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1、地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范1主要内容1 总则 2 术语 3 工程勘察 4 地埋管换热系统 5 地下水换热系统 6 地表水换热系统 7 建筑物内系统 8 整体运转、调试与验收 9 附录2地源热泵系统工程技术规范1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术 先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范 。1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源 ，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩 热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设 计、施工及验收。1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范 外，尚应符合国家
2、现行有关标准的规定。 1 总则3主要内容1 总则 2 术语 3 工程勘察 4 地埋管换热系统 5 地下水换热系统 6 地表水换热系统 7 建筑物内系统 8 整体运转、调试与验收 9 附录4地源热泵系统工程技术规范2.0.1 地源热泵系统 groud-source heat pump system以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵 机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系 统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为 地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源 热泵系统。对于制冷来说，地源热泵与常规冷水机组最大的区别 是：空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷
3、却。地下水或土壤冷却，又有若干种方式。地埋管换热系统 或地下水换热系统，地下水换热系统又分为直接和间接换 热等等。2 术语5地源热泵系统工程技术规范2.0.2 水源热泵机组 water-source heat pump unit以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。通常 有水水热泵、水空气热泵等形式。2.0.3 地热能交换系统 geothermal exchange system将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。 2.0.4 浅层地热能资源 shallow geothermal resources蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。2.0.5 传热介质 heat-transf
4、er fluid地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地 表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水 溶液。2 术语6地源热泵系统工程技术规范2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交 换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。2.0.7 地埋管换热器 ground heat exchanger供传热介质与岩土体换热用的，由埋于地下的密闭循环管 组构成的换热器，又称土壤热交换器。根据管路埋置方式不同 ，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。 2.0.8 水平地埋管换热器 horizonta
5、l ground heat exchanger换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土 壤热交换器。2 术语7地源热泵系统工程技术规范2.0.9 竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热 器，又称竖直土壤热交换器。2.0.10 地下水换热系统 ground water system与地下水进行热交换的地热能交换系统， 分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系 统。2.0.11 直接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水，经处理后直接流 经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层 的地下水换热系统。 2 术语8地源热
6、泵系统工程技术规范2.0.12 间接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水经中间换热器热交 换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。 2.0.13 地表水换热系统 与地表水进行热交换的地热能交换系统，分 为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统 。 2.0.14 开式地表水换热系统 地表水在循环泵的驱动下，经处理直接流 经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换 的系统。 2.0.15 闭式地表水换热系统 将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具 有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热 管管壁与地表水进行热交换的系统。2 术语9地源热泵系统工程技术规范2.0. 16 环路集管 circuit h
7、eader连接各并联环路的集合管，通常用来保证各并联环路流 量相等。2.0.17 含水层 aquifer导水的饱和岩土层。2.0.18 井身结构 well structure构成钻孔柱状剖面技术要素的总称，包括钻孔结构、井 壁管、过滤管、沉淀管、管外滤料及止水封井段的位置等。2.0.19 抽水井 production well用于从地下含水层中取水的井。2.0.20 回灌井 injection well用于向含水层灌注回水的井。2 术语10地源热泵系统工程技术规范2.0.21 热源井 heat source well用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是 抽水井和回灌井的统称。2.0
8、.22 抽水试验 pumping test一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化 的过程，目的是了解含水层富水性，并获取水文地质参数。2.0.23 回灌试验 injection test一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注 水、记录水位变化来测定含水层渗透性、注水量和水文地质 参数的试验。2.0.24 岩土体 rock-soil body岩石和松散沉积物的集合体，如砂岩、砂砾石、土壤等 。 2 术语11地源热泵系统工程技术规范2.0.25 土热响应试验 rock-soil thermal response test 通过测试仪器，对项目所在场区的测试孔进行一定时间的连续加
9、 热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。 2.0.26 岩土综合热物性参数 parameter of the rock-soil thermal properties 是指不含回填材料在内的，地埋管换热器深度范围内，岩土的综 合导热系数、综合比热容。2.0.27 岩土初始平均温度initial average temperature of the rock- soil 从自然地表下10m20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩 土常年恒定的平均温度。 2.0.28 测试孔vertical testing exchanger 按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于岩土热响应试验的
10、竖 直地埋管换热器称为测试孔。 2 术语12主要内容1 总则 2 术语 3 工程勘察 4 地埋管换热系统 5 地下水换热系统 6 地表水换热系统 7 建筑物内系统 8 整体运转、调试与验收 9 附录13地源热泵系统工程技术规范3.1.1 地源热泵系统方案设计前，应进行工程场 地状况调查，并应对浅层地热能资源进行勘察。 （此为强制性条文，本标准共2个强制性条文）3.1.2 对已具备水文地质资料或附近有水井的地 区，应通过调查获取水文地质资料。3.1.3 工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承 担。工程勘察完成后，应编写工程勘察报告，并 对资源可利用情况提出建议。 3.1 一般规定 14地源热泵系统
11、工程技术规范3.1.4 工程场地状况调查应包括下列内容：1 场地规划面积、形状及坡度；（是否满足打井或埋管面积和位置要求）2 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布；3 场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布；4 场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深；5 场地内已有水井的位置。 3.1 一般规定15地源热泵系统工程技术规范3.2.1 地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区内岩土体地质 条件进行勘察。 3.2.2 地埋管换热系统勘察应包括下列内容：1 岩土层的结构；2 岩土体热物性；3 岩土体温度；4 地下水静水位、水温、水质及分布；5 地下水
12、径流方向、速度；6 冻土层厚度。 3.2.2A 当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在3000 m25000 m2 时，宜进行岩土热响应试验；当应用建筑面积大于等于5000 m2时，应进行热响应试验。 3.2 地埋管换热系统勘察 16主要内容1 总则 2 术语 3 工程勘察 4 地埋管换热系统 5 地下水换热系统 6 地表水换热系统 7 建筑物内系统 8 整体运转、调试与验收 9 附录17地源热泵系统工程技术规范4.1.1 地埋管换热系统设计前，应根据工程 勘察结果评估地埋管换热系统实施的可行性 及经济性。4.1.2 地埋管换热系统施工时，严禁损坏既 有地下管线及构筑物。4.1.3 地埋管换热器
13、安装完成后，应在埋管 区域做出标志或标明管线的定位带，并应采 用2个现场的永久目标进行定位。 4.1 一般规定 18地源热泵系统工程技术规范4.2.1 地埋管及管件应符合设计要求，且应具有质量检验报 告和生产厂的合格证。4.2.2 地埋管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及管件，宜采用聚乙烯管（PE80或 PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC） 管。管件与管材应为相同材料。2 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材 的公称压力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压力 不应小于1.0MPa。地埋管外径及
14、壁厚可按本规范附录A的规 定选用。 4.2 地埋管管材与传热介 质 19地源热泵系统工程技术规范4.2.3 传热介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的 其他介质：1 安全，腐蚀性弱，与地埋管管材无化学反应；2 较低的冰点；3 良好的传热特性，较低的摩擦阻力；4 易于购买、运输和储藏。4.2.4 在有可能冻结的地区，传热介质应添加防冻剂。防 冻剂的类型、浓度及有效期应在充注阀处注明。4.2.5 添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行 水温低35。选择防冻剂时，应同时考虑防冻剂对管道 与管件的腐蚀性，防冻剂的安全性、经济性及其对换热 的影响。 4.2 地埋管管材与传热介 质 20地源热泵系
15、统工程技术规范4.3.1 地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下 管线的种类、位置及深度，预留未来地下管线所需的埋管空 间及埋管区域进出重型设备的车道位置。4.3.2 地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算，最小 计算周期宜为1年。计算周期内，地源热泵系统总释热量宜 与其总吸热量相平衡。 4.3.3 地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量 或释热量的要求。在技术经济合理时，可采用辅助热源或冷 却源与地埋管换热器并用的调峰形式。4.3.4 地埋管换热器应根据可使用地面面积、工程勘察结果 及挖掘成本等因素确定埋管方式。4.3 地埋管换热系统设计 21地源热泵系统工程技术规范4.3
16、.5 地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料热物性参数，采用专用软件（瑞典隆德大学EED、美国Solar Energy 实验室TRNSYS等）进行。竖直地埋管换热器的设计也可按本规范附录B的方法进行计算。4.3.5A 当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在5000m2以上，或实施了岩土热响应试验的项目，应利用岩土热响应试验结果进行地埋管换热器的设计，且宜符合下列要求：夏季运行期间，地埋管换热器出口最高温度宜低于33；冬季运行期间，不添加防冻剂的地埋管换热器进口最低温度宜 高于4。 4.3 地埋管换热系统设计 22地源热泵系统工程技术规范4.3.6 地埋管换热器设计计算时，环路集管不应包括在地埋管换 热器长度内。4.3.7 水平地埋管换热器可不设坡度。最上层埋管顶部
