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了解蓄熱電供暖領域現行和在編標準

“蓄熱在清潔供熱中越來越重要,相關的標準化工作必須與應用推廣同步發展;蓄熱產品,尤其是相變儲熱產品在工程中應用尚少,有必要根據應用中暴露出來的問題,通過進一步完善標準加以規范;同時,蓄熱產品的可靠性、安全性和環境友好性是蓄熱推廣應用的前提,也是標準化進程中需要重點關注的要素!

在8月29~30日于北京舉辦的2019首屆中國清潔供熱蓄熱技術應用和發展論壇上,中國建筑科學研究院環能院新能源應用研究中心主任李忠發表了題為“建立健全蓄熱相關標準推動蓄熱行業健康發展”的主題報告,詳細介紹了電蓄熱相關的標準建設情況。


1現行蓄熱相關標準據

李忠介紹,供暖領域蓄熱相關的現行標準及主要技術要點如下:


一、《供冷供熱用蓄能設備技術條件》(JG/T299-2010)

適用于空調供冷用盤管式蓄冰設備、封裝式蓄冰設備、高溫相變蓄冷設備、水蓄冷裝置和空調供熱用水蓄熱裝置、一體化蓄熱設備等蓄能設備。

主要技術要點如下:

1、常溫蓄熱的最高蓄熱溫度不應高于95℃,高溫蓄熱的最高蓄熱溫度不應高于150℃;

2、相變材料化學性質應穩定,無公害,安全可靠;

3、相變材料相變時不應發生明顯過冷現象且反復相變循環后不發生明顯離析現象;

4、固體蓄熱材料及取熱材料必須耐高溫,在其相應的蓄熱溫度下性能不應發生變化,無任何污染,性能衰減率每年不應超過1%;

5、蓄熱設備24h熱損失率應小于6%;

6、高熱容固體自蓄熱設備的加熱元件應采用干式輻射式加熱方式,使用壽命應不少于3000h,并便于更換。


二、《蓄能空調工程技術標準》(JGJ158-2018)

屬于建工行業工程技術標準,適用于新建、擴建和改建的工業與民用建筑蓄能空調系統的設計、施工、調試、檢測、驗收及運行管理。

主要技術要點如下:

1、當蓄熱系統熱源采用電熱鍋爐時,應采用全負荷蓄熱方式。電熱鍋爐熱效率不應低于97%;

2、水蓄熱裝置有效蓄熱量應計入冷熱水混合、斜溫層導熱或存在死區等因素的影響,其有效蓄熱量比例不應低于90%;

3、當采用相變蓄熱裝置時,蓄熱介質應符合下列規定:

1)應選擇單位質量潛熱高、密度大、比熱大、導熱好、相變過程體積變化小的蓄熱介質;

2)蓄熱介質凝固時應無過冷現象或過冷程度很小,相變材料變形應;

3)蓄熱介質應具有化學穩定性好、不易發生分解、使用壽命長的特點;對構件材料應無腐蝕作用;并應無毒性、不易燃燒、無爆炸性;

4)應選擇價格低廉、儲量豐富、制備方便的蓄熱介質。

4、相變蓄熱裝置的工作溫度范圍、蓄熱介質的相變溫度應與蓄熱溫度、釋熱溫度相匹配。


三、《電蓄冷(熱)和熱泵系統現場測試規范》(DL/T359—2010)

該標準屬于電力行業標準,規定了應用電蓄熱和熱泵技術的集中采暖、生活熱水和生產工藝熱供應系統工程中熱源部分能源使用效率和移峰效果的現場測試與分析的相關內容和方法。

該標準適用于民用和工業建筑熱供應工程中熱源部分的現場測試,對于電供暖系統實際項目的運行效果評價具有重要的參考作用。


2在編的蓄熱相關標準

一、《無內置熱源相變蓄熱裝置》(T/CECS報批稿)

中國工程建設標準化協會團體標準,適用于熱水供水溫度滿足建筑供熱需求的無內置熱源相變蓄熱裝置。該標準的修訂版報批稿目前已提交,預期不久將予以發布。

該標準包含了有機類、無機類和復合類相變蓄熱產品。

主要技術要點如下:

1、結構要求:內部結構穩定且保證蓄熱體不坍塌;傳熱介質進出的換熱器管道或傳熱介質流道應通暢;應設置裝置內部溫度測點,可拆卸并方便維修。

2、相變材料:相變時不應發生明顯過冷現象;在生產和使用過程中不應對人身和環境造成危害;到達使用壽命周期后應易于回收和二次利用。

3、外殼、內膽和換熱器材料:相變材料的封裝容器、與相變材料接觸的換熱管所用材質宜為耐腐蝕金屬或高分子材料,使用壽命周期內無腐蝕泄露;

整體封裝式蓄熱裝置內采用的換熱器(管)應符合GB/T151(熱交換器)的規定;

蓄熱裝置所用的保溫材料應無毒、無異味;在裝置工作溫度范圍內保溫應安全正常工作。

4、熱性能要求:

有效蓄熱量不應低于額定蓄熱量的95%;

熱效率不應小于90%;

平均放熱率不應小于額定放熱速率的95%;

8h靜置熱損失率不應大于6%;

相變材料的相變溫度或者溫度范圍與標稱值的偏差不應超過±2℃;

相變材料反復相變循環1500次后不應發生明顯的相分離,且相變潛熱衰減率不應大于10%。


二、《建筑用電供暖散熱器》(JG/T236修訂報批稿)

該標準結合《電采暖散熱器》(JG/T236-2008)和《家用儲熱式室內加熱器性能測試方法》(GB/T31299-2014)進行了修訂。

《電采暖散熱器》(JG/T236-2008)適用于固定安裝在建筑物內具有溫度控制功能并作為建筑物主要采暖方式的電采暖散熱器。該標準包含了直接作用式和蓄熱式兩類產品。該標準的修訂版報批稿目前已提交,預期不久將予以發布。

《家用儲熱式室內加熱器性能測試方法》(GB/T31299-2014)采標IEC60531:1999,規定了家用儲熱式室內加熱器的性能測試方法。

新修訂的《建筑用電供暖散熱器》(JG/T236修訂報批稿)不僅名稱做了變動,同時還兼容了IEC60531。

主要技術要點:

1、電暖器結構設計應易于維修和更換電熱元件。

2、電暖器所用電線應耐受200℃以上高溫。

3、蓄熱式電暖器應滿足如下要求:

1)所用的蓄熱材料性能應穩定,在生產和使用過程中應對人身和環境不產生危害。

2)所用保溫隔熱材料應為不燃材料。保溫材料的安裝應均勻、平整且牢固。

3)所用電線、控制元件等應耐高溫,且與加熱元件、蓄熱體之間應有隔離措施。

4、幼兒園、老年人照料設施和特殊功能要求的建筑所使用電暖器必須加裝防護措施。

5、電暖器出風口格柵和距離格柵邊緣25mm以內的表面溫度不應高于130℃,其他可觸及部位的外表面溫度不應大于95℃。

6、蓄熱式電暖器蓄熱率不應小于75%,蓄熱量不應小于產品明示值的95%。

7、電暖器應具有對其內部溫度控制功能和溫度限制保護功能,當溫度達到電暖器設定值時,電暖器應停止加熱。

8、蓄熱式電暖器應具備蓄熱和放熱過程的控制功能和房間溫度控制功能。


三、國家標準《蓄熱型電加熱裝置(送審稿)》

本標準適用于以電為加熱熱源進行蓄熱、采用熱能作為輸出形式,且額定工作電壓等級10kV及以下、標稱蓄熱電功率5kW及以上的蓄熱型電加熱裝置(以下簡稱“裝置”)。其他額定工作電壓或標稱蓄熱電功率的裝置可參照使用。本標準不適用于特種設備和作為建筑供暖末端的器具。

主要技術要點如下:

1、通用性要求:提出產品的共性規定,考慮了與其他已有相關標準的協調性問題,首先參考國內現行的相關標準,然后再根據本產品的實際情況進行細化。主要包括基本規定、防護、材料、部件與結構以及運行控制四個部分。

1)防護——對安全方面要求的全面考量,包括引用安全標準、防護外殼、電擊防護、配電保護、電氣設備耐壓、短路保護、過流保護、缺相保護和接地故障保護、通風防潮、液位保護等

2)材料、部件與結構——對材質質量和結構安全的考量

3)運行控制——使用過程的功能與安全

2、熱工性能

1)給出了熱效率、最大有效放熱量、平均蓄熱電功率、最大靜置熱損失率、易接觸部位最高外表面溫升和壓力損失6個方面的要求與試驗方法;

2)按不同的標稱蓄熱電功率分別給予了熱工性能要求規定;

3)給出了熱工性能的試驗條件:裝置的熱工性能試驗應在裝置滿足本標準安全要求,且完成過至少3次完整的蓄放熱循環后進行。

4)分別給出了實驗室熱工性能試驗方法和現場熱工性能試驗方法。

3、檢驗分類

1)根據產品形式不同,制定了具有針對性的檢驗規則;

2)蓄熱型電加熱裝置根據性質不同,分為以整機形式出廠的產品和以部件出廠并現場組裝的產品,在檢驗規則的制定上,參考了《電熱裝置基本技術條件第1部分:通用部分》GB/T10067.1規定的方法,給出了出廠檢驗、型式檢驗和運行檢驗三個檢驗規則。

3)其中,對于出廠檢驗,根據產品性質分別給出了檢驗方法:標稱蓄熱電功率20kW及以下裝置應采用整機出廠檢驗;標稱蓄熱電功率20kW以上裝置,整機出廠的應采用整機出廠檢驗,現場安裝的應采用現場出廠檢驗。


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