照GB 50057的规定增设避雷措 施。 10.6 太阳能采暖系统中所使用的电器设备应有剩余电流保护、接地保护和断电等安全措施。所有电气 设备和与电气设备相连接的金属部件应做等电位连接处理。 10.7 太阳能采暖系统应采取换热方式制备生活热水，且宜配置过滤器，水质应符合GB/T 19141的规 定。 11 施工、调试及验收要求 11.1 太阳能热水系统的施工、调试及验收应符合NB/T 34049的规定。 11.2 低温热水地板辐射末端采暖系统施工应符合JGJ 142的规定，风机盘管末端采暖系统施工应符

24、合 GB 50243的规定，散热器末端采暖系统施工应符合GB 50242的规定。 NB/T 10150-2019 7 附 录 A （资料性附录） 我国北方主要代表城市气象参数 太阳能采暖系统设计采用的代表城市气象参数可按表A.1选取。 表A.1 我国北方主要代表城市气象参数表 城市名称 纬度 H ha （MJ/m 2 d） H La （MJ/m 2 d） H ht （MJ/m 2 d） H Lt （MJ/m 2 d） t a （） S y （h） t d （） t e （） S d （h） 资源 区 格尔木 3625 19.238 21.785 11.016 20.91 5.5 8.7 -9.

25、6 -3.1 7.6 葛 尔 3230 19.013 21.717 12.827 20.741 0.4 10 -11.1 -9.1 8.6 拉 萨 2940 19.843 22.022 15.725 25.025 8.2 8.6 -1.7 1.6 8.7 阿勒泰 4744 14.943 18.157 4.822 11.03 4.5 8.5 -14.1 -7.9 4.4 昌 都 3109 16.415 18.082 12.593 20.092 7.6 6.9 -2 0.5 7 大 同 4006 15.202 17.346 7.977 14.647 7.2 7.6 -8.9 -4 5.6 敦 煌

26、4009 17.48 19.922 8.747 15.879 9.5 9.2 -7 2.8 6.9 额济纳旗 4157 17.884 21.501 8.04 17.39 8.9 9.6 -9.1 -4.3 7.3 二连浩特 4339 17.28 21.012 7.824 18.15 4.1 9.1 -16.2 -8 6.9 哈 密 4249 17.229 20.238 7.748 16.222 10.1 9 -9 -4.1 6.4 和 田 3708 15.707 17.032 9.206 14.512 12.5 7.3 -3.2 -0.6 5.9 喀 什 3928 15.522 16.911

27、7.529 11.957 11.9 7.7 -4.2 -1.3 5.3 库 车 4148 15.77 17.639 7.779 14.272 11.3 7.7 -6.1 -2.7 5.7 民 勤 3838 15.928 17.991 9.112 16.272 8.3 8.7 -7.9 -2.6 7.7 那 曲 3129 15.423 17.013 13.626 21.486 -1.2 8 -13.2 -4.8 8 奇 台 4401 14.927 17.489 4.99 10.15 5.2 8.5 -13.2 -9.2 4.9 若 羌 3902 16.674 18.26 8.506 13.945

28、 11.7 8.8 -6.2 -2.9 6.5 吐鲁番 4256 15.244 17.114 6.443 11.623 14.4 8.3 -7.2 -2.5 4.5 西 宁 3637 15.636 17.336 10.105 16.816 6.5 7.6 -6.7 -3 6.7 伊 宁 4357 15.125 17.733 5.774 12.225 9 8.1 -5.8 -2.8 4.9 伊金霍洛旗 3934 15.438 17.973 8.839 16.991 6.3 8.7 -9.6 -6.2 7.1 银 川 3829 16.507 18.465 9.095 15.941 8.9 8.3

29、-6.7 -2.1 6.8 玉 树 3301 15.797 17.439 11.997 19.926 3.2 7.1 -7.2 -2.2 6.5 北 京 3956 14.18 16.014 7.889 13.709 12.9 7.5 -2.7 0.1 6 长 春 4354 13.663 16.127 6.112 13.116 5.8 7.4 -12.8 -6.7 5.5 哈尔滨 4545 12.923 15.394 5.162 10.522 4.2 7.3 -15.6 -8.5 4.7 黑 河 5015 12.732 16.253 4.072 11.34 0.4 7.6 -20.9 -11.6

30、 5.4 侯 马 3539 13.791 14.816 8.262 13.649 12.9 6.7 -2.3 0.9 4.8 济 南 3641 13.167 14.455 7.657 13.854 14.9 7.1 1.1 1.8 5.5 佳木斯 4649 12.019 14.689 4.847 10.481 3.6 6.9 -15.5 -12.7 4.6 兰 州 3603 14.322 15.135 7.326 10.696 9.8 6.9 -5.5 -0.6 5.1 漠 河 5258 12.935 17.147 3.258 10.361 -4.3 6.7 -28 -14.7 4 NB/T

31、10150-2019 8 沈 阳 4146 13.091 14.98 6.186 11.437 8.6 7 -8.5 -4.5 4.9 太 原 3747 14.394 15.815 8.234 13.701 10 7.1 -4.9 -1.1 5.4 天 津 3906 14.106 15.804 7.328 12.61 13 7.2 -1.6 -0.2 5.6 乌鲁木齐 4347 13.884 15.726 4.174 7.692 6.9 7.3 -9.3 -6.5 3.1 西 安 3418 11.878 12.303 7.214 10.2 13.5 4.7 0.7 2.1 3.1 烟 台 37

32、32 13.428 14.792 5.96 9.752 12.6 7.6 1.5 2.3 5.2 郑 州 3443 13.482 14.301 7.781 12.277 14.3 6.2 1.7 2.5 5 注：相关数据来自GB 50495。 H ha ：水平面年平均日辐照量（MJ/ m 2 d）； H La ：当地纬度倾角平面年平均日辐照量（MJ/ m 2 d）； H ht ：水平面十二月的月平均日辐照量（MJ/ m 2 d）； H Lt ：当地纬度倾角平面十二月的月平均日辐照量（MJ/ m 2 d）； t a ： 年平均环境温度（）； t d ： 十二月的月平均环境温度（）； t e ： 计算采暖期平均环境温度（）； S y ： 年平均每日的日照小时数（h）； S d ： 十二月的月平均每日的日照小时数（h）。 _