DB15 T 2970-2023 太阳能聚光设施农业跨季度储热工程技术规范.pdf

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1、 ICS 27.160 CCS F 12 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 29702023 太阳能聚光设施农业跨季度储热工程 技术规范 Technical specifications of solar concentration facility agriculture cross-seasonal heat storage system 2023-04-26 发布2023-05-26 实施内蒙古自治区市场监督管理局发 布 DB15/T 29702023 I 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由内蒙古自治区

2、能源局提出。本文件由内蒙古自治区新能源和可再生能源标准化技术委员会（SAM/TC 22）归口。本文件起草单位：内蒙古工业大学、内蒙古天之风科技有限责任公司、内蒙古建筑职业技术学院、内蒙古自治区产品质量检验研究院、内蒙古工大建筑设计有限责任公司、中晟华兴（北京）建设有限公司、内蒙古自治区质量和标准化研究院、内蒙古自治区特种设备检验研究院。本文件主要起草人：常泽辉、侯静、彭娅楠、王涛、许双、付晓娟、孙广川、涂伟伟、刘雪东、李洪、王峰、石瑞、刘博、杨杰、李林云、高杨、任常峰、米丽。DB15/T 29702023 1 太阳能聚光设施农业跨季度储热工程技术规范 1 范围 本文件规定了太阳能聚光设施农业跨

3、季度储热工程的术语、定义和技术规范。本文件适用于以空气为传热介质、土壤为储热介质的太阳能聚光设施农业跨季度储热工程的设计、安装、施工、验收和运行管理。也适用于其他太阳能聚光设施农业跨季度储热工程。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 700 碳素结构钢 GB/T 714 桥梁用结构钢 GB/T 4455 农业用聚乙烯吹塑棚膜 GB 4706.12 家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊要求 GB 4706.18 家

4、用和类似用途电器的安全 电池充电器的特殊要求 GB/T 5226.1 机械电器安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 GB/T 13869 用电安全导则 GB/T 20473 建筑保温砂浆 GB/T 32981 墙体材料当量导热系数测定方法 GB/T 37526 太阳能资源评估方法 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50205 钢结构工程施介质量验收标准 GB/T 51183 农业温室结构荷载规范 DB15/T 1935 高效生态日光温室大棚建造技术规程 3 术语和定义

5、 下列术语和定义适用于本文件。接收体 receiver 太阳能聚光器内吸收太阳辐射能并由传热介质传递热量的部件。DB15/T 29702023 2 玻璃管 glass tube 用于放置太阳能聚光器接收体、传热介质循环的玻璃圆管。循环装置 circulation device 太阳能聚光集热系统中传热介质循环动力来源的装置。保温材料 thermal insulation material 敷设于循环装置四周，防止热量散失的材料。太阳能聚光集热系统 solar concentration heat system 由太阳能聚光器及其组件和支架组成，用于将太阳能转化为热能的系统。太阳能聚光设施农业跨

6、季度储热系统 solar concentration facility agriculture cross-seasonal heat storage system 由太阳能聚光集热系统、跨季度储热系统和设施农业组成。可将太阳能聚光集热系统光热转化产生的热能存储于设施农业种植土壤中，并实现对太阳能进行跨季度转化应用的系统。控制系统 control system 太阳能聚光集热系统中安装的控制设备、保护设备、线路，用于控制太阳能聚光集热系统的运行。设施农业 facility agriculture 在环境可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式。太阳能聚光集热系统支架基

7、础 support bracket foundation of solar concentration heat system 用于太阳能聚光集热系统中安装固定太阳能聚光器支架而设计的混凝土或其他材质基础。4 太阳能聚光设施农业跨季度储热系统构成 太阳能聚光集热系统 DB15/T 29702023 3 太阳能聚光集热系统由多组太阳能聚光器、支架、循环装置及控制系统组成，用于将其捕获的太阳能转化为热能。其中，太阳能聚光器由聚光反射面、玻璃盖板、玻璃管、接收体装配而成。跨季度储热系统 跨季度储热系统由传热介质循环管路、储热介质和保温材料等组成。设施农业 设施农业由侧墙、后墙、支撑骨架、棚膜、棉毡被

8、等组成。5 要求 一般性要求 5.1.1 在工程开始施工之前，建设单位应取得相关的施工许可文件。5.1.2 设施农业应满足基础工程的验收标准，包括土建工程、安全防范的规定。5.1.3 设施农业、太阳能聚光器支架的结构强度应按照 GB 50009 执行。5.1.4 设施农业使用棚膜应按照 GB/T 4455 执行。5.1.5 建筑用砂浆应按照 GB/T 20473 执行。5.1.6 应根据项目实施地的气候特征、太阳能资源、安装条件、地质结构、土壤质地、投资规模等因素，确定跨季度储热系统可行性、经济性以及各类辅助设备等。5.1.7 系统设计应根据不同地区和使用条件采取防冻、防结霜结露、防过热、防雹

9、、抗风、抗震和保证电气安全等技术措施。5.1.8 部件、材料的选用应依据当地环境特点，且应符合相关产品现行国家标准的规定及使用寿命。安全要求 5.2.1 系统用电安全应按照 GB/T 13869 执行。5.2.2 系统防雷接地应按照 GB 50057 执行。5.2.3 系统抗震设计应按照 GB 50011 执行。5.2.4 控制系统使用的电器控制装置应有明确的图形、文字说明。控制系统的按钮、指示灯、显示器等应按照 GB/T 5226.1 执行。6 系统设计要求 一般要求 6.1.1 设计时应根据设施农业建设地太阳能资源、水文地质、地理纬度、棚间距、种植面积、种植高度、设施农业建筑热负荷计算太阳

10、能聚光集热面积。6.1.2 设施农业围护结构导热系数的测试方法应满足 GB/T 32981 墙体材料、GB/T 4455 棚膜材料等当量导热系数测定方法。6.1.3 设计时应预留足够面积用于放置传热介质循环管路。6.1.4 设计时应预留棚前足够面积用于放置太阳能聚光集热系统。6.1.5 太阳能聚光器安装倾角应根据使用地地理纬度、全年辐照强度、运行周期、供能需求确定，具体方法应按照 GB/T 37526。6.1.6 设施农业应根据当地气候条件选择适当厚度的保温覆盖物。DB15/T 29702023 4 6.1.7 设计时应在设施农业种植层地下预留传热介质循环管路的铺设通道，确保热量能储存至种植土

11、壤中。6.1.8 设计时应在设施农业南保温墙处预留传热介质循环管路的进、出通道。6.1.9 设计时应对设施农业南保温墙前地面取平、夯实。6.1.10 设计时应对设施农业南保温墙设置防寒沟，其四周内侧埋深应大于 0.5 m。6.1.11 设计时应对设施农业东、西外墙设置防风墙，墙体厚度和外贴苯板厚度按照 DB15/T 1935 规定的要求执行。太阳能聚光器 系统采用复合抛物面聚光器时，其相关性能应符合表1给出的参数值。表1 复合抛物面聚光器性能规格参数 零件名称 材料/牌号 指标 规格/参数 备注 复合抛物面聚光器 玻璃钢 几何聚光比/1.953-聚光集热效率/40%86%-漫反射 0.0003

12、 m-玻璃管 硅硼玻璃 透光率 85%-颜色 无-接收体 金属 表面涂层 可选择性吸收材料-吸收率 85%-跨季度储热系统设计 6.3.1 跨季度储热系统储热介质选用设施农业内种植土壤。6.3.2 跨季度储热系统传热介质循环管路数量、管径、材质、埋深应根据设施农业种植热负荷、地质构造、冻土层深度、土壤质地加以确定。6.3.3 跨季度储热系统传热介质循环管路连接方式以设施农业尺寸、设施农业建筑构造、风机功率确定。6.3.4 安装在设施农业外的支架部分应能承受的载荷按照 GB/T 51183 规定的要求，当建设地最大风力大于 10 级时，按建设地最大风力设计。6.3.5 支架的设计与选材应符合 G

13、B/T 700 和 GB/T 714 规定的要求，支架的焊接应符合 GB 50205 规定的要求，并应进行防腐处理。6.3.6 墙体应具备保温和/或蓄热功能，异质复合墙体的保温层应置于设施农业外侧，蓄热层应置于设施农业内侧。保温层宜采用导热系数小的材料，蓄热层应采用比热容值大的材料。电气安全 6.4.1 系统的电气设计应满足用电负荷和运行安全要求。DB15/T 29702023 5 6.4.2 系统所用的电器设备，其电气安全应符合 GB 4706.18 和 GB 4706.12 规定的要求。防雷 6.5.1 设施农业的防雷设计应优先利用其建筑物的金属构架、金属屋面等作为外部防雷装置，无自然金属

14、构件可利用的砖石，砖木或木结构的设施应专门设置接闪器、引下线和接地装置进行外部防雷保护。6.5.2 当专设引下线时，其根数不应少于两根，并应沿建筑周边均匀对称布置，引下线上下两端应分别与接闪器和接地装置电器可靠连接。6.5.3 系统所用各种线路、金属管道和屋面用电器设备等应采取防闪电电涌侵入的措施。6.5.4 外部防雷装置的材料和最小尺寸应符合 GB 50057 的规定。7 施工要求 一般要求 7.1.1 施工安装不应破坏设施农业的地基、防寒沟、保温层和附属设施，不应削弱设施农业在寿命期内承受载荷的能力。7.1.2 安装应按相关规定的要求执行，并应设置可靠的防护措施，佩戴安全防护用品，设置醒目

15、、清晰、易懂的安全标识。施工准备 7.2.1 太阳能聚光集热系统使用的管材及附件包括风机、电磁阀、电线电缆、钢材、防腐材料、保温材料等均应符合相关的国家标准及设计要求，并应提供相应的质量合格证明文件。7.2.2 围护结构的材料应符合相关国家标准的要求。太阳能聚光集热系统施工 7.3.1 确定太阳能聚光器的安装位置后，应按照要求开挖基坑，测量基础平台位置，地面用压路机或者打夯机夯实。7.3.2 基础平台用水泥混凝土浇筑或条石基座，尺寸根据太阳能聚光集热系统设计。浇筑混凝土后振捣抹平并养护，混凝土模块应根据太阳能聚光器模块进行数量分割，每块混凝土模块应根据技术设计方案留有传热介质循环管路预留口，预

16、留口不打混凝土，并应根据太阳能聚光器支架确定地脚螺栓及预埋件位置，安装应牢固、准确。7.3.3 安装完毕后应对支架做防锈处理，应在安装太阳能聚光器槽体法兰边开孔的位置预先焊接螺栓，为方便槽体的安装，螺栓应与角钢平面垂直。应按设计图纸要求开孔，地面平台预埋螺栓应与支架连接。7.3.4 太阳能聚光器安装朝向应根据设施农业结构特点，宜采用正南或正南偏西 5，实际安装条件不能保证时，应调整太阳能聚光器数量，安装完成时玻璃盖板应密封良好。7.3.5 太阳能聚光器安装倾角应考虑到跨季度储热和遮光的影响，在与设施农业集成的最大允许条件下，太阳能聚光器安装倾角应能满足其最大采光和最小遮挡设施内靠南作物采光的要

17、求。7.3.6 太阳能聚光集热系统高温出口端与地下预埋传热介质循环管路连接时应采用金属管连接，管路连接处应做密封，管路露出地面部分应用保温材料包好。低温端应用非金属材质传热介质循环管路与风机连接，出风口应用橡胶密封环与太阳能聚光器的玻璃管连接，完成循环系统的安装。设施农业施工 7.4.1 设施农业施工时应预留控制枢纽电器设备、传感器安装空间及跨季度储热系统传热介质循环管DB15/T 29702023 6 路进出口位置。7.4.2 设施农业施工时，应尽量减少防寒沟、围护结构不必要的接缝与开口，对于必需的接缝、开口处应进行保温处理。跨季度储热系统施工 7.5.1 跨季度储热系统应按照设计图纸开挖沟

18、槽、挖高填低、挂线找平、保温层铺设、反射膜铺设、管道铺设、沟槽回填等工艺开展。7.5.2 传热介质循环管路安装时应对底部进行平整处理，应做保温，竖直管道及弯头不受力，内置部分应做防渗水处理，外置部分应做防水、防尘、阻燃等措施。7.5.3 传热介质循环管路保温层厚度应大于 0.035 m，外壳应做防老化、防潮、防渗漏处理。7.5.4 土壤中传热介质循环管路水平应倾斜布局，沿空气流动方向应有 35的坡度，底端应做排水口及排水井。7.5.5 传热介质循环管路所有连接处应保证密封良好，无漏气，检漏后清洁。7.5.6 系统管路应走向合理、横平竖直，应符合施工图纸设计要求，保证系统运行效果。7.5.7 传

19、热介质循环管路应在地表位置加设控制阀门。7.5.8 根据传热介质循环管路的沿程阻力，应选用适宜扬程、流量的风机。7.5.9 风机等前后应装活结或阀门，其安装应符合厂家设计要求，应与太阳辐照度计、测温探头一并做好防雨、防冻、防尘保护，保护措施应美观、牢固、便于拆卸、安装、维护。其他设备及保温 7.6.1 所用电缆线应使用阻燃管，阻燃管应固定牢固；所有接线处应接线牢固，接线端子处所压的线长度合适，接完线后不应有外漏的铜线；对于铜丝线，接线处应拧成一股，不应散开和外漏线头。7.6.2 所有电源线应使用铜线，接线装置和电源线的连接处应使用绝缘胶布缠绕密封良好。7.6.3 所有用电设备应可靠接地，电源线

20、径应符合设计要求。7.6.4 控制柜放置应放置于设施农业靠近电源的墙壁上，距离地面应大于 1.0 m，应保持干燥、防潮、防水、防雷击，控制柜与墙面之间应做胶板垫层。7.6.5 控制柜应具备过流保护和漏电保护功能，当超过额定电流时应自动停止运行并报警。7.6.6 灯具、电源插座、开关等电器设备应具备密封防水功能、插座回路应设有剩余电流动作保护器或漏电保护装置。8 工程验收 一般规定 8.1.1 太阳能聚光设施农业跨季度储热工程验收应包括的文件和资料：竣工图、设计变更文件、主要材料、设备、成品、半成品、仪表的出厂合格证明或检验资料、隐蔽工程验收记录和中间验收记录、系统调试及试运行记录。8.1.2

21、验收后资料应分类整理，不同验收标准验收资料应分开管理。太阳聚光集热系统验收 8.2.1 太阳能聚光集热系统地基应符合 GB 50007 中的要求。8.2.2 预埋件应符合设计要求。8.2.3 太阳能聚光器支架安装倾角误差不应超过2。DB15/T 29702023 7 8.2.4 太阳能聚光器玻璃盖板应符合密封、承压要求。8.2.5 多个太阳能聚光器之间连接处使用套管后不应漏气。8.2.6 场地平整中在有坡度的情况下，应满足整体轴向水平、径向北侧高南侧低的原则。设施农业验收 8.3.1 抗震设防烈度、基本地震加速度、最大冻结深度、标准冻结深度应满足当地设施农业的设计要求。8.3.2 设施农业内使

22、用的电子仪器、控制柜等应使用具有防潮功能的设备。8.3.3 设施农业内用电器应作接地处理。8.3.4 设施农业内电线铺设时应做绝缘处理。8.3.5 设施农业应符合种植防火要求。8.3.6 设施农业墙体和骨架验收方法应符合设计载荷要求。8.3.7 设施农业内部电器设备与布线、电器控制系统应符合设计要求。跨季度储热系统验收 8.4.1 传热介质循环管路安装时应对衬底水平进行检测。8.4.2 传热介质循环管路增设的控制阀门距地表不低于 1 m。8.4.3 跨季度储热系统预留进、出口应符合要求。8.4.4 在跨季度储热系统衬底应敷设符合规定的保温材料、反辐射材料。8.4.5 传热介质循环管路水平倾斜角度应符合设计要求。8.4.6 传热介质循环管路应符合检漏要求，循环空气流速应符合设计要求。9 运行管理 应定期清洁太阳能聚光器玻璃盖板表面；应定期清理太阳能聚光器附近杂草、杂物。应定期检查支架、太阳能聚光器组件是否松动，玻璃盖板是否密封良好，特别是大风、大雨、大雪后应及时检查和处理。应经常巡查系统运行情况，观察仪表读数，发现传感器异常应及时处理。管理人员发现却无法排除的设备故障，应按照安全规定采用安全措施，做好事故预防及故障扩大的技术措施，及时通报有关部门并详细填写故障记录。