T-CDHA 15-2024 智能化楼宇换热机组

2024-03-25发布2024-08-01实施中国城镇供热协会发布I Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 2 3 3 97试验方法 8检验规则 9标志、使用说明书和产品合格证 附录A(规范性)楼宇机组工艺及控制系统流程 附录B(规范性)楼宇机组安装使用条件 Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》本文件起草单位：承德热力集团有限责任公司、乐沃(天津)新能源技术有限公司、北京市煤气热力工程设计院有限公司、北京硕人时代科技股份有限公司、北京市热力工程设计有限责任公司、北京热力装备制造有限公司、河北华热工程设计有限司、北京市热力集团有限责任公司石景山分公司、赤峰富公司、西安市热力集团有限责任公司、临汾市热力供应有限公能源投资集团有限公司、四平市巨元瀚洋板式热交换器有限公司、阿法拉伐(上海)技术有限公司、丹佛斯(中国)投资有限公司、格兰富水泵(上海)有限公司、北京华大云创科技有限公司、本文件主要起草人：王向伟、庞印成、孙强、李梅、戴斌文、朱彦飞、王薇、王蕊、赵洁、王海超、张弓弛、孙宇红、刘雅斌、静永彬、沈占强、许焕斌、张国栋、蒋汶岐、倪景宽、徐红伟、郭朝晖、任晓红、吴岚、何江、陈智伟、马良、郑本强、曾永春、王志鹏、刘景、齐心、1智能化楼宇换热机组本文件规定了智能化楼宇换热机组的术语和定义，型号编制和基本参数，一般规定，要求，试验方法，检验规则，标志，使用说明书和产品合格证，包装、运输和贮存要求等。本文件适用于设计压力小于或等于2.5MPa、温度低于或等于150℃、贴近用户终端使用的小型热水供暖换热机组。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/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB/T5656离心泵技术条件(Ⅱ类)GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T7251.3低压成套开关设备和控制设备第3部分：由一般人员操作的配电板(DBO)GB/T7251.4低压成套开关设备和控制设备第4部分：对建筑工地用成套设备(ACS)的特殊要求GB/T7251.6低压成套开关设备和控制设备第6部分：母线干线系统(母线槽)GB/T8163输送流体用无缝钢管GB8624—2012建筑材料及制品燃烧性能分级GB/T9125.1钢制管法兰连接用紧固件第1部分：PN系列GB/T9969工业产品使用说明书总则GB/T12235石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀GB/T12236石油、化工及相关工业用的钢制旋启式止回阀GB/T12459钢制对焊管件类型与参数GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T13401钢制对焊管件技术规范GB/T14382管道用三通过滤器GB/T19582.1基于Modbus协议的工业自动化网络规范第1部分：Modbus应用协议GB/T19582.2基于Modbus协议的工业自动化网络规范第2部分：Modbus协议在串行链路上的实现指南GB/T19582.3基于Modbus协议的工业自动化网络规范第3部分：Modbus协议在TCP/IP上的实现指南GB/T29529—2013泵的噪声测量与评价方法GB/T29531—2013泵的振动测量与评价方法GB/T32224热量表2GB/T36324信息安全技术工业控制系统信息安全分级规范GB/T36478.4物联网信息交换和共享第4部分：数据接口GB/T37827城镇供热用焊接球阀GB50015建筑给水排水设计标准GB/T50063电力装置电测量仪表装置设计规范GB50264工业设备及管道绝热工程设计规范CJJ28城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ/T34城镇供热管网设计标准CJJ/T247供热站房噪声与振动控制技术规程JB/T7352工业过程控制系统用电磁阀JB/T8937对夹式止回阀NB/T47004.1板式热交换器第1部分：可拆卸板式热交换器NB/T47045钎焊板式热交换器3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。换热机组heatexchangerunit由热交换器、水泵、过滤器、阀门、电控箱、仪表、控制系统、通信系统及附属设备等组成，实现流体间热量交换和输送、定压、补水、调节控制、通信等功能的整体换热装置。智能化楼宇换热机组intelligentbuildingheatexchangerunit以一个楼栋单元或单体建筑为供暖单位，以室温为控制目标，根据气象等条件自动确定控制参数值并自动化运行的小型换热机组。以下简称楼宇机组。热量的提供侧。二次侧secondarycircuitside热量的接收侧。边缘计算edgecomputing将应用程序、数据资料与服务运算等，由网络中心移往用户终端装置的边缘服务器进行分散式运算的架构。一补二primary-to-secondarysidemakeupwatersystem3利用压差或增压泵实现一次侧向二次侧补水的方式。4型号编制和基本参数4.1型号编制4.1.1型号编制产品型号编制方法应符合下列规定：一/二次侧设计压力(MPa)一/二次侧公称管径(mm)4.1.2型号编制示例示例1:设置外壳，一/二次侧设计压力为1.6MPa/1.0MPa,一/二次侧公称管径为DN65/DN100,额定热负荷为0.4MW的楼宇机组表示为：ZLJ-0.4-65/100-1.6/1.0-W示例2:未设置外壳，一/二次侧设计压力为1.6MPa/1.0MPa,一/二次侧公称管径为DN50/DN80,额定热负荷为0.3MW的楼宇机组表示为：ZLJ-0.3-50/80-1.6/1.04.2基本参数4.2.1额定热负荷宜为：0.05MW、0.1MW、0.15MW、0.25MW、0.4MW或0.5MW。4.2.2楼宇机组的设计温度和设计压力应符合表1的规定。表1楼宇机组的设计温度和设计压力应用项目设计温度℃设计压力回水一次侧二次侧5一般规定5.1机组布置5.1.1楼宇机组结构布置应紧凑，单台机组占地面积不宜超过5m²。5.1.2楼宇机组内设备和管路布置应便于操作和检修，管道接口应使介质流动顺畅。5.1.3楼宇机组应在低点设置泄水阀，宜在高点设置放气阀。泄水点的布置应能将机组内的水5.1.4当楼宇机组设置外壳时，与外界连接的管道伸出外壳长度不应小于150mm。45.1.5楼宇机组应设置固定的吊装点。吊装点应设置在机组的底座上，并应按照重心平衡选择吊5.1.6楼宇机组工艺及控制系统流程应按附录A的规定执行。5.1.7楼宇机组安装使用条件应按附录B的规定执行。5.2工艺设备及附件5.2.1换热系统楼宇机组的热交换器数量应为1台。热交换器应选用板式热交换器，并应符合NB/T47004.1或NB/T47045的规定。B——裕度，取10%～15%;Qn—设计热负荷，单位为兆瓦(MW);5.2.2循环水系统楼宇机组的循环水泵数量应为1台，并应符合GB/T5656的规定。循环水泵应选用低噪声泵，水泵宜设置隔振座。循环水泵应采用变频一体水泵。循环水泵流量应按下式计算：G——循环水泵流量，单位为立方米每小时(m³/h);t₁二次侧循环水设计回水温度，单位为摄氏度(℃):t₂—次侧循环水设计供水温度，单位为摄氏度(℃);Qn——设计热负荷，单位为兆瓦(MW);cp—次侧循环水的比热容，单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)];p—水的密度，单位为千克每立方米(kg/m³)。H₁——楼宇机组内部二次侧阻力，单位为千帕(kPa);循环水泵的噪声级别不应低于GB/T29529—2013中的B级，振动级别不应低于GB/T29531—2013中的B级。b)应具备标准通信接口RS485,支持Modbus-RTU协议；5楼宇机组的补水可采用一补二或补水泵补水形式，补水能力应符合CJJ/T34的规定。a)当一次侧回水压力大于二次侧回水压力时，补水管上应设置过滤器、减压阀、水表、电动b)当一次侧回水压力小于二次侧回水压力时，补水管上应设置过滤器、水表、增压水泵、止当采用补水泵补水时，补水泵数量应为1台。补水泵除应符合GB/T5656的规定外，还a)应选用低噪声泵，噪声及振动应符合的规定。b)应采用变频一体水泵，变频器应符合的规定，并具备休眠功能。H=(H₀-He)+h₁………(4)Hb——系统补水点的设计压力，单位为千帕(kPa);h₁———补水泵扬程富裕量，单位为千帕(kPa),可在80kPa～100kPa范围内取值。5.2.4阀门楼宇机组与外界管道接口处应设置关断阀门，且宜选用球阀。球阀应符合GB/T37827楼宇机组的一补二的补水管或补水泵出口应设置止回阀。止回阀应符合GB/T12235、楼宇机组二次侧管路上应设置电磁泄压阀，并应按设计要求确定开启压力和关闭压力。电磁泄压阀应符合JB/T7355.2.5管材及附件管道应采用无缝钢管，并应符合GB/T8163的规定。楼宇机组内的弯头、异径管、三通等管件应符合GB/T13401及GB/T12459的规定。楼宇机组内的法兰应符合GB/T9124.1的规定，紧固件应符合GB/T9125.1的规定。楼宇机组一次侧供水和二次侧回水入口应设置过滤器，并应符合GB/T14382及下列a)应能除去大于或等于2.0mm杂物，且应满足热交换器流道的要求；c)应按介质流向安装，排污口应通过管道引至楼宇机组外。楼宇机组未设置外壳时，热交换器和管道均应进行保温，保温后的外表面温度不应高于40℃。楼宇机组的保温应符合GB50264的规定。65.2.7外壳及支撑结构当楼宇机组设置外壳时，应符合下列规定：a)防护等级不应低于GB/T4208—2017中规定的IPX5;b)保温隔热措施应能够维持机组运行时的环境温度符合B.4.2的规定；c)内部应设置照明及设备运行所需的散热和通风系统；d)外壳及保温材料的燃烧性能应符合GB8624—2012规定的A级；e)伸出外壳的外接管路应采取保温措施。楼宇机组外壳应设置接地装置。壳体与楼宇机组本体应有不少于两处的连接地线，且应留有电缆进出的孔洞。外壳整体结构应具备足够的强度和刚度，在楼宇机组运输、搬运、安装中不应变形或损坏。楼宇机组的底座和支撑结构的外表面应进行防腐处理，底座与机组部件和支撑结构应采用螺栓连接。5.3监控和测量5.3.1基本规定楼宇机组监控系统应能以室温为控制目标，根据气象等条件自动确定控制参数值并自动化运行。楼宇机组监控系统应由传感器及计量器具、流量调节装置、触摸屏、控制器、通信系统等组成。楼宇机组监控系统的智能计算可采用云计算或边缘计算，控制系统架构见图1。b)边缘计算图1控制系统架构示意楼宇机组监控系统应具有下列功能：a)数据采集、报警、控制、联锁保护、智能计算和远程通信；7b)现场显示和现场操作；传感器及计量器具应包括压力变送器/差压变送器、热量表、水表、电能表和液位开关/a)测量精度不应低于0.5级；b)12个月漂移量不应超出量程上限的0.1%;c)防护等级不应低于GB/T4208—2017规定的IP65。热量表宜选用整体式热量表，并应符合GB/T32224和下列规定：a)准确度等级不应低于GB/T32224—2020中的2级；b)常用流量与流量下限之比不应小于50;c)温差下限不宜高于2K;e)防护等级不应低于GB/T4208—2017规定的IP65;f)应采用外部电源供电。当采用电动调节阀作为流量调节装置时，应符合下列规定：a)按阀权度选择，电动调节阀在调节过程中阀权度不应低于0.3,且应无汽蚀现象发生。阀b)关断压差不应小于设计一次侧供、回c)当机组运行过程中电动调节阀性能不能满足一次侧资用压头时，应选择带有压差控制功能e)可调节比率不应低于50:1。f)防护等级不应低于GB/T4208—2017规定的IP54。b)应选用变频一体水泵；d)噪声及振动应符合的规定；e)变频器应符合的规定。触摸屏应有支持Modbus-TCP/IP协议的以太网接口。8a)显示机组的工艺流程、实时运行参数、运行状态及操作命令等；b)下发控制指令；c)修改参数；d)报警提醒；e)查询数据、控制日志、报警记录；f)操作权限设置。5.3.5控制器控制器应具备下列功能：a)与云平台或边缘计算装置双向通信；b)数据采集、控制；c)系统组态；d)日历时钟显示；e)自动诊断、故障报警；f)重新上电自恢复；g)数据存储、数据运算和数据过滤；h)输入输出通道可扩展。5.3.6边缘计算装置边缘计算装置应能实现智能控制，并应符合下列规定：a)应采用开源操作系统，支持各种开源应用及开发语言；b)应内置智能算法引擎、数据库，数据可持久化本地存储。5.3.7通信系统楼宇机组的各级通信系统布置应符合的规定。控制器与云平台、边缘计算装置、计量器具之间的通信宜采用Modbus-TCP/IP协议，边缘计算装置与云平台的通信宜采用Modbus-TCP/IP或HTTP/HTTPS协议，通信协议应符合GB/T19582.1、GB/T5.4.1设备布置电控箱应与楼宇机组工艺部分一同布置。动力线缆应单独敷设。电缆宜从一侧进入电控箱，控制电缆的屏蔽层应在电控箱内单端接地。N线和PE线应装于电控箱底部，电控箱的进出线应采用电缆下进下出方式。电控箱应符合GB/T7251.1、GB/T7251.3、GB/T7251.4和GB/T7251.6的规定。箱体应设置故障报警灯、电源工作指示灯。箱体应设置防尘装置，应采用正压通风，进风口应加过滤层。接线端子宜有10%的备用量，端子排额定电流不应小于5A。电控箱内应设置接地汇流排。电控箱宜具有温、湿度保护功能。电控箱在环境温度0～40℃、相对湿度90%以下应能正常工作。箱体防护等级不应低于GB/T4208—2017规定的IP54。表类测量仪表及互感器类测量仪表精度应符合GB/T50063的规定。90配电系统保护接地形式应采用TN-S系统，PE线不应串接，额定绝缘电压应大5.4.3线缆电缆接线应采用压接方式。动力电缆采用多股导线时应采用闭口接线端子。动力电缆进线宜采用交流三相五线制，应配置具备隔离功能的三极进线主开关(空气断路器或负荷隔离开关)以及电流互感器。可配置三极或单极空气断路器、交流接触器、热继电器、中间继电器、控制按钮、指示信号灯等元器件。箱内控制用导线应采用多股导线，端部应加不开口接线端子，导线中间不得有接头。带端子号的配线应与原理图相符合，号码应清晰，不应褪色。箱内配线应排列整齐，应采用汇线槽方式，捆扎成束或敷于专用阻燃塑料槽内卡在安装架上，配线应留有余量。箱内控制电缆端子板应设置防松件。不同电压等级的端子应采用格栅分开，电缆端子部应有明显的相序标记、接线编号，电线和电缆线等应进行分色标记。电控箱内所有电缆不得有裸露6要求6.1.1楼宇机组表面的漆膜应均匀、平整，不应有气泡、龟裂和剥落等缺陷。6.1.2电控箱内应干燥、清洁、无杂物，设备、线路布置应合理，接线应整齐规范，不影响操作6.1.3水流向、接管标记及楼宇机组铭牌应完整、正确。6.2尺寸及偏差6.2.1底座外形尺寸偏差应小于0.5%,设备定位中心距偏差应小于0.2%,设备安装螺栓孔与中心线偏差应小于2mm,管道的水平偏差和垂直偏差应小于10mm。6.2.2法兰密封面与接管中心线平面垂直度偏差不应大于法兰外径的1%,且不应大于3mm。6.3严密性楼宇机组设备、管路、阀门附件及接口处不应损坏或渗漏。6.4压力降在设计条件下，楼宇机组一、二次侧压力降均不应大于50kPa。设置外壳时，距离楼宇机组1m处的噪声排放值不应大于45dB(A)。6.6水泵运转楼宇机组内水泵转向应正确，启动和运转时应无杂音和其他异常现象。6.7电气保护电控箱应具有短路保护、接地保护功能。i)水泵的运行状态、故障状态及频率反馈信息等。e)电控箱环境温、湿度异常；f)环境液位信号异常。a)二次侧循环水泵停止时，一次侧电动调节阀或增压水泵联锁c)当二次侧回水压力高于上限限定值时，泄压阀联锁开启，当回水压力低于下限限定值时，d)当二次侧供水压力高于上限限定值时，二次侧循环水泵楼宇机组应具有可设定最大一次侧流量、最大热量或最高一次侧回水温度等限制一次侧a)根据二次侧供回水压差、二次侧供水压力的设定值，自动调节循环水泵转速，并能手动设b)压力或压差控制偏差不超过±5kPa。楼宇机组应具备设定控制参数上限和下限的功能。6.8.5智能控制楼宇机组应能实现下列智能控制功能：a)以室温为控制目标，通过智能算法计算控制参数值并自动下发至控制器自动执行；b)控制偏差不超过±1℃。楼宇机组应能实现下列智能诊断功能：a)设备故障在线诊断，对热交换器、水泵、计量器具、变频器、电动调节阀的运行故障进行分析、预警；b)运行状态在线诊断，对补水量异常、热交换器压差大、换热效率低、过滤器堵塞等异常运行状态进行分析、预警。6.9管道焊接楼宇机组的管道焊接应符合CJJ28的规定。7试验方法外观检验采用目测的方法。7.2尺寸及偏差尺寸及偏差检验采用量尺测量。7.3严密性7.3.1严密性试验应按→、二次侧单独进行。7.3.2楼宇机组的整机严密性试验介质应采用清洁水，对于使用奥氏体不锈钢制造的热交换器，其水中的CI含量应小于25mg/L。7.3.3试验压力应按下式确定，且不应低于0.6MPa。式中：Pr——试验压力，单位为兆帕(MPa);P——设计压力，单位为兆帕(MPa)。7.3.4试验的环境温度及试验水的温度不应低于5℃。7.3.5热交换器及管道内应充满水，待空气排净后，方可关闭放气阀。7.3.6严密性试验应按下列步骤进行：a)充满水后检查系统有无渗漏；b)无渗漏时对系统缓慢升压，当压力升到试验压力的50%时，保持10min,检查系统有无c)无渗漏时将系统压力升至试验压力，并保持10min;d)将系统压力降至设计压力，并保持30min,带压检查系统有无渗漏。7.3.7严密性试验不合格时应进行返修，返修后应重新进行严密性试验。7.3.8严密性试验合格后应及时排空楼宇机组内的积水。7.3.9每次严密性试验应有记录，并应存档。将楼宇机组放置在测试台上或现场，在楼宇机组的一次侧和二次侧的进出口分别安装压力表，噪声试验方法应符合CJJ/T247的规定。7.6.1试验应在楼宇机组的运行流量达到设计值的情况下进行。7.6.2将楼宇机组放置在测试台上或现场，并接通水、电，运行30min,然后检查水泵的运转电气保护试验方法应符合GB7251.1的规定。b)控制系统中各有关部件的动作设定在进行联锁保护功能试验时，可采用模拟信号模拟二次侧供水温度、二次侧供水及回水b)楼宇机组及所供用户的供暖系统启动智能控制算法连续运行168h后；c)楼宇机组所供用户中随机挑选用户安装室温采集器，室温采集点不少于楼宇机组所供用户数的10%或不少于20个。试验期间，应保持目标室温设定值不变，连续记录72h的逐时目标用户平均室温，逐时计算典型用户的平均室温与目标室温的偏差，偏差超过±1℃的数据点数不应大于90%。8.1.2检验项目应符合表2的规定。检验项目出厂检验型式检验1√√2√√3√45噪声6√7电气保护√√8监测√9√联锁保护√自动控制智能控制√b)产品在设计、工艺、材料上有较大改变，可能对楼宇机组的热工性能和压力降产生较大影c)停产时间大于1年，再次生产时；d)连续生产每4年。8.3.2型式检验的抽样应在出厂检验的合格品中，随机抽取不少于1台。8.3.3检验过程中，如发现任何1项指标不合格时，应在同批产品中加倍抽样，复检其不合格项10.1.1楼宇机组和附件、备件、技术文件(包括使用说明书、合格证、装箱单、产品总装图、产品系统图、电气原理图及接线图、出厂检验文件等)应牢固包装，紧固于箱内。包装箱应符合10.1.2楼宇机组内应无残余物，所有管道端口应封b)产品名称及型号；10.2.2楼宇机组及其部件应贮存在通风干燥及无易燃烧、