DB13(J)/T 8602-2024 跨季节蓄热供暖工程技术标准

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资源简介

前言

本标准根据河北省住房和城乡建设厅《关于印发〈2024 年度河北省工程建设标准第一批制(修)订计划〉的通知》 (冀建节科函〔2024〕67 号)的要求,经过深入研究,认真总结实践经验,参考有关国家标准和行业标准,由河北省城乡规划设计研究院有限公司会同有关单位编制而成。

本标准共分为 7 章,主要技术内容包括:1. 总则;2. 术语; 3. 基本规定;4. 系统设计;5. 监测与控制;6. 施工、调试与验收;7. 运行维护。

本标准由河北省城乡规划设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释,由河北省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心负责管理。

执行过程中如有意见或建议,请寄送河北省城乡规划设计研究院有限公司(地址:石家庄市裕华区槐中路 234 号,邮政编码: 050000,电话:0311-85836056,邮箱:grnytz@163.com), 以供今后修订时参考。

本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单:

主编 单位: 河北省城乡规划设计研究院有限公司河北省燃气热力服务中心

参编 单位: 河北卓派新能源开发有限公司馆陶县住房和城乡建设局

建投河北热力有限公司

唐山市热力集团有限公司

唐山市燃气热力管理事务中心

河北桓杰能源科技有限公司

河北硕煜科技有限公司

主要起草人:徐京杰朱 蒙崔士革赵云霞张海波

安江涛平克硕谭双月王春雨张新春

杨海云王 峰邹韦唯李 晓霍俊青

时艳田王 磊李 斌单伟贤彭伟杰

桑敏敏孙 超雷永进金 钊陈志春洋李建方焦 敏付 鹏徐志滨李 明

张金峰李朝阳高 帅梁素真张 丹李毅 赵仪瑾吕宇硕王 晨刘立业刘占文

审查人 员: 刘强 莘亮 崔海亭张振强王宏伟谷亚军张建甫

目次

1 总则 1

2 术语 2

3 基本规定 4

4 系统设计 6

4.1 一般规定 6

4.2 蓄热热源 7

4.3 岩土体蓄热 8

4.4 水体蓄热 9

5 监测与控制 15

5.1 一般规定 15

5.2 监测 15

5.3 控制 18

6 施工、调试与验收 19

6.1 施工 19

6.2 调试与验收 20

7 运行维护 25

本标准用词说明 26

引用标准名录 27

附:条文说明 29

Contents

1 General Provisions 1

2 Terms 2

3 Basic Requirements 4

4 Systems Design 6

4.1 General Provisions 6

4.2 Heat Source for Thermal Energy Storage 7

4.3 Thermal Energy Storage of Rock-soil 8

4.4 Thermal Energy Storage of Water 9

5 Monitoring and Control 15

5.1 General Provisions 15

5.2 Monitoring 15

5.3 Control 18

6 Construction, Test and Acceptance 19

6.1 Construction 19

6.2 Test and Acceptance 20

7 Operation and Maintenance 25

Explanation of Wording in This Standard 26

List of Quoted Standards 27

Addition: Explanation of Provisions 29

1 总则

1.0.1 为推动跨季节蓄热供暖工程在区域供热中的应用,规范工程建设及运行维护,做到安全可靠、技术先进、绿色低碳,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于利用岩土体、水体为蓄热介质,以自然环境、生产生活中所蕴含的热量为蓄热热源,采用显热方式进行跨季节蓄热供暖的工程建设及运行维护。

1.0.3 跨季节蓄热供暖工程的建设及运行维护除应符合本标准外,尚应符合国家和河北省现行有关标准的规定。

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2 术语

2.0.1 跨季节蓄热供暖 seasonal thermal energy storage heating

利用岩土体、水体等介质将非采暖季热量进行存储,并在采暖季利用相关技术将其释放用于供暖的过程。

2.0.2 蓄热装置 thermal energy storage device

用于存储热量的装置,包含地埋管换热器与岩土体组成的地埋管换热系统,以及采用水体为蓄热介质的水罐、水池等。

2.0.3 蓄热热源 heat source for thermal energy storage自然环境、生产生活中可向蓄热装置充热的热源。

2.0.4 主力热源 main heat source

区域集中供热系统中能够高效运行的主要热源,包含基本热源、调峰热源。

2.0.5 岩土体蓄热体积 thermal energy storage volume of rock-soil

岩土体蓄热体积为土壤变温带以下区域,地埋管换热系统热影响半径范围内的岩土体体积。

2.0.6 水体蓄热有效容积 thermal energy storage effective

volume of water

水体蓄热装置中能够参与蓄热和放热过程的蓄热介质总容积。

2.0.7 总充热量 total heat charging capacity

经过一个蓄热-放热周期,由蓄热热源输入蓄热装置的热量。

2.0.8 总蓄热量 total thermal energy storage capacity

经过一个蓄热-放热周期,总充热量中能够有效存储到蓄热介质中的热量。

2.0.9 蓄热效率 thermal energy storage efficiency

经过一个蓄热-放热周期,总蓄热量与总充热量之比。

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2.0.10 总放热量 total thermal release capacity

经过一个蓄热-放热周期,蓄热装置向热用户输出的总热量。

2.0.11 放热效率 thermal release efficiency

经过一个蓄热-放热周期,总放热量与总蓄热量之比。

2.0.12 系统热效率 thermal efficiency of the system

经过一个蓄热-放热周期,总放热量与总充热量之比。

2.0.13 低成本电力利用率 utilization rate of low-cost electricity

经过一个蓄热-放热周期,跨季节蓄热供暖系统谷电、弃风弃

光电等低成本电力消耗量占总用电量的比例。

2.0.14 㶲效率 exergy efficiency

水体蓄热装置实际热分层过程中的㶲量与理想热分层过程中的㶲量之比。

2.0.15 蓄热能效比 thermal energy storage energy efficiency ratio

经过一个蓄热-放热周期,总蓄热量与蓄热工况下水泵、热泵等设备耗电量之比。

2.0.16 放热能效比 thermal release energy efficiency ratio

经过一个蓄热-放热周期,总放热量与放热工况下水泵、热泵等设备耗电量之比。

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3 基本规定

3.0.1 跨季节蓄热供暖工程建设前应对区域能源、资源进行分析,并与其他供热方式进行比较,在技术、经济、环保、用地可行的前提下实施。

3.0.2 跨季节蓄热供暖工程建设应符合国土空间总体规划、供热专项规划等上位规划的要求。

3.0.3 跨季节蓄热热源应长期可靠,优先利用余热总量大、温度品位高的工业余热、电厂余热等。

3.0.4 跨季节蓄热装置的装机容量、场地规模、供热半径、供热面积应结合当地资源条件,经技术经济分析确定。

3.0.5 跨季节蓄热装置应作为主力热源,宜与区域内其他热源管网连通,并具备统筹调配运行的条件。

3.0.6 跨季节蓄热供暖系统应分别对蓄热热源全年可提供热量、供暖热负荷需求进行动态计算,计算周期不少于一年。

3.0.7 蓄热介质应根据蓄热热源温度品位等进行选择,采用岩土体为蓄热介质时,应通过地埋管换热系统进行蓄热、放热;采用水体为蓄热介质时,可采用水罐、水池等作为蓄热装置。

3.0.8 与跨季节蓄热装置相连接的供热管网及换热站等设施,应符合国家现行标准《供热工程项目规范》GB 55010、《城镇供热管网设计标准》CJJ/T 34 的规定。

3.0.9 跨季节蓄热供暖工程可行性研究报告编制前,应进行工程场地及地质勘察,获取水文地质资料,编写工程勘察报告,并对工程建设提出建议。

3.0.10 岩土体蓄热工程勘察应符合现行行业标准《地源热泵系统

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工程勘察标准》CJJ/T 291 的规定。水体蓄热工程勘察应符合现行国家标准《工程勘察通用规范》GB 55017 的规定。

3.0.11 利用自然水体作为蓄热热源时,应取得水资源利用论证报告,取水过程应符合水利、环保等相关政策要求。

3.0.12 水体蓄热装置抗震设防等级、防护措施等应符合国家现行有关标准的规定。

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4 系统设计

4.1 一般规定

4.1.1 跨季节蓄热供暖系统设计前应对地下管线进行普查,明确场地及周边地下管线的种类、位置及深度。

4.1.2 跨季节蓄热供暖系统设计应包括下列内容:

1 计算拟供热用户全年的总用热量及严寒期尖峰热负荷;

2 计算蓄热热源全年可用热量及提供热量的最大能力;

3 确定蓄热介质、蓄热方式;

4 确定系统流程,进行热源设备、蓄热装置的容量计算;

5 计算系统总蓄热量、蓄热效率、总放热量、放热效率、全年热效率;

6 确定整个蓄热-放热周期的运行策略;

7 其他辅助设备的形式、容量和相关设计。

4.1.3 蓄热装置总蓄热量应根据放热效率、热用户负荷确定,并核减蓄热热源可直接供热量、其他热源供热量、供热侧热泵耗电量等。

4.1.4 蓄热装置放热功率应满足严寒期供暖需求,否则应配备辅助、调峰热源。

4.1.5 经计算经济可行时,宜通过热泵提高蓄热供水温度、降低蓄热回水温度。

4.2 蓄热热源

4.2.1 以太阳能为蓄热热源时,太阳能集热系统应根据气候特点、

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太阳能资源条件、蓄热方式、建设条件等因素进行设计,并符合现行国家标准《太阳能供热采暖工程技术标准》GB 50495 的规定。

4.2.2 以工业余热、电厂余热为蓄热热源时,循环介质参数的选择应满足生产工艺需求,并根据温度品位合理制定余热回收流程。余热量的计算应符合现行国家标准 《工业余能资源评价方法》 GB/T 1028 的规定。

4.2.3 以空调制冷冷凝热为蓄热热源时,应符合下列规定:

1 优先回收数据中心、大型公建空调制冷冷凝热;

2 蓄热回水温度应满足空调高效运行要求;

3 空调循环冷却水水质达标的,可采用直接连接方式进行蓄热;

4 应核算蓄热装置容量与最大蓄热功率,无法将空调制冷冷凝热全部储存时,需配备辅助散热设备。

4.2.4 以生活污水为蓄热热源时,宜优先回收温度品位较高的原生污水余热,采用间接连接方式进行蓄热。

4.2.5 以自然水体作为蓄热热源时,应充分调查该水体枯水期最低水位,取水口的设置应保证在最低水位时满足取水流量需求。采用自然流动河水作为蓄热热源时,取水口与退水口距离宜大于100m。

4.2.6 以静态湖水、人工水体作为蓄热热源时,取水口与退水口距离应经计算确定,避免出现热短路。静态湖水、人工水体每日最大可取热量应与其得热量基本平衡,并根据最大取热功率测算水体温度变化情况,避免温度突降对水生生物产生影响。

4.2.7 非稳定蓄热热源宜设置缓冲水箱或短周期蓄热水箱,水箱容量应根据蓄热热源最大供热能力、蓄热装置充热功率、蓄热策略等因素确定。

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4.3 岩土体蓄热

4.3.1 地埋管换热系统方案设计前,应先获取埋管区域的岩土体热物性参数,了解地下水渗流情况。

4.3.2 地埋管换热系统不应在下列区域开展:

1 地下水渗流速度较高的区域;

2 存在既有地下管线及构筑物的区域;

3 地下结构具有蒸发岩层的区域;

4 地震断裂带。

4.3.3 地埋管设置数量应设有一定冗余量,其总蓄热量计算时附加系数宜为 1.2~1.3。

4.3.4 地埋管换热系统的蓄热体积不宜小于 100000m3,并根据蓄热系统的全年热效率、可使用土地面积及系统经济性计算确定蓄热体积。

4.3.5 地埋管换热系统应选用竖直埋管换热器,埋管深度应根据工程勘察结果、蓄热需求确定,并不宜小于 40m。

4.3.6 地埋管换热系统井群应根据蓄热热源种类与蓄热、取热模式进行合理布置或分区,并考虑地下渗流对蓄热体温度场的影响。

4.3.7 蓄热热源温度超过 40℃时,地埋管换热器宜采用串联连接,串联级数应根据计算确定,并保证出水温度满足蓄热热源工艺需求。

4.3.8 竖直地埋管换热器钻孔间距应根据蓄热和放热需求计算确定。水平连接管的深度应在冻土层以下 0.6m,且距地面不宜小于1.5m。

4.3.9 地埋管系统换热量宜采用数值模拟的方式,对项目运行状况以及地温场的影响宜进行全寿命周期的模拟预测分析。

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4.3.10 地埋管换热管路宜采用双 U 设计,双 U 形钻孔直径不宜小于 0. 16m。

4.3.11 地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连,且应同程布置,各环路长度的不平衡率应小于 10%。

4.3.12 地埋管换热系统宜采用变流量设计,最低设计流速应保证管内流体处于紊流流态。

4.3.13 蓄热、放热循环泵应根据蓄热功率、放热功率分别设置。

4.3.14 地埋管换热系统所使用的管材及管件应符合下列规定:

1 地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材,其耐热性能应满足蓄热系统设计温度要求;

2 管件与管路应采用相同材质;

3 应校核地埋管在最大设计承压条件下的耐温上限是否满足设计要求,据此确定地埋管管材及管壁厚度。

4.4 水体蓄热

4.4.1 在热电厂、工业厂区、园区设置的蓄热水罐应满足厂区、园区总体规划的要求,宜统一集中布置在热网循环水管道附近,不得影响厂区、园区扩建。

4.4.2 埋地蓄热水罐、蓄热水池设计前应收集下列资料:

1 最高地下水位的高程、出现的年代,近几年的实际水位高程和随季节变化情况;

2 地下水类型、补给来源、水质、流量、流向、压力;

3 工程所在区域的地震活动性、地热,含瓦斯等有害物质的资料。

4.4.3 水体蓄热项目蓄热装置类型的选择应经投资、用地、技术

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等方面分析比较后确定。

4.4.4 水体蓄热装置宜采用斜温层储热技术,并采取安装布水器等措施,保证沿蓄热装置高度方向具有良好温度分层特性。

4.4.5 水体蓄热装置的有效容积应计入冷热水混合、斜温层导热或存在死区等因素的影响。

4.4.6 水体蓄热装置布水器设计应符合以下规定:

1 布水器的形式、位置、直径、开孔直径、开孔数量等宜通过模拟计算确定,并使斜温层厚度尽量保持在最小状态;

2 布水器应在垂直、水平方向保持中心对称;

3 布水器各开孔流速应尽可能小,并保持相同且均匀;

4 应使介质平稳地流入或流出蓄热装置;

5 热水布水器可安装在蓄热装置顶部或根据需要沿垂直方向多层安装,并布置在正常水位以下,喷嘴方向朝上;

6 冷水布水器宜安装在蓄热装置底部,喷嘴方向应朝下;

7 布水器材质宜采用钢制材质;

8 布水器的设计应考虑运行过程中堵塞、腐蚀等问题,便于后期维护与管理。

4.4.7 水体蓄热装置与市政热网换热应采用变流量调节,并保持蓄热装置放热过程恒定的进出水温度。

4.4.8 在水体蓄热装置中与布水器连接的管路应设置保温结构,且保温结构外应设置防水结构。保温材料的选择及保温层做法应符合现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175 的规定。

4.4.9 与蓄热装置相连的直埋管路应设置保温防水结构,保温防水结构设计应符合现行行业标准《城镇供热直埋热水管道技术规

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程》CJJ/T 81 的规定。

4.4.10 水体蓄热装置应设置以下接口:

1 蓄热供水管道进/出口;

2 蓄热回水管道进/出口;

3 溢流管道出口;

4 排空管道接口;

5 排污管道出口;

6 液位计接口;

7 蓄热装置人孔。

4.4.11 水体蓄热装置与外部的接口应采取保温、防渗措施。

4.4.12 蓄热水罐宜采用钢质材料,其体形应符合下列规定:

1 钢质蓄热水罐的单体体积不宜大于 50000m3;

2 高径比应经计算确定,且不应超过 5,并考虑风载、散热等因素。

4.4.13 蓄热水罐宜采用常压,但应按照微正压设计,并核算微负压工况。常压蓄热系统蓄热温度不应高于 95℃。

4.4.14 蓄热水罐侧壁顶端应预留不低于水平地震力作用下液面晃动波高的气体空间。布水器上方应预留蓄热介质膨胀空间,蓄热水罐底部应预留淤泥存留空间。

4.4.15 蓄热水罐与基础之间应设置隔热层,直接与蓄热装置接触的混凝土应采用耐热混凝土。

4.4.16 地下水位低于蓄热水罐高度时宜埋地设置,埋地的蓄热水罐应根据顶部最大承重载荷进行水罐支撑结构设计,其防腐、保温、防水措施应考虑载荷影响。

4.4.17 蓄热水罐内、外壁应长期耐腐蚀,对不具有防腐性能的内

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外壁材料应使用防腐涂料。

4.4.18 蓄热水罐内壁防腐材料应符合下列规定:

1 防腐涂料应耐碱腐蚀,保证蓄热装置不因腐蚀而损坏;

2 在周期性温度波动下,防腐材料不应出现损坏、脱落。

4.4.19 地上蓄热水罐应设置防泄漏排水措施。

4.4.20 蓄热水罐、配套泵房等与其他建(构)筑物之间的防火间距应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 的规定。

4.4.21 埋地设置的蓄热水罐应进行防水设计,并符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108 的规定。

4.4.22 蓄热水罐的保温措施应符合现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175 的规定。

4.4.23 蓄热水罐的设计应符合现行行业标准《热电厂储热系统设计规范》NB/T 11401、《热电厂蓄热装置技术条件第 1 部分:热水蓄热罐》DL/T 2073.1 的规定,并宜结合流场 CFD 模拟对储罐整体进行应力分析。

4.4.24 蓄热水池体形应符合下列规定:

1 可设置倒金字塔、倒圆锥等形状;

2 边坡坡度应根据地质条件经计算分析确定,并保证池体在设计水温波动范围内安全稳定;

3 蓄热容量不宜小于 10000m3。

4.4.25 蓄热水池顶部应设置保温盖板,并符合下列规定:

1 保温盖板与水池主体之间应密封良好;

2 保温材料内外层均应设置防渗层;

3 保温层与防渗层之间宜设置通风、排水措施,能够排除保温材料中的水分;

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4 保温盖板可设置浮动式;

5 保温盖板顶部应设置雨水导流措施,柔性盖板应配备排水设施。

4.4.26 蓄热水池底部不宜低于最高地下水位,地下水位远低于蓄热水池底部的,经技术、经济比较,池底和侧壁可不设置保温层。地下水位较浅的项目,应根据地下水流动性计算对蓄热效率的影响,综合比较在池底和侧壁设置防水层、保温层的可行性。

4.4.27 蓄热水池侧壁采取保温措施的,经热工计算可行的情况下,可由顶部至底部设置厚度递减的非均匀保温层。

4.4.28 蓄热水池应进行防渗系统设计,并选用可靠的防渗材料及相应的保护层。

4.4.29 蓄热水池防渗层和保护层宜采用土工膜,并符合下列规定: 1 防渗层土工膜的物性参数应符合现行国家标准《土工合成

材料聚乙烯土工膜》GB/T 17643 的规定;

2 池体温度在 70℃以上时,应选用高温土工膜材料;

3 保护层土工膜应采用耐紫外线土工膜;

4 土工膜材料不应与储热水池内的水发生化学反应;

5 土工膜的防渗系数宜低于 2×10-17cm/s;

6 土工膜宜和土工网、土工布配合使用,土工网、土工布的材料应符合现行国家标准《土工合成材料塑料土工网》GB/T

19470、《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》GB/T 17638 的规定。

4.4.30 当地下水水位较高并对蓄热水池基础层的稳定性产生危害时,或水池周边地下水下渗对四周边坡基础层产生危害时,应设置地下水收集导排系统。地下水收集导排系统的设计应符合下

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列规定:

1 应及时有效地收集导排地下水和下渗地表水;

2 应具有防淤堵能力;

3 地下水收集导排系统顶部距防渗系统基础层底部不得小于 1m;

4 应保证地下水收集导排系统的长期可靠性。

4.4.31 蓄热水池平面布置和尺寸应根据场地条件进行开挖回填设计,宜达到土方平衡,并进行边坡稳定性计算分析。

4.4.32 蓄热水池在设计过程中应制定工程防洪度汛安全方案。

4.4.33 水体蓄热装置应进行抗震设计,蓄热水罐应符合现行国家标准《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB 50032 的规定,蓄热水池应符合现行国家标准《水工建筑物抗震设计标准》 GB 51247 的规定。

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5 监测与控制

5.1 一般规定

5.1.1 跨季节蓄热供暖工程应设置监测与控制系统,监测与控制系统宜采用集中式。

5.1.2 监测与控制系统应根据工程规模、使用功能、系统形式、相关标准等综合确定,并包含以下内容:

1 运行参数监测、显示和报警;

2 设备工作状态显示;

3 用能分项计量;

4 系统工况转换与条件;

5 设备联锁与自动保护。

5.1.3 重要设备的监测与控制系统应采取冗余配置。

5.1.4 监测与控制系统应符合国家现行标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736、《蓄能空调工程技术标准》JGJ

158 的相关规定。

5.2 监测

5.2.1 跨季节蓄热供暖工程应对下列运行参数进行监测:

1 地埋管换热系统岩土体温度;

2 蓄热水罐、水池水体温度;

3 蓄热水罐、水池水位、压力;

4 蓄热系统进出水温度;

5 蓄热系统循环水流量;

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6 蓄热系统进出水压力;

7 蓄热介质、循环介质水质;

8 水泵、工况转换及连锁阀门的启停;

9 系统安全保护及故障报警;

10 蓄热、取热瞬时功率和累积热量;

11 热泵、水泵等设备的运行参数。

5.2.2 集中监测管理系统应具备与其他自动化系统兼容的通信接口。

5.2.3 蓄热系统应在便于观察的位置设置现场监测仪表,监测重要参数。

5.2.4 蓄热系统宜对各主要耗能设备进行单独用电计量。

5.2.5 地埋管监测系统应符合下列规定:

1 地埋管换热系统应在蓄热体内部设置测温孔,测温孔数量不宜少于地埋管钻孔数量的 1%;

2 宜设置一组地埋管温度场模型验证测温孔,以地埋管为中心,监测最大影响半径范围内径向土壤温度梯度,并修正数值计算模型;

3 测温钻孔位置应能够代表蓄热体内部不同分区的平均温度,并体现蓄热体中心到边界不同距离及不同深度的温度分布;

4 不宜将温度测点放置于安装有地埋管的钻孔内;

5 每孔井内在不同深度应均匀布置温度传感器;

6 埋入土壤的温度传感器应有防腐蚀措施,并考虑易更换性;

7 根据设置的地埋管换热系统分区,通过电动阀进行分组控制,实现地埋管换热系统的分区运行;

8 监测数据应能实时监测,自动采集、远程传输;

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9 应建立地热场温度数据库,保证监测数据的完整性、连续性、准确性,宜利用数字孪生技术、数字可视技术等,模拟换热系统整体温度场变化情况,建立可视模型,直观表达蓄热与取热变化情况。

5.2.6 水体蓄热装置监测系统应符合下列规定:

1 沿蓄热装置高度方向,应均匀布置不少于 3 个温度测点,分别位于装置的上部、中部和下部;

2 应使用液位传感器对液位进行检测,液位探头至少位于液面以下 1.5m;液位传感器精度宜达到 0.2 级,并具备在线校准能力;

3 位于蓄热装置内的温度及液位传感器应能够长期稳定工作于设计工作环境下;

4 应设置最低液位和最高液位,并设置报警系统。

5.2.7 蓄热水池宜设置渗漏监测系统,渗漏监测系统可采用电学监测、分布式光纤测温等技术。

5.2.8 跨季节蓄热供暖系统应根据监测数据计算下列年度指标:

1 蓄热:总蓄热量、蓄热温度、蓄热效率;

2 充放热:充热功率、总充热量、放热功率、总放热量、放热效率;

3 保温:热损失量;

4 耗电:总用电量,谷电、弃风弃光电等低成本电力消耗量,低成本电力利用率;

5 介质损耗:介质损耗量;

6 系统性能:系统热效率、蓄热能效比、放热能效比,水体蓄热项目斜温层厚度、㶲效率。

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5.2.9 运行监测应建立实际能耗比对制度,并依据比对结果采取相应改进措施。

5.3 控制

5.3.1 蓄热系统应根据蓄热热源、热负荷特性及动态模拟结果,确定蓄热工况、放热工况控制逻辑及参数。

5.3.2 控制系统应符合设计文件要求,并能够实现设计文件中的各种运行模式,控制动作应适应运行模式下的各种工况。

5.3.3 蓄热系统循环水泵宜配置变频器,并符合下列规定:

1 宜通过调试确定各设计工况对应的变频器频率与设定值;

2 宜按系统控制要求,根据压差或温度监测值和设定值,调节变频器以改变系统流量。

5.3.4 水体蓄热装置应设置液位保护和温度保护功能,超过限值时触发停机、停泵保护动作。

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6 施工、调试与验收

6.1 施工

6.1.1 跨季节蓄热供暖工程施工前,应具备场地工程勘察资料、设计文件和施工图纸,并完成施工组织设计。

6.1.2 跨季节蓄热供暖工程施工前,应了解场地内已有地下管线、其他地下构筑物的功能及其准确位置,并应进行地表清理。严禁损坏既有地下管线及构筑物,应与区域规划相协调,并制定详细的施工组织方案。

6.1.3 地埋管换热系统施工应符合下列规定:

1 根据地质条件确定换热孔钻孔方案;

2 实际钻孔孔深宜大于设计孔深 1m~2m;

3 钻孔孔位偏差不应大于 0. 1m,钻孔的竖直偏差不应大于1%,成孔孔径不应小于设计孔径;

4 地埋管换热器安装前、地埋管换热器与环路集管装配完成后及地埋管换热系统全部安装完成后都应对管道进行冲洗;

5 地埋管换热系统施工应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366、现行地方标准《地源热泵系统工程技术标准》DB13 (J)/T 8540 的规定。

6.1.4 蓄热水罐施工应符合下列规定:

1 蓄热水罐的预制方法不应损失母材和降低母材性能;

2 蓄热水罐组装过程中应采取符合组装工艺的安全措施,拆除组装工卡具时,不得损伤母材;

3 选用的焊接设备应符合焊接工艺要求,焊接施工应按批准

19

的焊接工艺规程进行,并符合国家现行标准《工业金属管道工程施工规范》GB 50235、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 GB 50236 的规定;

4 地上蓄热水罐施工应符合现行国家标准《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》GB 50128 的规定。

6.1.5 蓄热水池防渗层采用土工膜时,施工结束后应对土工膜进行缺陷探测。

6.1.6 埋地设置的蓄热水罐防水施工应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108 的规定。

6.1.7 水体蓄热装置的保温施工应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB 50126 的规定。

6.1.8 监测与控制系统施工应符合现行国家标准《自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB 50093 的规定。

6.2 调试与验收

6.2.1 系统调试应由施工单位负责,监理单位监督,设计单位与建设单位参与配合。

6.2.2 工程竣工验收应由建设单位负责,并组织施工、设计、监理等单位共同进行。

6.2.3 工程调试与验收应包括下列内容:

1 系统的运行模式;

2 蓄热装置、热泵、水泵、阀门等的运行状态;

3 循环介质供回水温度、流量及压力;

4 热泵、水泵等设备的耗电量、变频水泵运行频率;

5 防水、防腐和保温;

20

6 系统自控设备;

7 其他标准设备安装和非标准设备的制造安装;

8 竣工资料。

6.2.4 系统调试前应编制调试方案,并应报送专业监理工程师审核批准。系统调试由专业施工和技术人员实施,调试结束后,应提供完整的调试资料和报告。

6.2.5 系统调试应在设备、管道、绝热、配套电气施工全部完成,且设备单机试运转及调试完成后进行。

6.2.6 设备单机试运转及调试应符合下列规定:

1 蓄热装置应按设计要求正常运行;

2 水泵叶轮旋转方向应正确,无异常振动和声响;水泵连续运转 2h 滑动轴承外壳最高温度不应超过 70℃,滚动轴承不应超过 75℃;

3 蓄热介质系统循环试运行不应少于2h,运行应无异常;

4 热泵机组正常运转不应少于 8h,运行应无异常;

5 电动调节阀的手动、电动操作应灵活可靠,信号输出正确。

6.2.7 控制系统调试与验收应符合下列规定:

1 应具备与其他子系统通信能力;

2 对蓄热系统内各类设备控制应安全、可靠;

3 应具备实时采集、记录并应保存设备、关键点运行数据的能力,并应方便导出;

4 应有历史记录存储容量和保存时间,应满足趋势分析要求;

5 应具备故障诊断和报警功能;

6 应具有良好的可扩展性和上下兼容性,在系统升级或有新设备接入后,能方便集成到控制系统中。

21

6.2.8 系统非设计满负荷条件下的联合试运转及调试应符合下列规定:

1 应在蓄热装置、热泵及其他设备单机试运转合格后进行;

2 系统循环介质的总流量与设计流量的偏差不应大于 10%;

3 热泵机组进出口处的水温与流量应符合设计要求;当多台热泵机组并联运行时,各机组水流量与设计流量的偏差不应大于10%;

4 水体蓄热装置的布水器开孔流速应平稳,各开孔之间流量偏差不宜大于 10%。

6.2.9 地下成孔、开挖回填过程的验收应与施工同步进行。

6.2.10 保温系统及主要组成材料性能应符合设计要求,并对下列内容进行核查:

1 应检查产品合格证;

2 应有型式检验报告;

3 应有出厂检验报告和进场复验报告;

4 保温层厚度应符合设计要求。保温层厚度应采用插针法进行检验。

6.2.11 防腐工程验收时应提交下列资料:

1 各种腐蚀材料、成品、半成品的出厂合格证明、材料检测报告或现场抽样的复验报告;

2 耐腐蚀胶泥、砂浆、细石混凝土、树脂胶料、涂料等的配合比和主要技术性能的试验报告;

3 设计变更通知单、材料代用的技术文件及施工过程中对重大技术问题的处理记录;

4 修补或返工记录;

22

5 隐蔽工程施工和验收记录;

6 防腐蚀工程交工汇总表。

6.2.12 蓄热水池应对防渗系统进行验收,并包括下列部位:

1 场底及边坡基础层;

2 场底及边坡膜下保护层;

3 场底及边坡防渗层;

4 场底及边坡膜上保护层。

6.2.13 工程竣工验收时应提供下列验收文件与资料:

1 图纸会审记录、设计变更通知单和竣工图;

2 主要材料、设备、成品、半成品和仪表的出厂合格证明及进场抽检试验报告;

3 地下工程成孔、开挖施工记录;

4 地下工程成孔、开挖验收记录;

5 回填施工记录;

6 压力试验报告;

7 隐蔽工程验收记录;

8 设备单机试运转记录;

9 系统试运转及调试记录;

10 工程检验批质量验收记录;

11 观感质量综合检查记录;

12 测量定位成果记录;

13 其他相关文件。

6.2.14 地埋管换热系统验收应符合现行地方标准《地源热泵系统工程技术标准》DB13(J)/T 8540 的规定。

6.2.15 采用斜温层储热技术的蓄热水罐,其验收应符合现行行业

23

标准《斜温层储热罐热力性能验收试验规程》DL/T2704 的规定。

6.2.16 埋地设置的蓄热水罐防水工程验收应按现行国家标准《地下防水工程质量验收规范》GB 50208 的相关规定执行。

6.2.17 供暖管道及相关电气设备的验收应符合国家现行标准《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ 28、《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB 50254 的规定。

6.2.18 工程验收后,系统保修期限不宜少于 3 年。

24

7 运行维护

7.0.1 跨季节蓄热供暖工程应经过调试验收后投入运行。

7.0.2 蓄热策略应根据蓄热热源负荷特性、分时电价政策、蓄热装置温度等进行制定,并根据全年负荷、电价及运行费用变化情况进行相应调整。

7.0.3 跨季节蓄热供暖工程宜结合室外环境温度变化情况,建立与环境温度变化相对应的能耗预测和运行方案。

7.0.4 热泵、水泵、换热器等设备每年应检修、保养,提高实际性能参数。

7.0.5 蓄热装置维护应符合下列规定:

1 每年应检查蓄热装置,内外紧固件应牢固,装置构架和支撑架应不被腐蚀;

2 每年应检查蓄热装置内部管道、布水器的结垢和腐蚀情况;

3 每年应检查、维护高低液位报警装置;

4 每年应对蓄热装置水位传感器进行校准。

7.0.6 蓄热装置和热水管道绝热性能每年应检查和改善。

7.0.7 运行维护企业应建立蓄热系统运行管理、维修等规章制度、运行日志和设备技术的档案。

25

本标准用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 标准中指明应按其他有关标准执行时的写法为:“应按……执行”或“应符合……的规定”。

26

引用标准名录

1 《供热工程项目规范》GB 55010

2 《工程勘察通用规范》GB 55017

3 《建筑设计防火规范》GB 50016

4 《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB 50032

5 《自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB 50093

6 《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366

7 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736

8 《地下工程防水技术规范》GB 50108

9 《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB 50126

10 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》GB 50128

11 《地下防水工程质量验收规范》GB 50208

12 《工业金属管道工程施工规范》GB 50235

13 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB 50236

14 《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB 50254

15 《太阳能供热采暖工程技术标准》GB 50495

16 《水工建筑物抗震设计标准》GB 51247

17 《工业余能资源评价方法》GB/T 1028

18 《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175

19 《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》GB/T 17638

20 《土工合成材料聚乙烯土工膜》GB/T 17643

21 《土工合成材料塑料土工网》GB/T 19470

22 《蓄能空调工程技术标准》JGJ 158

23 《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ 28

27

24 《城镇供热管网设计标准》CJJ/T 34

25 《城镇供热直埋热水管道技术规程》CJJ/T 81

26 《地源热泵系统工程勘察标准》CJJ/T 291

27 《热电厂蓄热装置技术条件第 1 部分:热水蓄热罐》 DL/T 2073.1

28 《斜温层储热罐热力性能验收试验规程》DL/T 2704

29 《热电厂储热系统设计规范》NB/T 11401

30 《地源热泵系统工程技术标准》DB13 (J)/T 8540

28

河北省工程建设地方标准

跨季节蓄热供暖工程技术标准

DB13(J)/T 8602-2024

条文说明

29

编制说明

《跨季节蓄热供暖工程技术标准》DB13 (J)/T 8602-2024,经河北省住房和城乡建设厅 2024 年 11 月 4 日以第 166 号公告批准发布。

为了便于有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

30

1 总则 32

2 术语 33

3 基本规定 34

4 系统设计 37

4.2 蓄热热源 37

4.3 岩土体蓄热 37

4.4 水体蓄热 38

5 监测与控制 43

5.2 监测 43

6 施工、调试与验收 44

6.2 调试与验收 44

7 运行维护 45

31

1.0.1 目前,我省近一半城区供热行业面临经济负担重、碳排放高、无主力热源等问题,随着国家“双碳 ”战略持续深入推进,热源建设面临巨大挑战。跨季节蓄热供暖具有综合能源利用效率高、长期储能成本低、供热保障稳定性好等特点,是满足增量发展需求,促进供热行业低碳发展的重要方式。近年来,跨季节蓄热供暖在北欧丹麦、瑞典等国家得到了快速的发展,我国赤峰、张家口、石家庄、馆陶等地进行了不同程度的尝试,但国内跨季节蓄热供暖相关标准体系仍不完善,工程缺乏建设指引。本标准从跨季节蓄热供暖工程全寿命出发,对工程建设及运行维护提出具体要求,助力供热行业低碳发展。

1.0.2 结合当前蓄热技术应用进展,大规模跨季节蓄热介质以岩土体、水体为主,蓄热方式多为显热蓄热,本标准针对显热蓄热项目给出了相关规定,不适用于潜热蓄热、热化学蓄热以及其他方式的蓄热技术。对土壤源热泵工程进行补热的,可参照本标准相关条文执行。

32

2.0.3 自然环境、生产生活中存在大量的余热,将其回收供热是提高能源利用率的重要方式。一般可作为蓄热热源的有太阳能、工业余热、电厂余热、空调制冷冷凝热、生活污水、自然水体、人工水体等。

2.0.14 水体蓄热装置㶲效率可按下式计算:

(1)

式中: ηξ ──㶲效率,无量纲;

ξ ──蓄热装置中的㶲量(J);

ξactual ──蓄热装置实际热分层过程中的㶲量(J);

ξideal ──蓄热装置理想热分层过程中的㶲量(J); Cp ──水的比热容[J/(kg·K)];

mi ──第 i 层水的质量(kg);

Ti ──第i 层水的温度(K);

T0 ──蓄热装置最低放热温度(K)。

33

3.0.1 未来较长一段时期内,大型热电联产、工业余热仍将是经济、环保综合效益高的热源,应优先利用上述热源。

3.0.2 热源设施的建设受上位规划限制,在项目开展前期应与上位规划等相衔接,与自然资源和规划部门落实用地需求,提升项目建设可实施性。

3.0.3 近年来,环保政策持续收紧,高耗能工业企业退城进郊步伐加快,拟采用工业余热为蓄热热源的,应评估其搬迁可能性;此外,我国已进入高质量发展阶段,对钢铁、水泥等建材产品的需求日益减少,因此,还需评估市场发展形势对其产能的影响。随着双碳政策持续深入推进,热电联产机组“上大压小”仍在推进,拟采用电厂余热为蓄热热源的,应评估其机组到期服役后关停的可能性。

3.0.4 蓄热装置的容量应根据供热面积确定,供热面积受经济供热半径影响,应根据建筑类型、建筑容积率、初投资、运行费用等,经技术经济比较确定。一般情况下,岩土体蓄热项目供回水温差为 10℃~20℃, 供热半径宜小于 3km,供热面积宜小于300×104m2。水体蓄热项目根据供回水温差情况,可适当扩大供热半径。

岩土体蓄热项目受场地影响较大,当场地一定时,应选择合理的钻孔深度、孔间距、蓄热温度等参数。其中,在蓄热和补热的情况下孔间距对换热量影响最小,需计算地埋管热影响半径,避免出现热短路。结合工程实际,给出我省南部平原某地计算数据,供项目谋划阶段参考,以估算钻孔深度、蓄热温度对供热能

34

力的影响。该项目可用钻孔场地约 100 亩,孔间距为 3.5m,地埋管采用双 U 形 PE 管,建筑单位面积热指标为 45W/m2,土壤、管材、循环介质热物性参数见表 1,钻孔深度、蓄热温度与供热能力的关系见表 2。

表 1 材料热物性参数汇总表

材料

密度

比热容

导热系数

kg/m3

J/ (kg ·K)

W/ (m ·K)

黏土

1980

1380

1.31

致密黏土

2050

1710

1.66

细砂

1420

840

0.65

回填材料

1700

1200

1.97

双 U 管

930

2300

0.42

循环介质

998.2

4182

0.6

表 2 钻孔深度、蓄热温度与供热能力的关系

钻孔

深度

蓄热体温度

地埋管

换热量

地埋管换热能力

热泵COP

供热

能力

面积

m

W/m

MW

104m2

150

37.6

30.7

5.0

38.4

85

28.0

22.9

4.4

29.6

66

120

25.1

31.3

70

28.8

18.8

24.3

54

100

39.2

21.3

26.7

59

16.1

20.8

46

80

40.0

17.4

21.8

48

30.4

13.2

17.1

38

3.0.6 全年余热量应依据气象参数、生产负荷特性、运行记录台

35

账等资料进行测算。利用生活污水、自然水体、人工水体等蓄热热源,应提前对其做不少于一个蓄热周期的温度、流量、水质等参数监测,评价其作为蓄热热源的可行性。

3.0.7 蓄热介质的选择应遵循温度对口的原则,减少能源在蓄热、放热过程中的㶲损失。蓄热热源温度品位较低、需通过热泵升温后供热的宜采用岩土体作为蓄热介质;蓄热热源温度品位较高、可直接供热的宜采用水体作为蓄热介质。采用太阳能作为蓄热热源时,应结合项目特点因地制宜选择蓄热介质。

36

4.2.7 缓冲水箱和短周期蓄热水箱具有较高的充热、放热功率,能够匹配太阳能等具有波动性特点的蓄热热源,并合理分配蓄热装置蓄热时段,可有效提高对蓄热热源的利用效率。

4.3.1 岩土体热物性参数所获取数据至少应包括:岩土体导热系数、岩土体密度、比热容。

4.3.2

1 地下水渗流可带走蓄热体中的热量,应根据当地地下水渗流方向与速度,结合地埋管分区布局,进行测算地下水渗流对蓄热效率的影响,确保系统整体经济高效。

4.3.3 地埋管单位长度换热量一定,在严寒期存在取热困难的情况。2023~2024 年采暖季,河北省遇到历史极寒天气,平均热负荷需求较常态提高 24%,兼顾应对极寒天状况,综合考虑在设置地埋管时需设有一定冗余。

4.3.4 地埋管跨季节储热体设计需考虑规模效应,规模越大,单位储热体积对应表面积越小,热损失越小。相关研究表明,随蓄热体积增大,体表比和储热效率分别呈递减和递增的趋势,储热体积达到 100000m3 时,两者随蓄热体积的变化趋势减弱并趋于恒定。

37

4.3.5 根据地下土壤温度梯度变化情况,地下 10m~30m 内为恒温带,30m 以下为增温带,随着土壤温度升高,增加地埋管深度可有效减少热损失。根据相关研究,单位地埋管长度热损失与埋管深度成反比,且在埋深大于 40m 后,随着埋深的增加,单位地埋管长度热损失变化逐步趋于平缓,因此规定埋管深度不应小于40m。

4.3.7 在土壤源热泵供暖项目中,并联连接方式由于其工程技术相对简单,工程造价也相对较低,且形成的温度场分布较均匀而被广泛采用,但其换热温差小,对于蓄热热源温度较高的项目,能源利用效率不高。因此推荐采用串联连接方式,串联方向宜沿径向由蓄热体中心至边缘。蓄热工况,介质流动方向为由内向外,形成中间温度高、周围温度低的阶梯式土壤温度场;放热工况介质流动方向与蓄热工况相反。串联级数应考虑沿程阻力损失,不宜过多,一般为 3 级~4 级。

4.3.9 采用数值模拟软件进行地下温度场模拟,可根据模拟结果优化系统设计,提升地埋管换热系统设计的合理性和科学性。

4.4.3 从热工性能考虑,蓄热水罐具有较好的热分层,系统效率较蓄热水池更高。从工程投资考虑,根据当前国内外实际工程及研究,当蓄热容量小于 10000m3 时,蓄热水罐与蓄热水池单位容量投资基本相当;当容量大于 10000m3 时,蓄热水池占据一定优势,尤其当蓄热容量大于 50000m3 时,蓄热水池单位容量投资成本显著低于蓄热水罐。

4.4.4 斜温层储热技术冷热介质储存于一个装置中,受密度差作

用,上部流体保持高温,下部流体保持低温,中间存在一个温度梯度很大的自然分层,即斜温层。工作时,高温水在装置顶部被水泵抽出,经过热网换热后,由底部进入装置;或低温水在装置底部被水泵抽出,经过蓄热热源加热后,由顶部进入装置。随着换热过程的进行,斜温层上下移动,进出口介质的温度基本保持不变。与多水槽法、隔膜法、迷宫与折流法相比,斜温层储热技术具有造价低、设计运行方便、维护难度低等优点,是大型跨季节蓄热常用的储热技术。安装布水器, 能够使入口水流均匀地流入蓄热装置,减小冷热水之间的掺混,提高蓄热效率。斜温层的形成与蓄热装置和布水器结构、进水流量、进出水温差等因素有关,有效控制斜温层的厚度可以提高蓄热效率及可用能品质,斜温层厚度越小,高低温水之间的温度梯度越大,蓄热装置的温度分层效果越好。

4.4.6

1 布水器设计应控制无量纲参数佛罗德数 Fr 与入口雷诺数Re,一般将 Fr 的值控制在 1 以下,将 Re 控制在 100~850 之间。斜温层厚度可取无量纲温度区间为[0. 15, 0.85]时,蓄热介质在蓄热装置内的高度,无量纲温度可按下式计算:

(3)

式中: θ ──无量纲温度;

T ──斜温层内某点温度(℃);

Tc ──蓄热装置入口温度(℃);

Th ──蓄热装置出口温度(℃)。

39

2 中心对称布置可最大程度上保持变负荷情况下相应点相等,不会造成不同分流管中水流的偏流,使入口水流进入罐内时均匀掺混,避免涡流的产生。

3 相关研究表明,在流量一定时,开孔个数越多,开孔直径越大,斜温层越薄,即布水器进出水口流速应尽可能小,减小对斜温层的扰动。并且,应进行流路压损计算,对开孔孔径加以控制,均衡每个喷嘴的喷流量,降低最大喷流与最小喷流的差值,以达到均衡进水的目的。

5 热水布水器淹没在正常水位里,喷嘴朝上设计,避免从布水器流出的水流有向下的动量,以最大限度减少对斜温层的扰动。多层布置布水器,可根据蓄热热源温度匹配介质进入蓄热装置的高度位置,减小垂直方向冷热掺混。

6 避免从冷水布水器流出的水流有向上的动量。

4.4.12

1 蓄热装置体积对蓄热效率影响较大,根据相关研究以及实际工程经验,增大蓄热体的尺度有利于减小热损失,即随着蓄热容积的增加,蓄热体体形系数减小,储热体热损失减少,储热效率可呈现增大趋势。同时,提升蓄热体积,还可降低单位容积建设成本。但应根据蓄热装置主体材料特点,在提升蓄热体积的同时还应考虑经济性、安全性等因素。

2 较高的高径比有利于温度分层,但体形系数变大导致热损增加,因此需综合考虑选择合适的高径比,一般在 3~4 时可以实现较好的温度分层效果。

4.4.16 蓄热水罐约有 50%以上热损通过侧壁发生,埋于地下可有效减少侧壁热损失,减小侧壁保温材料厚度,因此优先考虑埋

40

地设置。

4.4.24

2 从热工性能角度出发,边坡坡度会影响表面体积比,从而影响热损失,大的边坡坡度更有利于建立和维持热分层,并减少热损失。但从安全角度考虑,边坡坡度受地质条件影响较大,为防止侧壁坍塌,实际工程边坡坡度一般在 30°左右。已建工程中,丹麦 2012 年建成的 Marstal SUNSTORE 4 项目容积 75000m3,边坡坡度为32.78°;2013 年建成的Dronninglund 项目容积60000m3,边坡坡度为 26.6°;2016 年建成的 Gram 项目容积 122000m3,边坡坡度为 20°;2016 年建成的 Toftlund 项目容积 70000m3,边坡坡度为 27°;我国 2018 年建成的西藏浪卡子项目容积 15000m3,边坡坡度为 27°。

3 蓄热容量小于 10000m3 时,一方面蓄热性能参数不高,另一方面造价与其他水体蓄热装置相比无优势。

4.4.25

3 在施工、运行过程中,水分会进入保温材料导致隔热性能下降,采取设置通风间隙、通风管等措施可排出水分,保持隔热性能。

4.4.26 蓄热水池底部和四周是否需要设置保温层,主要取决于底部和四周土壤的导热系数。当地下水位较深时,蓄热水池周边土壤含水率低、导热系数小,蓄热水池运行一定时间后土壤温度基本稳定,且随蓄热装置蓄热、放热呈现规律性波动,此时,广义上土壤也成为蓄热装置的一部分,可节省较为可观的保温材料投资。

4.4.27 运行过程中,顶部平均温度高于底部平均温度,重点加强

41

顶部保温可以减少大部分侧壁散热。

4.4.29

2 在储热水池设计及施工当中常将土工膜作为水体的主要防渗部件,同时在成本中也占有较大的份额。土工膜在使用中常受光照、温度、氧气、湿度影响易产生老化现象,而在跨季节储热水体中,以侧壁土工膜为主要考虑对象下,温度、氧气、水的共同作用成为影响土工膜老化的主要因素。相关研究表明,土工膜随温度上升渗透系数呈逐渐下降趋势,老化时间越长,渗透系数越小;老化温度越高,渗透系数下降速率越快。土工膜在 70℃以下温度有一定程度的耐热老化性能,在 70℃以上温度会受温度老化对其分子结构内部产生较大影响。当池体温度在 70℃以上时,应选用高温土工膜材料。

4.4.31 水池底部挖掘出来的土壤可用作水池地面以上部分堤坝,使得开挖回填土壤达到平衡,最大限度地减少土壤处理和运输的成本。

42

5.2 监测

5.2.9 能耗对比宜采用目标评价法、历史数据评价法或先进对标评价法。目标评价法,以设计值、理论测算法或其他先进指标为基准值,通过衡量实际运行数据与基准值的比值进行评价。历史数据评价法,以历史数据指标为基准值,通过衡量实际运行数据与基准值的比值进行评价。先进对标评价法,以行业先进水平为标杆,确定基准值,通过衡量实际运行数据与基准值的比值进行评价。

43

6.2.18 蓄热装置主体有一定热惰性,尤其地埋管蓄热、水池蓄热装置周围土壤温度稳定过程缓慢,随着运行年限的增加,蓄热系统全年热效率逐步上升,一般在运行 3 年后,系统运行各参数趋向平稳。

44

7.0.2 跨季节蓄热对用电时段具有较高的灵活性,因此,应尽量结合谷电、弃风弃光电等政策,合理安排热泵等高耗能设备运行时间,提高蓄热和放热时段低成本电力利用率。

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  • 本文由 发表于 2026年7月6日 16:38:47
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