ICS97.130.20 J73 中华人民共和国国家标准 GB/T30103.3—2013 冷 库热工性能试验方法 第3部分:围护结构热流量检测 Methodsoftestingforthermalperformanceoncoldstore— Part3:Heatfluxtestingforenvelopenclosure 2013-12-17发布 2014-11-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T30103《冷库热工性能试验方法》分为以下3个部分: ———第1部分:温度和湿度检测; ———第2部分:风速检测; ———第3部分:围护结构热流量检测。 本部分为GB/T30103的第3部分。 本部分由中华人民共和国商务部提出。 本部分由全国制冷标准化技术委员会(SAC/TC119)归口。 本部分起草单位:国内贸易工程设计研究院、常州晶雪冷冻设备有限公司、烟台冰轮集团有限公司、 浙江盾安冷链系统有限公司、大连冷冻机股份有限公司、上海海洋大学、欧文斯科宁(中国)投资有限公 司、天津商业大学、集美大学、哈尔滨商业大学、上虞市春晖风冷设备有限公司、济南一诺振华防腐保温 工程有限公司、蓬莱市保温防腐工程有限公司、北京华都茂华聚氨酯制品有限公司、北京朝阳新兴制冷 设备厂、保定欣达制冷空调工程有限公司、北京二商集团有限责任公司、北京华商冰山制冷空调成套设 备有限公司、全国商业冷藏科技情报站、国家商用制冷设备质量监督检验中心。 本部分主要起草人:刘小朋、肖杨、万锦康、孙国良、徐庆磊、张建一、焦玉学、郭皓、张力、曹阳、唐俊杰、 申江、贾富忠、倪黎敏、李文江、干苗根、赵荣华、顾众、仇子军、王聪慧、王室元、唐大明、沈忠炎。 ⅠGB/T30103.3—2013 冷库热工性能试验方法 第3部分:围护结构热流量检测 1 范围 GB/T30103的本部分规定了土建冷库及装配式冷库保温性能中围护结构热流量和传热系数的检 测方法。 本部分适用于各种类型新旧冷库冷间隔热性能和对能耗影响的计算。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T3399 塑料导热系数试验方法 护热平板法 GB/T10294 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法(GB/T10294—2008,ISO8302: 1992,IDT) GB/T10295 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法(GB/T10295—2008,ISO8301: 1991,IDT) GB/T10297 非金属固体材料导热系数的测定 热线法 GB/T10801.1 绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料 GB/T10801.2 绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS) GB/T15912.1 制冷机组及供制冷系统节能测试 第1部分:冷库 GB/T20219 喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料(GB/T20219—2006,ISO8873:1987,IDT) GB/T21558 建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料 GB50072 冷库设计规范 GB/T30103.1 冷库热工性能试验方法 第1部分:温度和湿度检测 GB/T30103.2 冷库热工性能试验方法 第2部分:风速检测 SBJ17 室外装配冷库设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 单位面积热流量 heatflux 从一个温度较高的物体或环境,向另一个温度较低的物体或环境,在单位时间、单位面积里传输的 热量。又称热流密度,用q表示,单位:W/m2。 3.2 围护结构 envelopenclosure 围合建筑空间四周的墙体、顶板、地坪、门等及构成冷库空间,抵御环境不利影响的构件(也包括某 些配件)。具有保温、隔热、防水、防潮、耐火、耐久等性能。其特点是,在冷库的内外壁面之间,采用具有 较高热阻的材料构成的隔热体。 1GB/T30103.3—2013 3.3 冻结间 freezingroom 对产品进行冻结加工的房间。 3.4 冷藏间 coldstorageroom 用于贮存经冷却或冻结加工产品的房间。具有适合货品固有特性的温、湿度环境,能最大限度地延 长食品贮藏期限的冷间。冷藏间分为冷却物冷藏间、冻结物冷藏间及多种用途冷藏间等。 3.5 直接电能消耗量 directelectricalenergyconsumption DEC 电气部件的能量消耗,单位:kW/h。 3.6 制冷电能消耗 refrigerationelectricalenergyconsumption REC 常规制冷系统所必须的能量消耗,单位:kW/h。 3.7 总能量消耗 totalenergyconsumption TEC 制冷电能消耗(REC)和直接电能消耗(DEC)的总和。 4 试验方法 4.1 总则 测试冷库围护结构传热量可采用本部分所述试验方法。对于土建冷库结果应符合GB50072的规 定,对于室外装配冷库结果应符合SBJ17的规定,如表1所示。由于冷库能耗与围护结构的热流量密 切关联,在进行围护结构热流量测量的同时,可参照附录A进行冷库能耗的测量和计算,对围护结构热 流量的情况进行验证。 表1 围护结构的单位面积热流量设计值 单位为瓦每平米 围护结构类型 冷间外墙、屋面或顶棚 冷间隔墙 设计温差下的单位面积热流量 ≤11(7~11) ≤12(10~12) 4.2 热平衡法(分新库与旧库两种情况) 4.2.1 新库试验 4.2.1.1 试验原理 本试验方法基于一维稳态传热原理。在新库无制冷的条件下,在冷库内设置电加热装置,调节库内电 加热装置的耗电量,稳定库内外环境温度,库内、外温差为20℃以上,通过库体隔热板之间的传热达到稳 定状态。在此稳定状态下,测量库内外空气温度和输入到库内的功率等参数,计算出冷库库体的热流量。 4.2.1.2 试验条件 试验应满足以下要求: a) 库内外温度差应大于20℃; 2GB/T30103.3—2013 b)库内应装风扇以搅动空气,使温度分布均匀; c)库内电加热装置应均匀地辐射热量; d)数据采集期间,冷库应密闭,所有通风孔应堵塞,防止空气流通。 4.2.1.3 仪器和设备 试验应配备以下的仪器和设备: a) 电热元件、风扇和调压器; b)电压表、电流表、功率表或电能表,精度±1%; c)用于库内温度测量的传感器应符合GB/T30103.1《冷库热工性能试验方法 第1部分:温度 和湿度检测》的要求,精度±0.5℃; d)时间测量仪表,精度±0.1%。 4.2.1.4 试验步骤 应按以下试验步骤进行试验: a) 试验按图1所示,温度测量传感器的位置和数量按图2所示; b)建立需要的试验温度,当达到稳定状态后30min开始试验。其间,电源电压波动不超过±3%; c)试验周期:达到试验条件后,至少每隔15min读取和记录一次仪表读数。稳定环境条件下(库 内外平均温度波动值小于±0.5℃)试验应至少持续6h。自然环境条件下试验应至少持续 48h;且应有稳定的天气条件及稳定的周期性温度变化,冷库库内不同制冷周期平均温度(库 内工作温度)的差值不大于2℃,库外24h不同周期平均温度的差值不大于3℃,应在库外风 速相近的情况下进行测量。 1———冷库; 2———防辐射屏; 3———风扇; 4———电加热器; 5———开关; 6———电参数表。 图1 热平衡法温度传感器布置图 3GB/T30103.3—2013 单位为毫米 注1:×为测点位置; 注2:当冷库L>10m时,需在库内增加5个测点,库外增加3个测点,位于L/3等距分布的横断面内。 图2 热平衡法温度测点布置图 4.2.1.5 计算 每次读数按下式计算传热系数: Ki=Q A(Ta2-Ta1)…………………………(1) A=A1·A ( )2 …………………………(2) 式中: Ki———每次试验的传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[W/m2· ( )K]; Q———为热流量,即为输入到库内的总有功功率,单位为瓦(W); A———为传热面积,单位为平方米(m2); A1———库体外表面面积,单位为平方米(m2); A2———库体内表面面积,单位为平方米(m2); Ta1———库外平均温度,单位为摄氏度(℃); Ta2———库内平均温度,单位为摄氏度(℃)。 试验结果应按下式确定: K=∑n i=1Ki n…………………………(3) 式中: n———为试验中总的读数次数,对于自然环境条件下试验,应取24h左右一个完整周期的数据。 K———为传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[W/(m2·K)]。 除图2所示方法外,温度测点布置也可采用如下方法:视库房大小把空间划分为若干个立方体,一 4GB/T30103.3—2013 般划分为8个或16个立方体,在各立方体中心布一测点,外侧气温测点离壁面距离为150mm,每个面 均匀布4~6个测点。 4.2.2 旧库试验 4.2.2.1 试验原理 4.2.2.1.1 将空库升温,参照新库的测量方法测试传热系数。 4.2.2.1.2 只能在低温下测试时,制冷系统的制冷量Qs的测试宜采用空气侧和制冷剂侧两种方法同时 测量。在旧库且为空库条件下,在库房内均匀布置若干电加热装置,调节发热量使库内空气温度维持在 规定的低温下(如-18℃±1℃或更低)。由已知该工况下制冷量Qs及其他冷耗Q5按式(4),计算出 围护结构传热量Q1。 4.2.2.2 试验条件 试验应满足以下要求