DB15∕T 2970-2023 太阳能聚光设施农业跨季度储热工程技术规范

ICS27.160

CCSF12

15

内蒙古自治区地方标准

DB15/T2970—2023

太阳能聚光设施农业跨季度储热工程

技术规范

Technicalspecificationsofsolarconcentrationfacilityagriculture

cross-seasonalheatstoragesystem

2023-04-26发布2023-05-26实施

内蒙古自治区市场监督管理局发布

DB15/T2970—2023

前言

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》的规定

起草。

本文件由内蒙古自治区能源局提出。

本文件由内蒙古自治区新能源和可再生能源标准化技术委员会（SAM/TC22）归口。

本文件起草单位：内蒙古工业大学、内蒙古天之风科技有限责任公司、内蒙古建筑职业技术学

院、内蒙古自治区产品质量检验研究院、内蒙古工大建筑设计有限责任公司、中晟华兴（北京）建设

有限公司、内蒙古自治区质量和标准化研究院、内蒙古自治区特种设备检验研究院。

本文件主要起草人：常泽辉、侯静、彭娅楠、王涛、许双、付晓娟、孙广川、涂伟伟、刘雪东、李

洪、王峰、石瑞、刘博、杨杰、李林云、高杨、任常峰、米丽。

I

DB15/T2970—2023

太阳能聚光设施农业跨季度储热工程技术规范

1范围

本文件规定了太阳能聚光设施农业跨季度储热工程的术语、定义和技术规范。

本文件适用于以空气为传热介质、土壤为储热介质的太阳能聚光设施农业跨季度储热工程的设计、

安装、施工、验收和运行管理。也适用于其他太阳能聚光设施农业跨季度储热工程。

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/T700碳素结构钢

GB/T714桥梁用结构钢

GB/T4455农业用聚乙烯吹塑棚膜

GB4706.12家用和类似用途电器的安全储水式热水器的特殊要求

GB4706.18家用和类似用途电器的安全电池充电器的特殊要求

GB/T5226.1机械电器安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB/T13869用电安全导则

GB/T20473建筑保温砂浆

GB/T32981墙体材料当量导热系数测定方法

GB/T37526太阳能资源评估方法

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50009建筑结构荷载规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB50057建筑物防雷设计规范

GB50205钢结构工程施介质量验收标准

GB/T51183农业温室结构荷载规范

DB15/T1935高效生态日光温室大棚建造技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

接收体receiver

太阳能聚光器内吸收太阳辐射能并由传热介质传递热量的部件。

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玻璃管glasstube

用于放置太阳能聚光器接收体、传热介质循环的玻璃圆管。

循环装置circulationdevice

太阳能聚光集热系统中传热介质循环动力来源的装置。

保温材料thermalinsulationmaterial

敷设于循环装置四周，防止热量散失的材料。

太阳能聚光集热系统solarconcentrationheatsystem

由太阳能聚光器及其组件和支架组成，用于将太阳能转化为热能的系统。

太阳能聚光设施农业跨季度储热系统solarconcentrationfacilityagriculturecross-

seasonalheatstoragesystem

由太阳能聚光集热系统、跨季度储热系统和设施农业组成。可将太阳能聚光集热系统光热转化产生

的热能存储于设施农业种植土壤中，并实现对太阳能进行跨季度转化应用的系统。

控制系统controlsystem

太阳能聚光集热系统中安装的控制设备、保护设备、线路，用于控制太阳能聚光集热系统的运行。

设施农业facilityagriculture

在环境可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式。

太阳能聚光集热系统支架基础supportbracketfoundationofsolarconcentrationheat

system

用于太阳能聚光集热系统中安装固定太阳能聚光器支架而设计的混凝土或其他材质基础。

4太阳能聚光设施农业跨季度储热系统构成

太阳能聚光集热系统

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太阳能聚光集热系统由多组太阳能聚光器、支架、循环装置及控制系统组成，用于将其捕获的太阳

能转化为热能。其中，太阳能聚光器由聚光反射面、玻璃盖板、玻璃管、接收体装配而成。

跨季度储热系统

跨季度储热系统由传热介质循环管路、储热介质和保温材料等组成。

设施农业

设施农业由侧墙、后墙、支撑骨架、棚膜、棉毡被等组成。

5要求

一般性要求

5.1.1在工程开始施工之前，建设单位应取得相关的施工许可文件。

5.1.2设施农业应满足基础工程的验收标准，包括土建工程、安全防范的规定。

5.1.3设施农业、太阳能聚光器支架的结构强度应按照GB50009执行。

5.1.4设施农业使用棚膜应按照GB/T4455执行。

5.1.5建筑用砂浆应按照GB/T20473执行。

5.1.6应根据项目实施地的气候特征、太阳能资源、安装条件、地质结构、土壤质地、投资规模等因

素，确定跨季度储热系统可行性、经济性以及各类辅助设备等。

5.1.7系统设计应根据不同地区和使用条件采取防冻、防结霜结露、防过热、防雹、抗风、抗震和保

证电气安全等技术措施。

5.1.8部件、材料的选用应依据当地环境特点，且应符合相关产品现行国家标准的规定及使用寿命。

安全要求

5.2.1系统用电安全应按照GB/T13869执行。

5.2.2系统防雷接地应按照GB50057执行。

5.2.3系统抗震设计应按照GB50011执行。

5.2.4控制系统使用的电器控制装置应有明确的图形、文字说明。控制系统的按钮、指示灯、显示器

等应按照GB/T5226.1执行。

6系统设计要求

一般要求

6.1.1设计时应根据设施农业建设地太阳能资源、水文地质、地理纬度、棚间距、种植面积、种植高

度、设施农业建筑热负荷计算太阳能聚光集热面积。

6.1.2设施农业围护结构导热系数的测试方法应满足GB/T32981墙体材料、GB/T4455棚膜材料等当

量导热系数测定方法。

6.1.3设计时应预留足够面积用于放置传热介质循环管路。

6.1.4设计时应预留棚前足够面积用于放置太阳能聚光集热系统。

6.1.5太阳能聚光器安装倾角应根据使用地地理纬度、全年辐照强度、运行周期、供能需求确定，具

体方法应按照GB/T37526。

6.1.6设施农业应根据当地气候条件选择适当厚度的保温覆盖物。

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6.1.7设计时应在设施农业种植层地下预留传热介质循环管路的铺设通道，确保热量能储存至种植土

壤中。

6.1.8设计时应在设施农业南保温墙处预留传热介质循环管路的进、出通道。

6.1.9设计时应对设施农业南保温墙前地面取平、夯实。

6.1.10设计时应对设施农业南保温墙设置防寒沟，其四周内侧埋深应大于0.5m。

6.1.11设计时应对设施农业东、西外墙设置防风墙，墙体厚度和外贴苯板厚度按照DB15/T1935规定

的要求执行。

太阳能聚光器

系统采用复合抛物面聚光器时，其相关性能应符合表1给出的参数值。

表1复合抛物面聚光器性能规格参数

零件名称材料/牌号指标规格/参数备注

几何聚光比/λ1.95<λ<3-

聚光集热效率/η40%<η冬季

热变形温度200℃-

复合抛物面聚光器玻璃钢

冲击强度100kJ/m2-

阻燃性能V0级-

弯曲强度170MPa-

反射率>86%-

反射镜面铝漫反射<16%-

厚度/h>0.0003m-

透光率>85%-

玻璃管硅硼玻璃

颜色无-

表面涂层可选择性吸收材料-

接收体金属

吸收率>85%-

跨季度储热系统设计

6.3.1跨季度储热系统储热介质选用设施农业内种植土壤。

6.3.2跨季度储热系统传热介质循环管路数量、管径、材质、埋深应根据设施农业种植热负荷、地质

构造、冻土层深度、土壤质地加以确定。

6.3.3跨季度储热系统传热介质循环管路连接方式以设施农业尺寸、设施农业建筑构造、风机功率确

定。

6.3.4安装在设施农业外的支架部分应能承受的载荷按照GB/T51183规定的要求，当建设地最大风

力大于10级时，按建设地最大风力设计。

6.3.5支架的设计与选材应符合GB/T700和GB/T714规定的要求，支架的焊接应符合GB50205规

定的要求，并应进行防腐处理。

6.3.6墙体应具备保温和/或蓄热功能，异质复合墙体的保温层应置于设施农业外侧，蓄热层应置于设

施农业内侧。保温层宜采用导热系数小的材料，蓄热层应采用比热容值大的材料。

电气安全

6.4.1系统的电气设计应满足用电负荷和运行安全要求。

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6.4.2系统所用的电器设备，其电气安全应符合GB4706.18和GB4706.12规定的要求。

防雷

6.5.1设施农业的防雷设计应优先利用其建筑物的金属构架、金属屋面等作为外部防雷装置，无自然

金属构件可利用的砖石，砖木或木结构的设施应专门设置接闪器、引下线和接地装置进行外部防雷保护。

6.5.2当专设引下线时，其根数不应少于两根，并应沿建筑周边均匀对称布置，引下线上下两端应分

别与接闪器和接地装置电器可靠连接。

6.5.3系统所用各种线路、金属管道和屋面用电器设备等应采取防闪电电涌侵入的措施。

6.5.4外部防雷装置的材料和最小尺寸应符合GB50057的规定。

7施工要求

一般要求

7.1.1施工安装不应破坏设施农业的地基、防寒沟、保温层和附属设施，不应削弱设施农业在寿命期

内承受载荷的能力。

7.1.2安装应按相关规定的要求执行，并应设置可靠的防护措施，佩戴安全防护用品，设置醒目、清

晰、易懂的安全标识。

施工准备

7.2.1太阳能聚光集热系统使用的管材及附件包括风机、电磁阀、电线电缆、钢材、防腐材料、保温

材料等均应符合相关的国家标准及设计要求，并应提供相应的质量合格证明文件。

7.2.2围护结构的材料应符合相关国家标准的要求。

太阳能聚光集热系统施工

7.3.1确定太阳能聚光器的安装位置后，应按照要求开挖基坑，测量基础平台位置，地面用压路机或

者打夯机夯实。

7.3.2基础平台用水泥混凝土浇筑或条石基座，尺寸根据太阳能聚光集热系统设计。浇筑混凝土后振

捣抹平并养护，混凝土模块应根据太阳能聚光器模块进行数量分割，每块混凝土模块应根据技术设计方

案留有传热介质循环管路预留口，预留口不打混凝土，并应根据太阳能聚光器支架确定地脚螺栓及预埋

件位置，安装应牢固、准确。

7.3.3安装完毕后应对支架做防锈处理，应在安装太阳能聚光器槽体法兰边开孔的位置预先焊接螺栓，

为方便槽体的安装，螺栓应与角钢平面垂直。应按设计图纸要求开孔，地面平台预埋螺栓应与支架连接。

7.3.4太阳能聚光器安装朝向应根据设施农业结构特点，宜采用正南或正南偏西5°，实际安装条件

不能保证时，应调整太阳能聚光器数量，安装完成时玻璃盖板应密封良好。

7.3.5太阳能聚光器安装倾角应考虑到跨季度储热和遮光的影响，在与设施农业集成的最大允许条件

下，太阳能聚光器安装倾角应能满足其最大采光和最小遮挡设施内靠南作物采光的要求。

7.3.6太阳能聚光集热系统高温出口端与地下预埋传热介质循环管路连接时应采用金属管连接，管路

连接处应做密封，管路露出地面部分应用保温材料包好。低温端应用非金属材质传热介质循环管路与风

机连接，出风口应用橡胶密封环与太阳能聚光器的玻璃管连接，完成循环系统的安装。

设施农业施工

7.4.1设施农业施工时应预留控制枢纽电器设备、传感器安装空间及跨季度储热系统传热介质循环管

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路进出口位置。

7.4.2设施农业施工时，应尽量减少防寒沟、围护结构不必要的接缝与开口，对于必需的接缝、开口

处应进行保温处理。

跨季度储热系统施工

7.5.1跨季度储热系统应按照设计图纸开挖沟槽、挖高填低、挂线找平、保温层铺设、反射膜铺设、

管道铺设、沟槽回填等工艺开展。

7.5.2传热介质循环管路安装时应对底部进行平整处理，应做保温，竖直管道及弯头不受力，内置部

分应做防渗水处理，外置部分应做防水、防尘、阻燃等措施。

7.5.3传热介质循环管路保温层厚度应大于0.035m，外壳应做防老化、防潮、防渗漏处理。

7.5.4土壤中传热介质循环管路水平应倾斜布局，沿空气流动方向应有3‰～5‰的坡度，底端应做排

水口及排水井。

7.5.5传热介质循环管路所有连接处应保证密封良好，无漏气，检漏后清洁。

7.5.6系统管路应走向合理、横平竖直，应符合施工图纸设计要求，保证系统运行效果。

7.5.7传热介质循环管路应在地表位置加设控制阀门。

7.5.8根据传热介质循环管路的沿程阻力，应选用适宜扬程、流量的风机。

7.5.9风机等前后应装活结或阀门，其安装应符合厂家设计要求，应与太阳辐照度计、测温探头一并

做好防雨、防冻、防尘保护，保护措施应美观、牢固、便于拆卸、安装、维护。

其他设备及保温

7.6.1所用电缆线应使用阻燃管，阻燃管应固定牢固；所有接线处应接线牢固，接线端子处所压的线

长度合适，接完线后不应有外漏的铜线；对于铜丝线，接线处应拧成一股，不应散开和外漏线头。

7.6.2所有电源线应使用铜线，接线装置和电源线的连接处应使用绝缘胶布缠绕密封良好。

7.6.3所有用电设备应可靠接地，电源线径应符合设计要求。

7.6.4控制柜放置应放置于设施农业靠近电源的墙壁上，距离地面应大于1.0m，应保持干燥、防潮、

防水、防雷击，控制柜与墙面之间应做胶板垫层。

7.6.5控制柜应具备过流保护和漏电保护功能，当超过额定电流时应自动停止运行并报警。

7.6.6灯具、电源插座、开关等电器设备应具备密封防水功能、插座回路应设有剩余电流动作保护器

或漏电保护装置。

8工程验收

一般规定

8.1.1太阳能聚光设施农业跨季度储热工程验收应包括的文件和资料：竣工图、设计变更文件、主要

材料、设备、成品、半成品、仪表的出厂合格证明或检验资料、隐蔽工程验收记录和中间验收记录、系

统调试及试运行记录。

8.1.2验收后资料应分类整理，不同验收标准验收资料应分开管理。

太阳聚光集热系统验收

8.2.1太阳能聚光集热系统地基应符合GB50007中的要求。

8.2.2预埋件应符合设计要求。

8.2.3太阳能聚光器支架安装倾角误差不应超过±2°。