DB31∕760-2013 线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统安全、能效技术要求及热性能试验方法

线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统Specificationofsafety,e2013-11-04发布2014-03-01实施 I 1 1 1 2 3 67检验规则 9 I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由上海市质量技术监督局、上海市质量监督检验技术研究院共同提出。本标准由上海市质量技术监督局归口。本标准主要起草单位：上海市质量监督检验技术研究院、上海骄英能源科技有限公司。国际铜业协会、国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所、上海发电设备成套设计研究院、国网上海节能服务有限公司。1线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统本标准规定了线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统分类、技术要求、参数测量、试验与计算方法。本标准中规定的方法适用于单轴跟踪太阳能跟踪聚焦集热系统的现场检测。本标准未规定跟踪控制精度测试方法和聚焦反射的光学精度测试方法。GB/T19565总辐射表蒸汽锅炉安全技术监察规程(劳部发〔1996〕276号)有机热载体炉安全技术监察规程(劳动部)热水锅炉安全技术监察规程(劳动部)ISO9060太阳能用于测量总辐射和直接辐射的测量仪表技术要求与分类(Solarenergy—界定的以及下列术语和定义适用于本跟踪反射镜trackingreflectmirror由电机驱动跟踪太阳运转，并按照光学布置方法将近似平行入射的太阳直射辐射反射聚集在集热2器上的镜面系统。集热管absorbertube布置于集热器内的吸收热量的受热面管道。受热面管道的反射器reflectorforcollectortube为提高集热的性能，在受热面管道的背后设置的一定形状的漫反射器或镜反射器。集热器thermalcollector由集热管和受热面管道的反射器组成的部件。定日镜阵列镜面面积heliostatmirrorarea所有跟踪反射镜镜面面积的总和。系统满水容量systemfullwatercapacity汽包和管道系统充满水的总容积。汽包中气液两相分离液面以上的空间。4分类序号分类方式系统类型类型1类型21按跟踪方式实时跟踪间断跟踪2按系统工质流动方式循环系统直流系统3按系统有无辅助热源太阳能独立加热系统太阳能带辅助加热系统a)循环系统：系统管道及设备内工质通过循环泵强制流动，且工质可多次循环流经集热器的系统。b)太阳能带辅助加热系统：联合使用太阳能和辅助加热系统的太阳能系统。3按照第6章方法试验时，线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统的实测日有用得热量不应小于标称日有用得热量的90%。按照第6章方法试验时，线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统的实测热效率不应小于标称热效率5.2安全性能安装都应耐受使用地点的气候特征。线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统安装在室外的部分应有可靠的抗风措施，并在产品说明书中清楚描述。考虑引用相关标准的具体要求。线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统如不处于邻近建筑物上避雷系统的保护范围内，应按照系统管内工质为有机热载体油的线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统应按照消防安全设计规范进系统所有金属部件及电气装置外露导电部分应与接地装置连接，并符合GB50169的要求。系统系统电气装置应按照GB/T13955配置剩余电流保护装置，剩余电流保护的动作电流应符要求。应检查剩余电流保护动作装置是否可靠。45.3.2给水品质应符合GB/T1576的规定要求。路易损部件应安装有活接头或法兰。系统应便于检修。5.5.4线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热装置应在明显的位置设置清晰的、不易消除的标志。产品标志a)制造厂家；b)产品名称；d)产品型号；h)设计压力；j)制造日期或生产批次；k)外形尺寸。定日镜镜面应选用高反射率的材料，定日镜结构应能方便进行表面清洁。定日镜应能围绕旋转轴a)太阳能集热管应能满足系统设计压力及设计温度条件下安全使用的要求。b)太阳能集热管在运行时应能按照设计预定方向自由膨胀。c)太阳能集热管的并联或者串联连接应保证管内工质的流体动力安全，防止部分并联回路过热。5汽包及其附件的制造、安装与使用应根据介质种类符合表2及JB/T1609的要求。介质应符合的规程水《热水锅炉安全技术监察规程》蒸汽《蒸汽锅炉安全技术监察规程》线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统内的压力管道应符合《压力管道安全技术监察规程——工业循环泵的扬程应能满足线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统工质流动阻力的要求，并具有一定的安全裕量，使得太阳能集热管能够得到有效的冷却。循环泵的选型和布置应考虑入口压力的汽蚀余量。要求。支撑结构的设计应确保汽包、集箱、集热器等承压部件稳固，能有效抵抗安装、使用地点的环境因素如台风等的不利影响。线性菲涅尔太阳能跟踪聚焦集热系统中所用到的电动机、泵等电机应选用符合能效标准GB18613的节能产品。5.6.10.1电缆线路安装应符合GB50168的规定。5.6.10.2电气控制盘、柜的安装应符合GB50171的规定。65.6.10.3其他电气设备的安装应6.1.1太阳辐照量平均分布在8MJ/m²~25MJ/m²范围内，且日平均辐照量不小于16MJ/m²。6.1.2环境温度在8℃≤t.≤35℃。6.1.3环境风速不大于4m/s,阵风不大于7m/s。应该采用图1所示的试验回路布置测点。7汽包米①图例6.3.3.1开始试验前，将定日镜组转动偏焦以避免太阳直射。用温度不低于tm的冷水以设计流量的50%的流量进行循环，以使整个系统的温度一致，至少5min内汽包的入口温度T₁的变化不大于6.3.3.3应从太阳正午时前4h到太阳正午时后4h的试验期间按小时平均值进行记录一下参数：a)太阳直射辐照量H;b)环境空气温度ta;c)环境风速u;d)系统工作压力P;e)试验前后汽包液位L₁,L₂;f)补给水流量mw;g)汽包入口温度T₁,出口温度T₂及汽包内水温T;5min内汽包入口水温T₁的变化不大于±0.5℃,记录汽包内三个测温点的温度，T₁或三个测温点的86.4数据处理与计算6.4.1系统日热性能的确定太阳能集热系统的试验结束时工质热量Q,按式(1)计算：Q,=m·H₄+mw₂·Hw₂+mw·H₄式中：Q,——试验结束时工质热量，单位为千焦(kJ);m。——试验结束时汽包内汽空间蒸汽质量，单位为千克(kg);H。——系统产生的蒸汽焓，单位为千焦每千克(kJ/kg);mw₂——试验结束时系统内水的质量，单位为千克(kg);Hw₂——试验结束时系统内水的焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg);mw——试验过程中汽包补给水的质量，单位为千克(kg)。6.4.2系统日有用得热量的确定试验期间系统的日有用得热量q按式(2)计算：式中：q——系统日有用得热量，单位为千焦每平方米(kJ/m²);mwi——试验开始时系统内水的质量，单位为千克(kg);Hw——试验开始时系统内水及试验过程中补给水的焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg);n——定日镜数量；A——单块定日镜面积，单位为平方米(m²)。6.4.3热效率计算方法6.4.3.1饱和水和饱和水蒸汽焓值饱和水和饱和水蒸汽的焓值按照《饱和水和饱和水蒸气热力性质表》查出。6.4.3.2太阳能集热器热效率计算试验结果由测量时间段内的输入输出热量比进行计算太阳能集热器的热效率。热效率计算公式按式(3)计算：式中：η——系统热效率，%;Hb——测试时间段内太阳直接辐射量，单位为兆焦每平方米(MJ/m²)。6.5测量要求6.5.1太阳辐照量测量6.5.1.1实验应使用一级太阳直射辐照表测量太阳直射辐射。应按国家相关规定进行校准。6.5.1.2太阳直射辐照表传感器应安装在太阳能自动跟踪台上，太阳直射辐照表传感器的安装位置应避免跟踪反射镜或集热管反射器的反射对其测量结果产生影响。6.5.1.3自动跟踪台布置在跟踪反射镜3m以内，在整个测试期间，太阳直接辐照表不应遮挡跟踪反射镜的采光，并不被其他物体遮挡。9表3温度测量仪器的准确度和精度参数仪器准确度环境空气温度给水入口温度土0.2℃土0.1℃汽包内温度通过集热器的温差土0.1℃使用遮阳而通风的采样器件在约高于地面1m处及离太阳能自动跟踪反射镜和系统组件不近于计时测量的准确度应等于或好于±0.2%。对每个试验期，使用风速测量仪及附带的读取仪表测量环境风速，准确度应达±0.5m/s。风速仪应布置在离太阳能自动跟踪反射镜和系统组件不近于1.5m但不超过10m处。6.5.6.2信号的峰值指示应在满量程的50%～100%之间。度是±0.1℃,则最小分度不应超过0.2℃。7.1检验分类产品检验分为交货验收检验和型式检验。型式检验的检验项目为第5章中的全部项目。c)