资源描述
吉林省 工程建 设地方 标准 热泵系统工程技术标准 Technical standard for heat pump system engineering DB22/T 5044-2020 主编部门：吉林省建设标准化管理办公室 批准部门：吉林省住房和城乡建设厅 吉 林 省 市 场 监 督 管 理 厅 施行日期：2020 年 7 月 29 日 2020 长 春 吉 林 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 吉林省市场监督管理厅 通 告 第 557 号 吉 林 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 吉 林 省 市 场 监 督 管 理 厅 关 于 发 布 既 有 住 宅 加 装 电 梯 工 程 技 术 标 准 等 4 项 吉 林 省 工 程 建 设 地 方 标 准 的 通 告 DB22/T 5041-2020 DB22/T 5042-2020 DB22/T 5043-2020 DB22/T 5044-2020 2020 7 29 前 言 依据吉林省住房和城乡建设厅关于下达 2019 年全省工程建设地方标准 制 定（修订）计划（一）的通知（吉建标 2019 1号）文件要求，编制组经调查研究，总结工程经验，依据 地源热泵系统工程技术规范GB 50366 等 国家有关标准，结合我省的水文地质及气候等具体情况，并广泛征求意见，对 地源及低温余热水源热泵系统工程技术规程 DB22/T 1038-2011 进行了修订，并更名为热泵系统工程技术标准。本 标 准 的 主要 内 容：1 总则；2 术语 和符号；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 低温余热水换热系统；8 空气源热泵系统；9 热泵机房；10 末 端系统；11 监测与控 制系统；12 整体运转、调试与验收。本标准修订的主要技术内容：1 本标 准的适用范围修订为采用蒸气压缩热泵技术进行供热、供生活热水或供冷的热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收；2 术语中 增加热泵系统、空气源热泵系统、空气源热泵机组；3 增加 2.2 节 符号；4 增加 空气源热泵系统方案设计前对室 外空气参数及周边情况调查内容；5 地源热 泵系统工程勘察增加 地源热泵系统工程勘察标准 CJJ/T 291 相关要 求；6 工程勘察报 告相关内容由附录 A 修订为正文；7 增加第 8 章 空气源热泵系统。本标准由吉林省建设标准化管理办公室负责管理，由主编单位长春工程学院负责具体技术内容的解释。本标准在执行过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，随时将意见或建议寄送吉林省建设标准化管理办公室（地址：长春市民康路 519 号，邮编：130041，Email：）。本标准主编单位：长春工程学院 吉林省 土木建筑学会热能动力分会 本标准参编单位：吉林省建筑科学研究设计院 长春市建筑设计研究院 吉林省 水文地质调查所 长春经济开发区规划建筑设计有限公司 青岛海信日立空调系统有限公司 文和王集团吉林省文吉能源科技有限公司 本标准主要起草人员：吕耀军 金 洪文 肖楚 雄 范洪昌 石俊龙 朱 立新 马 爽 边德军 任庆凯 赵 麒 王 浩 徐 辉 王 琛 赵 雄飞 蒋祥 婷 杨 蕾 仇 阳 刘 旭日 白文 明 蔡世坤 李景皓 刘 丽莘 韩 晶 本标准主要审查人员：陶乐然 周 毅 邵子 平 惠 群 丛 颖 衣 建全 赵清 华 1 总则.1 2 术语和符 号.2 2.1 术语.2 2.2 符号.5 3 工程勘察.8 3.1 一般规定.8 3.2 资源及现 状调查.8 3.3 钻探取样 与试验.9 3.4 勘察内容 及要求.9 3.5 工程勘察 报告.12 4 地埋管换 热系统.14 4.1 一般规定.14 4.2 地埋管管 材与传热介质.14 4.3 地埋管换 热系统设计.15 4.4 地埋管换 热系统施工.16 4.5 地埋管换 热系统的检验与验收.18 5 地下水换 热系统.20 5.1 一般规定.20 5.2 地下水换 热系统设计.20 5.3 地下水换 热系统施工.21 5.4 地下水换 热系统检验与验收.22 6 地表水换 热系统.23 6.1 一般规定.23 6.2 地表水换 热系统设计.23 6.3 地表水换 热系统施工.24 6.4 地表水换 热系统检验与验收.24 7 低温余热 水换热系统.26 7.1 一般规定.26 7.2 低温余热 水换热系统设计.26 7.3 低温余热 水换热系统施工.27 7.4 低温余热 水换热系统检验与验收.27 8 空气源热 泵系统.28 8.1 空气源热 泵系统设计.28 8.2 空气源热 泵系统施工.29 8.3 空气源热 泵系统检验与验收.30 9 热泵机房.31 9.1 机房的布 置.31 9.2 土建、采 暖通风、给排水.31 9.3 热泵机组 系统.32 9.4 电气.33 9.5 热泵机房 系统施工、检验与验收.33 10 末端系统.35 10.1 末端系 统设计.35 10.2 末端系 统施工、检验与验收.35 11 监测与控 制系统.36 11.1 一般规 定.36 11.2 换热系 统参数监测与控制。.37 11.3 监测与 控制系统施工.38 11.4 监测与 控制系统检验与验收.39 12 整体运转、调试与验收.40 附录 A 常 用 物 质 的 比 热、密 度、热 导 率 和 热 扩 散 率.42 附录 B 浅层 地热能计算方 法.44 附录 C 岩土 热响应试验.46 附录 D 竖直地埋管换热器的设计计算.49 附录 E 地埋 管外径及壁厚.52 附录 F 地埋管压力损失计算.54 本标准用词说明.56 引用标准名录.57 附：条文说明.59 1 1 总则 1.0.1 为规 范地源、低温余热水源及空气源等热泵系统的应用技术，确保系统技术先进、经济合理、运行安全可靠，制定本标准。1.0.2 本 标准 适 用 于 采 用 蒸 气 压 缩 热 泵 技 术 进 行 供 热、供 生 活 热 水或供冷的热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收。1.0.3 热 泵系 统 工 程 的 设 计、施 工 及 验 收 除 符 合 本 标 准 外，尚 应 符合国家现行有关标准的规定。2 2 术语和 符号 2.1 术语 2.1.1 热泵 系统 heat pump system 由热泵机组、热能交换系统和末端系统组成的供热、供冷系统。2.1.2 地源 热泵系统 ground-source heat pump system 以岩土体、地下水或地表水为低温或高温热源，由 水 源 热 泵 机组、地热能交换系统、末端系统组成的供热、供冷系统。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。2.1.3 低温 余热水源热泵系统 low temperature waste heat water-source heat pump system 以 不 能 直 接 用 于 供 热 或 生 活 热 水 的 工 业 或 生 活 等 低 温 余 热 水（一般低于 35）为低温 热源，由水源热泵机组、低温余热能交换系统、末端系统组成的供热或供生活热水系统。2.1.4 空气 源热泵系统 air-source heat pump system 以 空 气作 为 低 温 或 高 温 热 源，由 空 气 源 热 泵 机 组、末 端 系 统 组成的供热、供冷系统。2.1.5 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机组。2.1.6 空气 源热泵机组 air-source heat pump unit 以空气 作为低温热源的热泵机组。2.1.7 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。2.1.8 传热 介质 heat-transfer fluid 热 泵 系统 中，通 过 换 热 管 或 换 热 器 与 冷 热 源 进 行 热 交 换 的 一 种 3 液体，一般为水或添加防冻剂的水溶液。2.1.9 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。2.1.10 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。2.1.11 水平 地埋管换热器 horizontal 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。2.1.12 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。2.1.13 地下 水换热系统 groundwater 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。2.1.14 直接 地下水换热系统 direct closed-loop groundwater system 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。2.1.15 间接 地下 水换热系统 indirect closed-loop groundwater system 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。2.1.16 地表 水换热系统 surface water system 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。2.1.17 开式 地表水换热系统 open-loop surface water system 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。4 2.1.18 闭式 地表水换热系统 closed-loop surface water system 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。2.1.19 低 温 余 热 水 换 热 系 统 low temperature waste heat water system 与低温余热水进行热交换的热能交换系统，分为直接低温余 热水换热系统和间接低温余热水换热系统。2.1.20 直接 低温余热水换热系统 direct low temperature waste heat water system 低温余热水在循环泵的驱动下，直接流经水源热泵机组进行 热交换的系统。2.1.21 间 接 低 温 余 热 水 换 热 系 统 indirect low temperature waste heat water system 低温余热水经中间换热器热交换后循环利用或排放的低温余 热水换热系统。2.1.22 环路 集管 circuit header 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。2.1.23 含水 层 aquifer 导水的饱和岩土层。2.1.24 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。2.1.25 抽水 井 production well 用于从地下含水层中取水的井。2.1.26 回灌 井 injection well 用于向地下含水层灌注回注水的井。2.1.27 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。5 2.1.28 抽水 试验 pumping test 一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量出水量、水位、水质、水温变化的过程，目的是了解含水层富水性，获取水文地质参数及地下水特征的试验。2.1.29 回灌 试验 injection test 一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注水量、记录水位、水温变化来测定含水层渗透性、注水量和水文地质参数的试验。2.1.30 岩土 体 rock-soil body 岩石和松散沉积物的集合体，如砂岩、砂砾石、亚黏土壤等。2.1.31 岩土 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 续加热或取热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。2.1.32 岩土 综合热物性参数 parameter of the rock-soil thermal porperties 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。2.1.33 岩土 初始平均温度 initial average temperature of the rock-soil 从自然地表下 10m 20m 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。2.1.34 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 的竖直地埋管换热器称为测试孔。2.1.35 监测 与控制系统 detection and control system 是指通过安装数据计量和采集装置，对热泵系统进行控制与 监测。2.2 符号 D 地埋管换热器单孔地热能；6 T 温度；T 温差；R 导热热阻；导热系数；K 传热系数；L 长度；r 半径；do管外径；di管内径；de当量直径；db钻孔的直 径；岩土体的热扩散率；运行时间；Qc额定冷负荷；Qh额定热负荷；EER热泵机组的制冷性能系数；COP热泵机组的供热性能系数；T 运行小时数；dn公称外径；流量；公称直径；管子的断面面积；流速；G dj A V 7 Re 管内流体的雷诺数；管内流体的密度；管内流体的动力黏度；管段的沿程阻力损失；单位管长摩擦阻力损失；管段的局部阻力损失；管段的总阻力损失。P PY Pd Pd Pz 8 3 工程勘 察 3.1 一般规 定 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 及 浅 层地热能的资源勘察。3.1.2 低 温余 热 水 源 热 泵 系 统 方 案 设 计 前，应 进 行 低 温 余 热 水 资 源情况勘察。3.1.3 空 气源 热 泵 系 统 方 案 设 计 前，应 进 行 室 外 空 气 参 数 及 周 边 情况勘察。3.1.4 工 程勘 察 应 由 水 文 地 质 和 暖 通 专 业 技 术 人 员 共 同 承 担，工 程勘察完成后，应编写工程勘察报告，对地源、低温余热水源、空气源热泵系统资源可利用情况以及系统设计、施工、运行中的监测和维护提出建议。3.1.5 地源 热泵系统工程勘察应符合 地源热泵系统工程勘察标准CJJ/T 291 和 浅层地 热 能 勘 查 评 价 规 范 DZ/T 0225 的 相 关规 定。3.2 资源及 现状调查 3.2.1 工程 勘察前，应收集拟建工程所在地区的水文、气象、地形、地貌、区域地质、地热地质资料以及地热能开发利用现状和成果资料，可利用低温余热水资源情况等。3.2.2 水 文地 质 调 查 应 包 括 下 列 内 容：岩 土 层 岩 性、结 构；含 水 层分布、厚度及埋藏条件；地下水水位、水温、水质及动态变化；岩土体的热物理性质参数（导热系数和比热容）及岩土体的物理性质参数（孔隙率、含水率、密 度）；地温场自然分布特征及热响应规律。3.2.3 低 温余 热 水 资 源 调 查 应 包 括 下 列 内 容：低 温 余 热 水 水 温、水 9 质、水量等。3.2.4 室外 空气参数调查应包括：供 暖、通风、空调室外计算温度，冬季和夏季最多风向及频率，极端最低气温，极端最高气温等。3.2.5 工 程场 地 现 状 调 查 应 包 括 下 列 内 容：场 地 已 有 建 筑 物 和 规 划建筑物的性质、占地面积、高度及分布等；场地内已有的、计划修建的地下管线和地下建筑物的分布和埋深；场地内已有的水井情况等。3.3 钻探取 样与试验 3.3.1 通 过钻 探 取 样：查 明 岩 土 体 岩 性 结 构，测 试 其 物 理 性 质 及 热物理性质参数，分析含水层的分布、厚度及埋藏条件。钻探取样应符合岩土工程勘察规范GB 50021 的有关规定。3.3.2 通过 钻探孔测定地下水水位、水温、水质和动态变化。3.3.3 钻探 孔数量不宜少于 2 个，孔深应根据换热系统要求及地质条件确定。钻探孔的施工应符合供水水文地质钻探与管井施工操作规程CJJ/T 13 的规定。3.3.4 地 埋管 热 泵 系 统 的 应 用 面 积 在（3000 5000）时，宜 进 行岩土热响应试验，大于等于 5000 时，应进行岩土热响应试验，并应符合附录 C 的规定。3.3.5 地 下水 源 热 泵 系 统 应 进 行 抽 水 及 回 灌 试 验，并 应 符 合 供 水水文地质勘察规范GB 50027 的有关 规定。3.4 勘察内 容及要求 3.4.1 地埋 管换热系统勘察应符合下列规定：1 勘察内容：1）场地岩 土层的岩性、结构、地温场分布特征；2）场地岩 土体的天然含水率、孔隙率、粒度成分、密度、导 10 热系数和比热容等；3）场地地 下水静水位、水温、水质及其动态变化；4）按规定进 行的现场热响应试验，应取得换热孔岩土比热容、岩土体平均导热系数、岩土初始温度等参数，确定地埋管的合理长度；5）表土冻 融期及标准冻土深度；2 勘察要求：1）水平地 埋管换热系统勘探方法可采用坑、槽探进行，其数量不宜少于 2 个，深度宜 比预计埋藏深度深 1.0m；2）竖直地 埋管换热系统，勘探方法应进行钻探取样，钻孔数量不宜少于 2 个，深度宜 比预计埋管深度深 5.0m。3.4.2 地下 水换热系统勘察应符合下列规定：1 勘察内容：1）场地岩 土层岩性、结构、含水层类型及埋藏条件；2）含水层 的富水性、渗透性；3）地下水 的水温、水质、水位及其动态变化；4）地下水 补给、径流、排泄条件；5）勘察钻孔 应是抽水和回灌试验孔，获取单井出水量和相应的降深值以及单井回灌量和相应的水位上升值；6）确定合理 的地下水循环利用量和抽水井、回灌井布置方案；2 勘察要求：1）勘察钻孔 的深度，应根据含水层或含水构造带埋藏条件确定；2）在勘察 深度内有多个含水层组时，应进行分层勘察，取得各层的水质分析资料。水质分析项目应根据地区或场地具体条件和要求确定；3）勘察试 验井的施工应符合管井技术规范GB 50296 的相关规定。勘察结果符合地源热泵系统要求时，勘察试验井应完善成热源井，成井施工过程应由水文地质专业人员 11 进行监理。3.4.3 地表 水换热系统勘察应符合下列规定：1 勘察内容：1）地表水 水源性质、深度、面积、水量及利用现状；2）地表水 不同深度的水温、水质及动态变化，水面冻融期及冰层厚度；3）地表水 的补给与排泄、流速、流量及动态变化；4）确定地 表水取水和回水适宜地点及路线；5）闭式系 统必要时应进行水下换热器的热响应试验；2 勘察要求：1）应充分 调查和利用已有的多年水文观测和测试资料；2）无资料 时，应进行不同深度的水温、水质、水位动态的观测和测试工作，时间应不少于一个水文年；3）必要时，应布置勘探钻孔，了解地表水与地下水的水力联系。3.4.4 低温 余热水换热系统勘察应符合下列规定：1 勘察内容：1）低温余 热水水源性质、水量及利用现状；2）低温余 热水的水温、水质及动态变化；3）确定低 温余热水取水和回水适宜地点及路线；2 勘察要求：1）应充分 调查低温余热水来源、性质、用水安全等内容；2）无相关 资料时，应进行不同季节的水温、水质、水量动态的观测和测试工作，时间应不少于一年。3.4.5 空气 源热泵系统勘察应符合下列规定：1 勘察内容：1）不少于 一年室外年逐时气温；2）极端最 低气温；3）已有和 规划周边建筑物性质、距离、高度等；12 4）室外机 布置位置方案；2 勘察要求：1）应充分 调查和利用已有的室外空气参数资料；2）无相关资 料时，应进行不少于一年的室外空气逐时参数的观测。3.5 工程勘 察报告 3.5.1 勘 察工 作 结 束 后，应 及 时 整 理、分 析 勘 察 资 料，编 写 工 程 勘察报告。3.5.2 勘察 工作说明应包括下列内容：1 任务的来 源；2 建设项目 的规模、功能及冷热负荷要求；3 勘察工作 的目的、任务和要求；4 依据的技 术标准；5 使用的仪 器、设备；6 完成的工 作量；7 勘察工作 日程，提交勘察报告时间等。3.5.3 工 程所 在 地 区 域 自 然 地 理 及 地 质 概 况 说 明 应 包 括 下 列 内 容：1 区域自然 地理条件；2 气象水文 特征；3 区域地质 条件。3.5.4 项目 场地地质、水文地质条件应包括下列内容：1 场地地形、地貌条件；2 地质岩性 结构；3 地下水含 水层的类型、埋藏条件、水位和水质动态特征；4 地下水补 给及排泄条件。3.5.5 低温 余热水资源情况应包括下列内容：1 工业或生 活低温余热水来源；13 2 水量、水 温、水压、变化规律等；3 可能存在 的风险及解决措施。3.5.6 室外 空气参数及周边情况应包括下列内容：1 不少于一 年的室外逐时气温、相对湿度等室外空气参数；2 周边建筑 物性质、高度、距离、噪声要求等情况；3 确定室外 机合理位置，评估气流、噪声等对周边的影响。3.5.7 热泵 系统分析评价应包括下列内容：1 依据调查、钻孔取样、测试与现场试验的资料，分析测试和试验成果资料的准确性，提出设计使用的技术参数的建议值。2 对采用不 同方式的热泵系统的适宜性进行分析评价。3 根 据 保 护资 源、合 理 开 发 的 原 则，提 出 拟 建 热 系 统 的 方 式，论证其保证程度，并预测其可能的变化趋势和对环境的影响程度。3.5.8 结论 和建议应包括下列内容：1 勘察的主 要结论性意见；2 建议热泵 系统的初步设计方案；3 指出施工 中和运行后的注意事项；4 建议监测 的项目及要求。3.5.9 主要 附件包括下列内容：1 勘察工作 与建筑物平面布置图；2 综合地质 图及其剖面图；3 钻孔柱状 图；抽、灌水试验综合图表；4 各类测试 成果表；5 热响应试 验成果报告；6 室 外 逐 时气 温、相 对 湿 度、极 端 最 低 气 温、极 端 最 高 气 温。14 4 地埋管 换热系统 4.1 一般规 定 4.1.1 地 埋管 地 源 热 泵 系 统 应 进 行 全 年 逐 时 动 态 负 荷 计 算，最 小 计算周期为 1 年。计算周期内，地源热泵系统总吸热量应与总释热量相平衡，当全年累积吸热量与释热量不平衡时，应采取合理可靠的辅助热源或冷源进行调节。4.1.2 当地 埋管换热系统的应用建筑面积在 5000m2以上时，应通过现场岩土热响应试验确定岩土体综合热物性参数，并应利用热响应试验的参数计算结果进行地埋管换热系统的设计。4.1.3 地埋 管换热系统应用建筑面积超过 10000m2的，在地埋管区域应设置监测孔，监测孔尽量均匀分布，间距不宜大于 50m，且地埋管区域中心、角部、边缘部位和区域外 5m 内应设置监测孔，监测孔孔深宜大于设计孔深 5m-10m。4.2 地埋管 管材与传热介质 4.2.1 地埋 管管材及管件应符合以下规定：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 以 及 热 膨 胀 小 的 塑 料 管 材 及 管 件，宜 采 用 高 密 度 聚 乙 烯 管（PE80 或 PE100）或聚 丁烯管（PB），不应采用聚氯乙烯（PVC）、金属及金属塑料复合管材和管件。管材与管件应采用同种材料；2 地埋管质 量应符合国家现行标准中的各项规定。管材应符合设计要求，且公称压力不应小于 1.0MPa，使用温度为（-2050）。地埋管外径及壁厚可按本标准附录 E 的规定选用；3 地埋管应 按设计长度整根供应，中间不应有接头；U 型连接 15 件宜在工厂内与管材连接好，不宜在施工现场熔接；竖直埋管和水平联结管的材质应相同，规格应相匹配，接头部位密封。4.2.2 地埋 管中充注的传热介质应符合下列要求：1 安全，腐 蚀性小，与地埋管管材无化学反应；2 冰点比最 低设计温度低 5 及以上；3 良好的传 热特性，较低的摩擦阻力损失；4 成本低，易于购买、运输和储藏；5 安全、环 保，不会因泄漏对周边环境造成污染。4.2.3 充注 阀处应注明传热介质中防冻剂的类型、浓度及有效期。4.3 地埋管 换热系统设计 4.3.1 地 埋管 换 热 器 的 确 定，应 分 别 计 算 供 热 与 供 冷 工 况 下 的 地 埋管换热器的长度，并取其大值。4.3.2 地 埋管 换 热 器 应 根 据 可 利 用 地 面 面 积、场 区 工 程 勘 察 结 果 及钻凿成本等因素确定具体埋管方式和埋置深度，不宜采用水平地埋管换热器。4.3.3 地 埋管 换 热 器 宜 根 据 现 场 实 测 的 岩 土 体 及 回 填 材 料 热 物 性 参数，采用专用软件进行设计。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。竖直地埋管换热器的设计计算也可按照本标准附录 D 的方法进行。4.3.4 地 埋管 换 热 器 设 计 计 算 时，环 路 集 管 不 应 包 括 在 地 埋 管 换 热器总长度内。4.3.5 技术 经济合理时，竖直地埋管换热器埋置深度宜大于 100m。钻孔孔径不宜小于 0.11m，钻孔间距 宜大于 5m，如场地条件允许，钻孔间距宜适当扩大。4.3.6 水平 连接管埋设深度宜在最大冻土深度以下不小于 0.6m，且距地面不小于 2m。水平 连接管应采取可靠的保温措施，且应符合 城镇供热管网设计规范CJJ 34 的规定。16 4.3.7 地埋 管换热器内传热介质应保持紊流流态，单 U 型埋管内传热介质流速不宜低于 0.6m/s，双 U 型 埋管内传热介质流速不宜低于0.4m/s。水平 环路集管坡度不宜低于 0.2%。4.3.8 竖 直埋 管 换 热 器 应 分 组 连 接，每 组 地 埋 管 换 热 器 数 量 宜 相 等或相近且经过水力平衡计算。每组地埋管环路两端应分别与供、回水分、集水器连接，且宜同程布置。环路供、回水集管间的距离不应小于 0.6m。4.3.9 大 型项 目 地 埋 管 换 热 器 组 数 较 多，宜 在 机 房 分、集 水 器 与 地埋管换热器间设中间分、集水器，并在每组地埋管换热器环路上设置阀门、压力表和排气阀等，并设置检查井，检查井应采取可靠的保温及防水、排水措施。4.3.10 地埋 管换热器埋设位置应远离室外排水设施，宜靠近机房或以机房为中心设置。4.3.11 地 埋 管 换 热 系 统 应 根 据 场 区 水 文 地 质 与 工 程 地 质 条 件 确 定回填材料配方，回填材料的导热系数不应低于周围岩土体的导热系数。4.3.12 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 时 应 根 据 所 选 用 的 传 热 介 质 的 水 力 特性进行水力计算。地埋管压力损失计算可按 照本标准附录 F 进行。4.3.13 地埋 管换热系统宜采用变流量设计。4.3.14 地埋 管换热系统应设置反冲洗功能，冲洗流量宜为工作流量的 2 倍。4.3.15 地埋 管换热系统应设自动充液和泄露报警系统。4.4 地埋管 换热系统施工 4.4.1 地 埋管 换 热 系 统 的 施 工 单 位 应 具 有 相 应 的 专 业 施 工 资 质，施工人员培训合格后上岗。4.4.2 地 埋管 换 热 系 统 施 工 前 应 具 备 地 埋 管 埋 设 区 域 的 工 程 勘 察 资料、完整的设计文件以及施工图纸，并完成施工组织设计。17 4.4.3 地 埋管 换 热 系 统 施 工 前 应 了 解 埋 管 场 地 内 已 有 地 下 管 线 和 其他地下构筑物等的准确位置，在施工过程中严禁损坏。同时应进行地面清理，平整场地等。4.4.4 地 埋管 换 热 系 统 施 工 过 程 中，应 对 所 用 材 料 进 行 严 格 检 查 和保护，并应符合下列要求：1 管 材 和 管件 在 使 用 和 运 输 过 程 中，应 小 心 轻 放，排 列 整 齐，不得抛摔和沿地拖拽；2 未安装的 管材应避光存放，管材使用前应避免发生受冷或受热变形；3 施工时埋 管内外表面应清洁、光滑，不应有明显划痕、凹陷、杂质等缺陷。4.4.5 管道 连接应符合下列规定：1 所有埋地 管道应采用热熔或电熔连接。塑料管道连接应符合现行 行业标准 埋地塑料给水管道工程技术规程 CJJ 101 的有关规定；2 竖直地埋 管换热器的 U 型弯管接头，应选用定型的 U 型弯头成品件，不允许在现场采用直管段煨制弯头或采用弯管或弯头对焊成 U 型弯管；3 竖直埋管 换热器 U 型 管的长度应满足插入钻孔后与环路集管的对接要求，组对好的 U 型管的开口端部，应及时封堵；4 竖直埋管 换热器除 U 型弯管接头外，需整根放入，不得拼接。4.4.6 竖直 地埋管换热器 U 型管应在钻孔钻好且孔壁固化后安装。当钻孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时，应设护壁套管。下管过程中 U 型管内应充满水，在有压状态下将埋管换热器下至孔底，并确保达到埋设深度。管材隔(2 4)m 设一弹簧卡（或固定支卡）的方式将 U 型管的两根管分开，以提高换热效果。4.4.7 竖直 地埋管换热器 U 型管安装完后，应对埋管进行试压，确认无渗漏现象后，立即灌浆回填封孔。回填应密实、无空洞以保证 18 良好的热传递效果。当埋管深度超过 40m 时，灌浆回填应在周围临近钻孔均钻凿完毕后进行。4.4.8 地埋 管换热器安装前后应对管道进行冲洗，下管完毕后 U 型管上端应高出地面，管端应作好封闭。4.4.9 竖 直钻 孔 遇 有 多 层 地 下 水 时，应 采 取 回 填 封 闭 措 施，避 免 各层地下水之间的穿透与交叉污染。地埋管换热系统施工中，应确保地下水不受污染。4.4.10 竖直 地埋管换热器灌浆回填料宜采用膨润土、水泥、砂、原浆和水等组成的混合物或专用灌浆材料，不应仅采用钻孔施工上返的岩屑或原浆直接做为回填料。当地埋管换热器设在密实或坚硬的岩土体中时，宜采用水泥基料灌浆回填。4.4.11 地埋 管换热器水平连接管施工应符合 城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ28 的 规定。4.4.12 地埋 管换热器 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。4.4.13 当室 外环境温度低于 0 时，不宜进行地埋管换热器的施工。4.5 地埋管 换热系统的检验与验收 4.5.1 地 埋管 换 热 系 统 施 工 和 安 装 过 程 中，应 进 行 现 场 检 验 并 提 供检验报告，检验内容应符合以下规定：1 管材、管 件等材料应符合国家现行标准的规定；2 管 材 及 管件 连 接 应 符 合 埋 地 塑 料 给 水 管 道 工 程 技 术 规 程 CJJ 101 的要 求；3 竖直埋管、水平埋管的位置和深度、地埋管的直径、壁厚及长度均应符合设计要求；4 回填材料 及其配比应符合设计要求；5 水压试验 应合格；6 传热介质 的特性及浓度应符合相关标准要求；19 7 各组埋地 换热器循环水流量应平衡，且满足设计要求；8 循环水流 量和进出水温差均应满足设计要求。4.5.2 水压 试验应符合下列规定：1 试验压力：当工作压力小于等于 1.0MPa 时，应为工作压力的 1.5 倍，且不应小于 0.6MPa；当工 作压力大于 1.0MPa 时，应为工作压力加 0.5MPa；2 水压试验 步骤：1）竖直地 埋管换热器在下管前，应进行第一次水压试验。在试验压力下，稳压至少 15min，当压降不大于 3%，且无泄漏现象，试验合格。将其密封后，在有压状态下插入钻孔，完成灌浆后保压 1h。水平地埋管换热器放入沟槽前，应 做 第 一 次水 压 试 验。在 试 验 压 力下，稳 压 至少 15min，稳压后压力降不应大于 3%，且无泄 漏现象；2）竖直埋 管与水平环路集管连接后，并在管沟回填前，对所有系统管道进行第二次水压试验，试验压力，稳压至少30min，稳压后压力降不应大于 3%，且无渗漏现象；3）环路集管 与机房分集水器连接完成后，回 填前应进行第三次 次 水 压 试 验。试 验 压 力 下，稳 压 至 少 2h，稳压 后 压 力降不应大于 3%，且无泄漏现象，试验合格；4）地埋管换 热系统与热泵机房管路系统全部安装完毕，且冲 洗及回 填全部完成后，应进行第四次水压实验。试验压力 下，稳 压至少 12h，稳压后压力降不应大于 3%；3 水压试验 宜采用手动泵缓慢升压，升压过程中应随时观察和检查，不得有渗漏；不得以气压试验代替水压试验。4.5.3 回填 过程的检验应与安装地埋管换热器同步进行。4.5.4 地埋 管换热系统应进行水力平衡调试，确定系统循环总流量、各分支流量及各末端设备流量均达到设计要求。4.5.5 地 埋管 换 热 系 统 验 收 应 符 合 建 筑 节 能 工 程 施 工 质 量 验 收 标准GB 50411 的相关规定。20 5 地下水 换热系统 5.1 一般规 定 5.1.1 地 下水 换 热 系 统 应 根 据 水 文 地 质 勘 察 资 料 进 行 设 计。必 须 采取可靠回灌措施，确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层，并不得对地下水资源造成浪费及污染。系统投入运行后，应对抽水量、回灌量及其水质进行定期监测。5.1.2 地 下水 的 持 续 出 水 量 应 满 足 地 源 热 泵 系 统 最 大 吸 热 量 或 释 热量的要求。5.1.3 存 在缺 陷 的 含 水 层 不 宜 作 为 地 下 水 源 热 泵 系 统 取 水 的 目 的 层。5.1.4 回灌 水悬浮固体含量宜小于 5.0mg/L。5.1.5 地下 水供水管、回灌管不得与市政管道连接。5.2 地下水 换热系统设计 5.2.1 热源 井的设计单位应具有水文地质勘察设计资质。5.2.2 热源 井设计应符合现行国家标准管井技术规范GB 50296的相关规定，并应包括下列内容：1 热源井抽 水量和回灌量、水温和水质；2 热源井数 量、井位分布及取水层位；3 井管配置 及管材选用，抽灌设备选择；4 井身结构、填砾位置、滤料规格及止水材料；5 抽水试验 和回灌试验要求及措施；6 井口装置 及附属设施。5.2.3 热源 井设计时应采取减少空气侵入的措施。5.2.4 抽 水井 与 回 灌 井 宜 能 相 互 转 换，其 间 应 设 排 气 装 置。抽 水 管和回灌管上均应设置水样采集口及监测口。21 5.2.5 热 源井 持 续 出 水 量 应 满 足 水 源 热 泵 机 组 正 常 运 行 和 完 全 回 灌的需求。5.2.6 热 源井 位 的 设 置 应 避 开 有 污 染 的 地 面 或 地 层。热 源 井 井 口 应严格封闭，井内装置应使用对地下水无污染的材料。5.2.7 热 源井 井 口 处 应 设 检 查 井。井 口 之 上 若 有 构 筑 物，应 留 有 检修用的足够高度或在构筑物上留有检修口。5.2.8 地 下水 换 热 系 统 应 根 据 水 源 水 质 条 件 选 择 采 用 直 接 或 间 接 系统。5.2.9 地下 水换热系统宜采用变流量设计。5.2.10 地下 水供水管道宜直埋敷设，应敷设在冰冻线以下并采取保温措施，应符合城镇供热管网设计规范CJJ 34 的相关规 定。5.3 地下水 换热系统施工 5.3.1 热 源井 的 施 工 单 位 应 具 有 相 应 的 专
展开阅读全文