ICS27.160F12NB中華人民共和國能源行業標準NB/T10151—2019北方農村戶用太陽能采暖系統性能測試及評價方法Testandevaluationmethodsforhouseholdsolarspaceheatingsysteminnorthernruralareas(發布稿)2019-06-04發布

2019-10-01實施國家能

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發布NB/T10151—2019目 次前言 II1范圍 12規范性引用文件 13術語和定義 14符號與單位 15測試方法 26評價方法 4附錄A（規范性附錄）工程測試方法 6附錄B（資料性附錄）測試和評價報告 7參考文獻 8INB/T10151—2019前 言本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由中國農村能源行業協會和農業農村部農業生態與資源保護總站提出。本標準由能源行業農村能源標準化技術委員會（ NEA/TC8）歸口。本標準起草單位：北京桑達太陽能技術有限公司、深圳市中裝希奧特能源科技有限公司、江蘇貝德萊特太陽能科技有限公司、山東龍光天旭太陽能有限公司、河北維克萊恩太陽能開發有限公司、山東光普太陽能工程有限公司、河北工業大學、廣東萬和新電氣股份有限公司、廣東五星太陽能股份有限公司、河北沃德沃姆新能源科技有限公司、山東陽光博士太陽能工程有限公司、浙江格萊智控電子有限公司、德州金亨新能源有限公司、中國農村能源行業協會太陽能熱利用專業委員會、中國建筑科學研究院有限公司。本標準主要起草人：律翠萍、鄧曉東、張同偉、邢作新、薛會文、閔慶喜、楊賓、黃遜青、唐文學、王強、種衍啟、沈進、韓榮濤、賈鐵鷹、王博淵、劉海波。IINB/T10151—2019北方農村戶用太陽能采暖系統性能測試及評價方法范圍本標準規定了北方農村戶用太陽能采暖系統（以下簡稱太陽能采暖系統）的性能測試及評價方法。本標準適用于北方農村地區獨立供暖的戶用太陽能熱水采暖系統。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T19565 總輻射表GB/T29724-2013太陽能熱水系統能量監測GB/T32224-2015 熱量表GB50495 太陽能供熱采暖工程技術規范GB50736 民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范NB/T10150-2019 北方農村戶用太陽能采暖系統技術條件NB/T10153-2019 太陽能供熱系統實時監測技術規范3 術語和定義GB50495和NB/T10150-2019界定的術語和定義適用于本文件。符號與單位下列符號與單位適用于本文件。Cj系統采暖期節約費用，單位為元（￥）；Cz系統的增量成本，單位為元（￥）；cp換熱工質比熱容，單位為千焦耳每千克攝氏度（kJ/(kg·℃)）；CBR費效比，單位為元每千瓦時（￥/kWh）；COPs太陽能采暖性能系數；二氧化碳排放因子，單位為千克每千克標準煤（kg/kgce），取2.6kg/kgce；氮氧化物排放因子，單位為千克每噸標準煤（kg/tce），取1.6kg/tce；顆粒物排放因子，單位為千克每噸標準煤（kg/tce），取13.5kg/tce；二氧化硫排放因子，單位為千克每噸標準煤（kg/tce），取7.4kg/tce；f太陽能采暖保證率，單位為百分比（%）；M系統每年運行維護增加的費用，單位為元（￥）；二氧化碳減排量，單位為千克（kg）；氮氧化物減排量，單位為千克（kg）；1NB/T10151—2019顆粒物減排量，單位為千克（ kg）；二氧化硫減排量，單位為千克（ kg）；mi 第i次記錄的系統流量，單位為立方米每秒（ m3/s）；Nh 系統的靜態投資回收年限，單位為年（ a）；Ns 系統壽命期，單位為年（ a）；總記錄數；常規能源的價格，單位為元每千瓦時（￥/kWh）；Qc系統的常規能源替代量，單位為千克標準煤（kgce）；Qd測試期間直接供暖的電加熱設備耗電量，單位為千瓦時（kWh）；Qf測試期間系統輔助熱源供熱量，單位為兆焦（MJ）；Qp測試期間系統設備耗電量，單位為千瓦時（kWh）；Qt測試期間太陽能供熱量,單位為兆焦（MJ）；Qw工程測試方法中無太陽能供熱的輔助熱源平均有效得熱，單位為兆焦（MJ）；Qy工程測試方法中有太陽能供熱的輔助熱源平均有效得熱，單位為兆焦（MJ）;Qz測試期間系統總供熱量，單位為兆焦（MJ）；q常規能源熱值，單位為兆焦每千克標準煤（MJ/kgce）；tci第i次記錄的出水溫度,單位為攝氏度（℃）；thi第i次記錄的采暖循環回水溫度,單位為攝氏度（℃）；?τ第i次記錄的時間間隔，單位為秒（s）；η以常規能源為熱源時的運行效率，%；kg/m3）。ρ換熱工質的密度，單位為千克每立方米（測試方法5.1 短期測試5.1.1測試條件5.1.1.1測試期間被測試系統應正常使用，運行工況應盡量接近系統的設計工況，且應在連續運行的狀態下完成測試。5.1.1.2被測試系統應至少連續運行10d，室內溫度穩定在16℃±2℃時開始測試。測試時間不應少于3d。5.1.1.3測試期間室外環境的平均溫度與采暖期室外設計計算溫度的偏差應不大于3℃。采暖期室外設計計算溫度參見GB50736。5.1.1.4測試期間太陽能集熱器采光面上接收的日累積太陽輻照量應符合表1的規定，室外平均風速不大于4m/s。表1測試期間日累積太陽輻照量序號太陽能資源區區域日累積太陽輻照量MJ/m21資源極富區寧夏北部、甘肅西部、新疆東南部、青海西部、西藏西部≥162資源豐富區河北西北部、北京、天津、山西北部、內蒙、寧夏南部、≥14甘肅中部、青海東部、新疆南部、西藏東南部2NB/T10151—20193資源較富區山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、≥12遼寧、陜西、甘肅東南部、江蘇北部、安徽北部、黑龍江5.1.2儀器設備5.1.2.1所用儀器設備在測量范圍內的性能參數，應符合表2的規定。表2 儀器設備性能參數參數最大允許誤差/準確度其他環境空氣溫度±0.5℃響應時間小于5s液體溫度±0.2℃響應時間小于5s太陽總輻照度1級總輻射表應滿足GB/T19565的要求風速±0.5m/s—液體流量±1%—電量1.0級互感器應不低于0.5級（如有）熱量2級熱量表應符合GB/T32224-2015的規定長度±1.0％—計時±0.2％—質量±1.0％—時間常數應不小于1s，信號的峰值指示應在滿模擬或數字記錄儀應不大于滿量程的±0.5%記錄量程的50%～100%之間記錄儀的輸入阻抗應大于傳感器阻抗的1000倍數字技術和電子積分器應不大于測量值的1.0%或10MΩ，二者取其高值注：“—”表示不適用。5.1.2.2環境溫度傳感器應放置在距離集熱器大于1.5m、小于10m且高于地面1m處遮陽通風的環境中，其附近不應有煙囪、冷卻塔或熱氣排風扇等熱源。5.1.2.3流量計的安裝應符合NB/T10153-2019中6.2.5的規定，熱量表的安裝應符合GB/T29724-2013中6.6的規定。5.1.2.4室內溫度測點距地面1m～1.2m，避開光線直射和濕度大的地方，距墻壁、室內熱源和空氣對流處不應小于0.5m，且不影響人員活動。5.1.2.5室內溫度測點數量應按采暖房間面積和采暖系統形式確定。當采暖系統為地板輻射時，室內溫度測點可布置1個。當采暖系統為散熱器時，采暖面積小于等于20m2的房間，室內溫度測點數量不宜少于2個；采暖面積大于20m2的房間，室內溫度測點數量不宜少于4個。采暖循環供、回水的溫度和流量測點，應位于相對應的管路上，溫度測點與儲水箱或輔助熱源間沿管路距離應在2.5m以內，宜靠近儲水箱或輔助熱源。 測試步驟及測試數據處理測試期間測試并記錄室內溫度、室外環境溫度、太陽輻照度和風速等參數，數據采集間隔不應大于300s。 室內溫度為測試期間室內溫度測量值的平均值。 輔助熱源和太陽能系統組合供熱時， 采暖系統總供熱量 Qz可用熱量表直接測量， 也可通過測量采暖循環供、回水溫度和流量并按公式（ 1）計算獲得；當輔助熱源為直接供暖的電加熱設備時，可測量其耗電量 Qd。3NB/T10151—2019n=Qz∑mi×ρ×cp×(tci-thi)×?τi×10-3+3.6×Qd??????.????(1)i=15.1.3.4當輔助熱源和太陽能系統組合供熱時，輔助熱源供熱量Qf可參照5.1.3.3進行測量，或根據輔助熱源設備的測試方法進行測量。5.1.3.5太陽能供熱量Qt按公式（2）計算：Qt=Qz-Qf-3.6×Qd-3.6×Qp????????????????(2)5.1.3.6太陽能采暖保證率f按公式（3）計算。=fQt.?????(3)×100%???????????????Qz5.1.3.7太陽能采暖性能系數COPs按公式（4）計算。1.?????(4)COPs=???????????????1-f 工程測試方法工程測試方法參見附錄 A。5.2長期測試5.2.1長期測試應與采暖期同步，并在系統正常運行和有人居住的條件下連續進行。5.2.2儀器設備的性能參數和安裝應符合5.1.2的規定，并可按照NB/T10153-2019的規定對太陽能采暖系統的實時測試數據進行采集和網絡傳輸。按的規定進行測量，并計算采暖期的系統總供熱量Qz和采暖期的太陽能供熱量Qt，按公式（3）計算測試期間的太陽能采暖保證率。評價方法6.1節能效益評價常規能源替代量Qc按公式（5）計算，η按表3選?。篞c=Qt???????????????????(5)q×η表3以常規能源為熱源時的運行效率常規能源類型運行效率η電0.90天然氣0.90煤、生物質0.706.2經濟效益評價4NB/T10151—2019 費效比費效比CBR按公式(6)計算，系統的增量成本依據項目單位提供的項目決算書進行核算，項目決算書中應對系統的增量成本有明確的計算和說明。3.6×Cz???????????????????(6)CBR=Qc×q×Ns6.2.2靜態投資回收年限系統采暖期節約費用Cj按公式（7）計算：Cj=P×Qc×q-M???????????????????(7)3.6系統的靜態投資回收年限Nh按公式（8）計算：Cz???????????????????(8)Nh=Cj注：經濟效益評價基于太陽能采暖系統長期測試所獲得的數據進行。6.3 環保效益評價 二氧化碳減排量二氧化碳減排量按公式（ 9）計算：MCO2=QEF???????????????????(9)c×CO2 二氧化硫減排量二氧化硫減排量按公式（ 10）計算：MSO2=QEF1000???????????????????(10)c×SO2 顆粒物減排量顆粒物減排量按公式（ 11）計算：MPM=Qc×EFPM1000???????????????????(11) 氮氧化物減排量氮氧化物減排量按公式（ 12）計算：MNOX=QEF1000???????????????????(12)c×NOX6.4 測試和評價報告測試和評價報告內容見附錄 B，判定和分級應符合 NB/T10150-2019中第9章的規定。5NB/T10151—2019附 錄 A（規范性附錄）工程測試方法A.1 測試條件測試條件應符合 的規定。A.2 測試步驟及測試數據處理A.2.1測試自晚7時開始，太陽能采暖系統和輔助加熱系統均處于開啟狀態，在有太陽能供熱的狀況下，連續測試24h；然后關閉太陽能采暖系統，在無太陽能供熱，輔助加熱系統開啟的狀況下,連續測試24h。A.2.2測試并記錄室內溫度、太陽輻照度、風速和環境溫度等參數，記錄時間間隔不大于300s。A.2.3測試期間前24h與后24h的室外平均環境溫度之差應不大于±3℃。A.2.4室內溫度為室內各溫度測點的算數平均值，測試期間室內溫度應穩定在16℃±2℃。A.2.5記錄每個24h的輔助熱源用電量、用氣量和用煤/生物質量，并分別按表3計算有效得熱。測試期間室內溫度穩定在16℃±2℃。A.2.6太陽能采暖保證率按下式計算：Qw-Qy= f ×100% 至少重復～的測試1次，取各次測試結果的算術平均值。6報告編號委托單位地址工程名稱工程地址測評依據測試儀表序號123456789101112131415

NB/T10151—2019附 錄 B（資料性附錄）測試和評價報告測試和評價報告第 頁 共 頁電話測試日期測評項目 短期測試/長期測試 測評結果室內溫度（℃）系統總供熱量（ MJ）輔