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技術(shù)中心

地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

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關(guān) 鍵 詞地源熱泵測(cè)溫,礦井深部地溫,地源熱泵監(jiān)測(cè)研究/地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng),城市地溫監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng),淺層地?zé)?/td>
【資料簡(jiǎn)介】

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)督

GB 50366一2005

 

地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

Technical code for ground-source heat pump system

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2005一11一30 發(fā)布2006一01一01 實(shí)施

中華人民共和國(guó)建設(shè)部

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)t監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

聯(lián)合發(fā)布

 

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

Technical code for ground-source heat pump system

GB 50366一2005

主編部門(mén):中華人民共和國(guó)建設(shè)部

批準(zhǔn)部門(mén):中華人民共和國(guó)建設(shè)部

施行日期:2006年1月1日

中華人民共和國(guó)建設(shè)部

公 告

第386號(hào)

建設(shè) 部 關(guān) 于 發(fā) 布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的公告

現(xiàn)批 準(zhǔn) 《》為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),編號(hào)為GB 50366一2005,自2006年1月1日起實(shí)施。其中,第3.1.1,5.1.1條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。

本 規(guī) 范 由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版發(fā)行。

中華人民共和國(guó)建設(shè)部20 05 年 11月30日

 

 

前言

根據(jù) 建 設(shè) 部建標(biāo)[2003] 104號(hào)文件和建標(biāo)標(biāo)便(2005)2 8號(hào)文件的要求,由中國(guó)建筑科學(xué)研究院會(huì)同有關(guān)單位共同編制了本規(guī)范

在 規(guī) 范 編制過(guò)程中,編制組進(jìn)行了1’一泛深人的調(diào)查研究,認(rèn)真總結(jié)了當(dāng)前地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),吸收r發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)反復(fù)討論、修改與完善,制定了本規(guī)范。

本 規(guī)范 共 分8章和2個(gè)附錄。主要內(nèi)容是:總則,術(shù)語(yǔ),工程勘察,地埋管換熱系統(tǒng),地下水換熱系統(tǒng),地表水換熱系統(tǒng),建筑物內(nèi)系統(tǒng)及整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收本 規(guī) 范 中用黑體字標(biāo)志的條文為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。

本 規(guī) 范 由建設(shè)部負(fù)責(zé)管理和對(duì)強(qiáng)制性條文的解釋?zhuān)袊?guó)建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。

本規(guī) 范 在 執(zhí)行過(guò)程中,請(qǐng)各單位注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn),積累資料,

隨時(shí)將有關(guān)意見(jiàn)和建議反饋給中國(guó)建筑科學(xué)研究院(地址:北京市北三環(huán)東路30號(hào);郵政編碼100013),以供今后修訂時(shí)參考。

本 規(guī) 范 主編單位:中國(guó)建筑科學(xué)研究院

本 規(guī) 范 參編單位:山東建筑工程學(xué)院、際高集團(tuán)有限公司 、 北 京 計(jì) 科 地 源 熱 泵 科 技 有 限 公 司 、北 京 恒 有 源 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司 、 清 華 同方 人 工 環(huán) 境 有 限 公 司 、 北 京 市 地 質(zhì) 勘 察技 術(shù) 院 、 山 東 富 爾 達(dá) 空 調(diào) 設(shè) 備 有 限 公司 、湖 北 風(fēng) 神 凈 化 空 調(diào) 設(shè) 備 工 程 有 限 公司 、 河 北 工 程 學(xué) 院 、 克 萊 門(mén) 特 捷 聯(lián) 制 冷設(shè)備 (上 海 ) 有 限 公司 、 武 漢 金 牛 經(jīng) 濟(jì)發(fā) 展 有 限 公 司 、 廣 州 從 化 中 宇 冷 氣 科 技發(fā) 展 有 限 公 司 、 湖 南 凌 天 科 技 有 限 公 司

本規(guī)范主要起草人:徐偉鄒瑜刁乃仁叢旭日李元 普 孫 驥 于衛(wèi) 平 冉 偉 彥

馮 曉 梅 高 緲 郁 松 濤 王 侃 宏王 付 立 朱 劍 鋒 魏 艷 萍 覃 志 成

林 宣 軍

目次

1 總則························?? 1

2 術(shù)語(yǔ)··········,·············2

3 工程勘察................................5

3. 1 一般規(guī)定····。·····。·····。·····································?? 5

3.2 地埋管換熱系統(tǒng)勘察·····················?? 5

3.3 地下水換熱系統(tǒng)勘察····················?? 6

3. 4 地表水換熱系統(tǒng)勘察······················?? 6

4 地埋管換熱系統(tǒng)······················??‘8

4.1 一般規(guī)定··········。·····。·······················...................8

4. 2 地埋管管材與傳熱介質(zhì)···,·····,······、··? 8

4.3 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)·····················??’9

4. 4 地埋管換熱系統(tǒng)施工··········。·········?? 10

4. 5 地埋管換熱系統(tǒng)的檢驗(yàn)與驗(yàn)收·············?? H

5 地下水換熱系統(tǒng)··。·······。··············?? 14

5.1 一般規(guī)定·····。·····················?? 14

5. 2 地F水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)·············?? 14

5. 3 地下水換熱系統(tǒng)施工··················? 15

5. 4 地下水換熱系統(tǒng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收············? 15

6 地表水換熱系統(tǒng)···················。·?? 17

一般規(guī)定···························? ? 17

洲口的門(mén)門(mén)

1 1 2 2 7

6. 1

6. 2

6.3

6.4

地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地表水換熱系統(tǒng)施工

地表水換熱系統(tǒng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收

建筑物內(nèi)系統(tǒng)

7. 1建筑物內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7. 2 建筑物內(nèi)系統(tǒng)施工、檢驗(yàn)與驗(yàn)收···························?? 21

8 整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收·······································?? 22

附錄A 地埋管外徑及壁厚····································?? 23

附錄B 豎直地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算·····················?? 25

本規(guī)范用詞說(shuō)明····································。·············.?? 28

條文說(shuō)明····························································? ? 29

1 總則

1.0.1 為使地源熱泵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用,保證工程質(zhì)量,制定本規(guī)范。

1.0.2 本規(guī)范適用于以巖土體、地下水、地表水為低溫?zé)嵩?,以水或添加防凍劑的水溶液為傳熱介質(zhì),采用蒸氣壓縮熱泵技術(shù)進(jìn)行供熱、空調(diào)或加熱生活熱水的系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收。

1.0.3 地源熱泵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2 術(shù)語(yǔ)

2.0.1 地源熱泵系統(tǒng)ground-source heat pump system以 巖 土 體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩矗伤礋岜脵C(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同,地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。

2.0.2 水源熱泵機(jī)組water-source heat pump unit以水 或 添 加防凍劑的水溶液為低溫?zé)嵩吹臒岜谩MǔS兴?水熱泵、水/空氣熱泵等形式

2.0.3 地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)geothermal exchange system

將 淺 層 地?zé)崮苜Y源加以利用的熱交換系統(tǒng)。

2.0.4 淺層地?zé)崮苜Y源shallow geothermal resources

蘊(yùn) 藏 在 淺層巖土體、地下水或地表水中的熱能資源。

2.0.5 傳熱介質(zhì)heat-transfer fluid

地 源 熱 泵系統(tǒng)中,通過(guò)換熱管與巖土體、地下水或地表水進(jìn)

行熱交換的一種溶液。一般為水或添加防凍劑的水溶液。

2.0.6 地埋管換熱系統(tǒng)ground heat exchanger system

傳 熱 介 質(zhì)通過(guò)豎直或水平地埋管換熱器與巖土體進(jìn)行熱交換

的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng),又稱(chēng)土壤熱交換系統(tǒng)。

2.0.7 地埋管換熱器ground heat exchanger

供 傳 熱 介質(zhì)與巖土體換熱用的,由埋于地下的密閉循環(huán)管組

構(gòu)成的換熱器,又稱(chēng)土壤熱交換器。根據(jù)管路埋置方式不同,分

為水平地埋管換熱器和豎直地埋管換熱器。

2.0.8 水平地埋管換熱器horizontal ground heat exchanger

換 熱 管 路埋置在水平管溝內(nèi)的地埋管換熱器,又稱(chēng)水平土壤

熱交換器。

2.0.9 豎直地埋管換熱器vertical ground heat exchanger

換熱 管 路 埋置在豎直鉆孔內(nèi)的地埋管換熱器,又稱(chēng)豎直土壤

熱交換器。

2.0.1 0 地下水換熱系統(tǒng)groundwaters ystem

與 地 下 水進(jìn)行熱交換的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng),分為直接地下水換

熱系統(tǒng)和間接地下水換熱系統(tǒng)。

2.0.11 直接地下水換熱系統(tǒng)direct closed-loop groundwater

system

由抽 水 井 取出的地下水,經(jīng)處理后直接流經(jīng)水源熱泵機(jī)組熱

交換后返回地下同一含水層的地下水換熱系統(tǒng)。

2.0.12 間接地下水換熱系統(tǒng)indirect closed-loop groundwater

system

由抽 水 井 取出的地下水經(jīng)中間換熱器熱交換后返回地下同一

含水層的地下水換熱系統(tǒng)。

2.0.13 地表水換熱系統(tǒng)surface water system

與 地 表 水進(jìn)行熱交換的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng),分為開(kāi)式地表水換

熱系統(tǒng)和閉式地表水換熱系統(tǒng)

2.0.14 開(kāi)式地表水換熱系統(tǒng)open-lo ops urfacew aters ystem

地表 水 在 循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下,經(jīng)處理直接流經(jīng)水源熱泵機(jī)組或

通過(guò)中間換熱器進(jìn)行熱交換的系統(tǒng)。

2.0.15 閉式地表水換熱系統(tǒng)closed-loop surface water system

將 封 閉 的換熱盤(pán)管按照特定的排列方法放人具有一定深度的

地表水體中,傳熱介質(zhì)通過(guò)換熱管管壁與地表水進(jìn)行熱交換的系

統(tǒng)。

2.0.16 環(huán)路集管circuit header

連 接 各 并聯(lián)環(huán)路的集合管,通常用來(lái)保證各并聯(lián)環(huán)路流量相

等。

2.0.17 含水層aquifer

導(dǎo) 水 的 飽和巖土層。

2.0.18 井身結(jié)構(gòu)well structure

構(gòu) 成 鉆 孔柱狀剖面技術(shù)要素的總稱(chēng),包括鉆孔結(jié)構(gòu)、井壁

管、過(guò)濾管、沉淀管、管外濾料及止水封井段的位置等。

2.0.19 抽水井production well

用 于 從 地下含水層中取水的井。

2.0.20 回灌井injection well

用 于 向 含水層灌注回水的井。

2.0.21 熱源井heat source well

用 于 從 地下含水層中取水或向含水層灌注回水的井,是抽水

井和回灌井的統(tǒng)稱(chēng)。

2.0.22 抽水試驗(yàn)pumping test

一 種 在 井中進(jìn)行計(jì)時(shí)計(jì)量抽取地下水,并測(cè)量水位變化的過(guò)

程,目的是了解含水層富水性,并獲取水文地質(zhì)參數(shù)。

2.0.23 回灌試驗(yàn)injection test

一 種 向 井中連續(xù)注水,使井內(nèi)保持一定水位,或計(jì)量注水、

記錄水位變化來(lái)測(cè)定含水層滲透性、注水量和水文地質(zhì)參數(shù)的試

驗(yàn)。

2.0.24 巖土體rock-soil body

巖 石 和 松散沉積物的集合體,如砂巖、砂礫石、土壤等。

3 工程勘察

3.1 一般規(guī)定

3.1.1 地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前。應(yīng)進(jìn)行工程場(chǎng)地狀況調(diào)查,

并應(yīng)對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行勘察。

3.1.2 對(duì)已具備水文地質(zhì)資料或附近有水井的地區(qū),應(yīng)通過(guò)調(diào)

查獲取水文地質(zhì)資料

3.1.3 工程勘察應(yīng)由具有勘察資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)。工程勘察

完成后,應(yīng)編寫(xiě)工程勘察報(bào)告,并對(duì)資源可利用情況提出建議。

3.1.4 工程場(chǎng)地狀況調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1 場(chǎng) 地 規(guī)劃面積、形狀及坡度;

2 場(chǎng) 地 內(nèi)已有建筑物和規(guī)劃建筑物的占地面積及其分布;

3 場(chǎng) 地 內(nèi)樹(shù)木植被、池塘、排水溝及架空輸電線、電信電

纜的分布;

4 場(chǎng) 地 內(nèi)已有的、計(jì)劃修建的地下管線和地下構(gòu)筑物的分

布及其埋深;

5 場(chǎng) 加內(nèi)曰右)k井的價(jià)晉_

3.2 地埋管換熱系統(tǒng)勘察

3.2.1 地埋管地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前,應(yīng)對(duì)工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖土

體地質(zhì)條件進(jìn)行勘察。

3.2.2 地埋管換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1 巖 土 層的結(jié)構(gòu);

2 巖 土 體熱物性;

3 巖 土 體溫度;

4 地 下 水靜水位、水溫、水質(zhì)及分布;

5 地 下 水徑流方向、速度;

6 凍土層厚度。

3.3 地下水換熱系統(tǒng)勘察

3.3.1 地下水地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前,應(yīng)根據(jù)地源熱泵系統(tǒng)

對(duì)水量、水溫和水質(zhì)的要求,對(duì)工程場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘

察。

3.3.2 地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1 地 下 水類(lèi)型;

2 含 水 層巖性、分布、埋深及厚度;

3 含 水 層的富水性和滲透性;

4 地 下 水徑流方向、速度和水力坡度;

5 地 下 水水溫及其分布;

6 地 下 水水質(zhì);

7 地 下 水水位動(dòng)態(tài)變化。

3.3.3 地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)包括

下列內(nèi)容:

1 抽 水 試驗(yàn);

2 回 灌 試驗(yàn);

3 測(cè) 量 出水水溫;

4 取 分 層水樣并化驗(yàn)分析分層水質(zhì);

5 水 流 方向試驗(yàn);

6 滲 透 系數(shù)計(jì)算。

3.3.4 當(dāng)?shù)叵滤畵Q熱系統(tǒng)的勘察結(jié)果符合地源熱泵系統(tǒng)要求時(shí),

應(yīng)采用成井技術(shù)將水文地質(zhì)勘探孔完善成熱源井加以利用。成井

過(guò)程應(yīng)由水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)理。

3.4 地表水換熱系統(tǒng)勘察

3.4.1 地表水地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前,應(yīng)對(duì)工程場(chǎng)區(qū)地表水

源的水文狀況進(jìn)行勘察。

3.4.2 地表水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容:

地表水水源性質(zhì)、水面用途、深度、面積及其分布;

不同深度的地表水水溫、水位動(dòng)態(tài)變化;

地表水流速和流量動(dòng)態(tài)變化;

地表水水質(zhì)及其動(dòng)態(tài)變化;

地表水利用現(xiàn)狀;

地表水取水和回水的適宜地點(diǎn)及路線。

JI ,‘ 門(mén)﹂

4 地埋管換熱系統(tǒng)

4.1 一般規(guī)定

4.1.1 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,應(yīng)根據(jù)工程勘察結(jié)果評(píng)估地埋

管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)濟(jì)性。

4.1.2 地埋管換熱系統(tǒng)施工時(shí),嚴(yán)禁損壞既有地下管線及構(gòu)筑

4.1.3 地埋管換熱器安裝完成后,應(yīng)在埋管區(qū)域做出標(biāo)志或標(biāo)

明管線的定位帶,并應(yīng)采用2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的*目標(biāo)進(jìn)行定位。

4.2 地 埋 管管 材 與 傳 熱 介 質(zhì)

4.2.1 地埋管及管件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,且應(yīng)具有質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告

和生產(chǎn)廠的合格證。

4.2.2 地埋管管材及管件應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 地 埋 管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流

動(dòng)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 (PVC)管。管件與管材

應(yīng)為相同材料

2 地 埋 管質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)規(guī)定。管材的

公稱(chēng)壓力及使用溫度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,且管材的公稱(chēng)壓力不應(yīng)小

于1.O MPa。地埋管外徑及壁厚可按本規(guī)范附錄A的規(guī)定選用

4.2.3 傳熱介質(zhì)應(yīng)以水為,也可選用符合下列要求的其他

介質(zhì):

1 安 全 ,腐蝕性弱,與地埋管管材無(wú)化學(xué)反應(yīng);

2 較 低 的冰點(diǎn);

3 良 好 的傳熱特性,較低的摩擦阻力;

4 易 于 購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏。

4.2.4 在有可能凍結(jié)的地區(qū),傳熱介質(zhì)應(yīng)添加防凍劑。防凍劑

的類(lèi)型、濃度及有效期應(yīng)在充注閥處注明。

4.2.5 添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點(diǎn)宜比設(shè)計(jì)低運(yùn)行水溫

低3-5"C。選擇防凍劑時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮防凍劑對(duì)管道與管件的

腐蝕性,防凍劑的安全性、經(jīng)濟(jì)性及其對(duì)換熱的影響。

4.3 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.3.1 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前應(yīng)明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管

線的種類(lèi)、位置及深度,預(yù)留未來(lái)地下管線所需的埋管空間及埋

管區(qū)域進(jìn)出重型設(shè)備的車(chē)道位置。

4.3.2 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算,小計(jì)

算周期宜為1年。計(jì)算周期內(nèi),地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總

吸熱量相平衡。

4.3.3 地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)大吸熱量或

釋熱量的要求。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí),可采用輔助熱源或冷卻源與

地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。

4.3.4 地埋管換熱器應(yīng)根據(jù)可使用地面面積、工程勘察結(jié)果及

挖掘成本等因素確定埋管方式。

4.3.5 地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)巖土體及回填料

熱物性參數(shù),采用軟件進(jìn)行。豎直地埋管換熱器的設(shè)計(jì)也可

按本規(guī)范附錄B的方法進(jìn)行計(jì)算。

4.3.6 地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),環(huán)路集管不應(yīng)包括在地埋管

換熱器長(zhǎng)度內(nèi)。

4.3.7 水平地埋管換熱器可不設(shè)坡度。上層埋管頂部應(yīng)在凍

土層以下0. 4m,且距地面不宜小于0. 8m,

4.3.8 豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m,鉆孔孔徑不宜

小于0. llm,鉆孔間距應(yīng)滿足換熱需要,間距宜為3一6m。水

平連接管的深度應(yīng)在凍土層以下。.6m,且距地面不宜小于

1. 5mo

4.3., 地埋管換熱器管內(nèi)流體應(yīng)保持紊流流態(tài),水平環(huán)路集管

坡度宜為。.。。2。

4.3.10 地埋管環(huán)路兩端應(yīng)分別與供、回水環(huán)路集管相連接,且

宜同程布置。每對(duì)供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相

等。供、回水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于。.6mo

4.3.11 地埋管換熱器安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)施,并

宜靠近機(jī)房或以機(jī)房為中心設(shè)置。

4.3.12 地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)白動(dòng)充液及泄漏報(bào)警系統(tǒng)。需要防

凍的地區(qū),應(yīng)設(shè)防凍保護(hù)裝置。

4.3.13 地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方,回填

料的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。

4.3.14 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際選用的傳熱介質(zhì)的水

力特性進(jìn)行水力計(jì)算。

4.3.15 地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計(jì)

4.3.16 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地埋管換熱器的承壓能

力,若建筑物內(nèi)系統(tǒng)壓力超過(guò)地埋管換熱器的承壓能力時(shí),應(yīng)設(shè)

中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開(kāi)。

4.3.17 地埋管換熱系統(tǒng)宜設(shè)置反沖洗系統(tǒng),沖洗流量宜為工作

流量的2倍。

4.4 地 埋 管換 熱 系 統(tǒng) 施 工

4.4.1 地埋管換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備埋管區(qū)域的工程勘察資料、

設(shè)計(jì)文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計(jì)。

4.4.2 地埋管換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)了解埋管場(chǎng)地內(nèi)已有地下管線、

其他地下構(gòu)筑物的功能及其準(zhǔn)確位置,并應(yīng)進(jìn)行地面清理,鏟除

地面雜草、雜物,平整地面。

4.4.3 地埋管換熱系統(tǒng)施工過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格檢查并做好管材保

護(hù)工作。

4.4.4 管道連接應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 埋 地 管道應(yīng)采用熱熔或電熔連接。聚乙烯管道連接應(yīng)符

合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》CIJ101

的有關(guān)規(guī)定;

2 豎 直 地埋管換熱器的U形彎管接頭,宜選用定型的U形

彎頭成品件,不宜采用直管道偎制彎頭;

3 豎 直 地埋管換熱器U形管的組對(duì)長(zhǎng)度應(yīng)能滿足插人鉆孔

后與環(huán)路集管連接的要求,組對(duì)好的U形管的兩開(kāi)口端部,應(yīng)

及時(shí)密封。

4.4.5 水平地埋管換熱器鋪設(shè)前,溝槽底部應(yīng)先鋪設(shè)相當(dāng)于管

徑厚度的細(xì)砂。水平地埋管換熱器安裝時(shí),應(yīng)防止石塊等重物撞

擊管身。管道不應(yīng)有折斷、扭結(jié)等問(wèn)題,轉(zhuǎn)彎處應(yīng)光滑,且應(yīng)采

取固定措施。

4.4.6 水平地埋管換熱器回填料應(yīng)細(xì)小、松散、均勻,且不應(yīng)

含石塊及土塊?;靥顗簩?shí)過(guò)程應(yīng)均勻,回填料應(yīng)與管道接觸緊

密,且不得損傷管道。

4.4.7 豎直地埋管換熱器U形管安裝應(yīng)在鉆孔鉆好且孔壁固化

后立即進(jìn)行。當(dāng)鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導(dǎo)致成孔

困難時(shí),應(yīng)設(shè)護(hù)壁套管。下管過(guò)程中,U形管內(nèi)宜充滿水,并

宜采取措施使U形管兩支管處于分開(kāi)狀態(tài)。

4.4.8 豎直地埋管換熱器U形管安裝完畢后,應(yīng)立即灌漿回填

封孔。當(dāng)埋管深度超過(guò)40M時(shí),灌漿回填應(yīng)在周?chē)R近鉆孔均

鉆鑿?fù)戤吅筮M(jìn)行。

4.4.9 豎直地埋管換熱器灌漿回填料宜采用膨潤(rùn)土和細(xì)砂(或

水泥)的混合漿或灌漿材料。當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱器設(shè)在密實(shí)或堅(jiān)

硬的巖土體中時(shí),宜采用水泥基料灌漿回填。

4.4.10 地埋管換熱器安裝前后均應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行沖洗。

4.4.11 當(dāng)室外環(huán)境溫度低于?!鏁r(shí),不宜進(jìn)行地埋管換熱器的

施工。

4.5 地 埋 管換 熱 系 統(tǒng) 的 檢 驗(yàn) 與驗(yàn)收

4.5.1 地埋管換熱系統(tǒng)安裝過(guò)程中,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn),并應(yīng)提

供檢驗(yàn)報(bào)告。檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定:

11

1 管 材 、管件等材料應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;

2 鉆 孔 、水平埋管的位置和深度、地埋管的直徑、壁厚及

長(zhǎng)度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;

3 回 填 料及其配比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;

4 水 壓 試驗(yàn)應(yīng)合格;

5 各 環(huán) 路流量應(yīng)平衡,且應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;

6 防 凍 劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;

7 循 環(huán) 水流量及進(jìn)出水溫差均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

4.5.2 水壓試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 試 驗(yàn) 壓力:當(dāng)工作壓力小于等于1.O MPa時(shí),應(yīng)為工作

壓力的1.5倍,且不應(yīng)小于。. 6MPa;當(dāng)工作壓力大于1. OMPa

時(shí),應(yīng)為工作壓力加0. 5MPao

2 水 壓 試驗(yàn)步驟:

1) 豎 直 地 埋 管 換 熱器插人鉆孔前,應(yīng)做*次水壓試

驗(yàn) 。 在 試 驗(yàn) 壓 力 下 , 穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓力

降不 應(yīng) 大 于 3 % ,且 無(wú) 泄 漏現(xiàn)象;將其密封后,在有

壓 狀 態(tài) 下 插 人 鉆 孔 , 完成灌漿之后保壓lh。水平地

埋管 換 熱 器 放 人 溝 槽 前 ,應(yīng)做*次水壓試驗(yàn)。在

試 驗(yàn) 壓 力 下 , 穩(wěn) 壓 至 少15min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)

大于 3% , 且 無(wú) 泄漏 現(xiàn) 象 。

2) 豎 直 或 水 平 地埋 管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后,

回 填 前 應(yīng) 進(jìn) 行 第 二 次 水 壓 試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下,穩(wěn)

壓至 少 3 0m in , 穩(wěn)壓 后 壓 力降不應(yīng)大于3%,且無(wú)泄

漏 現(xiàn) 象 。

3) 環(huán) 路 集 管 與機(jī) 房 分集水器連接完成后,回填前應(yīng)進(jìn)

行第 三 次 水 壓 試 驗(yàn) 。 在 試驗(yàn)壓力下,穩(wěn)壓至少2h,

且 無(wú) 泄 漏 現(xiàn) 象 。

4) 地 埋 管 換 熱系 統(tǒng) 全部安裝完畢,且沖洗、排氣及回

填 完 成 后 , 應(yīng) 進(jìn) 行 第 四次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下,

穩(wěn) 壓 至 少 12 h ,穩(wěn) 壓 后 壓力降不應(yīng)大于3%}

3 水壓試驗(yàn)宜采用手動(dòng)泵緩慢升壓,升壓過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀

察與檢查,不得有滲漏;不得以氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)

4.5.3 回填過(guò)程的檢驗(yàn)應(yīng)與安裝地埋管換熱器同步進(jìn)行。

5 地下水換熱系統(tǒng)

5.1 一般規(guī)定

5.1.1 地下水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)勘察資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。必

須采取可靠回灌措施,確保置換冷量或熱t(yī)后的地下水全部回灌

到同一含水層,并不得對(duì)地下水資源造成浪費(fèi)及污染。系統(tǒng)投入

運(yùn)行后,應(yīng)對(duì)抽水2、回灌f及其水質(zhì)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。

5.1.2 地下水的持續(xù)出水量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)大吸熱量或

釋熱量的要求

5.1.3 地下水供水管、回灌管不得與市政管道連接。

5.2 地下水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.2.1 熱源井的設(shè)計(jì)單位應(yīng)具有水文地質(zhì)勘察資質(zhì)。

5.2.2 熱源井設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供水管井技術(shù)規(guī)范》

GB 50296的相關(guān)規(guī)定,并應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1 熱 源 井抽水量和回灌量、水溫和水質(zhì);

2 熱 源 井?dāng)?shù)量、井位分布及取水層位;

3 井 管 配置及管材選用,抽灌設(shè)備選擇;

4 井 身 結(jié)構(gòu)、填礫位置、濾料規(guī)格及止水材料;

5 抽 水 試驗(yàn)和回灌試驗(yàn)要求及措施;

6 井 口 裝置及附屬設(shè)施。

5.2.3 熱源井設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取減少空氣侵人的措施。

5.2.4 抽水井與回灌井宜能相互轉(zhuǎn)換,其間應(yīng)設(shè)排氣裝置。抽

水管和回灌管上均應(yīng)設(shè)置水樣采集口及監(jiān)測(cè)口。

5.2.5 熱源井?dāng)?shù)目應(yīng)滿足持續(xù)出水量和*回灌的需求

5.2.6 熱源井位的設(shè)置應(yīng)避開(kāi)有污染的地面或地層。熱源井井

H應(yīng)嚴(yán)格封閉,井內(nèi)裝置應(yīng)使用對(duì)地下水無(wú)污染的材料。

5.2.7 熱源井井口處應(yīng)設(shè)檢查井。井口之上若有構(gòu)筑物,應(yīng)留

有檢修用的足夠高度或在構(gòu)筑物上留有檢修口。

5.2.8 地下水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)條件采用直接或間接系

統(tǒng);水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計(jì);地下水供水管道宜保溫。

5.3 地下水換熱系統(tǒng)施工

5.3.1 熱源井的施工隊(duì)伍應(yīng)具有相應(yīng)的施工資質(zhì)。

5.3.2 地下水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備熱源井及其周?chē)鷧^(qū)域的

工程勘察資料、設(shè)計(jì)文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)

計(jì)。

5.3.3 熱源井施工過(guò)程中應(yīng)同時(shí)繪制地層鉆孔柱狀剖面圖。

5.3.4 熱源井施工應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供水管井技術(shù)規(guī)范》

GB 50296的規(guī)定。

5.3.5 熱源井在成井后應(yīng)及時(shí)洗并。洗井結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行抽水試

驗(yàn)和回灌試驗(yàn)。

5.3.6 抽水試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)12h,出水量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)出水量,

降深不應(yīng)大于5m;回灌試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)36h以上,回灌量應(yīng)大

于設(shè)計(jì)回灌量

5.4 地下水換熱系統(tǒng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收

5.4.1 熱源井應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行驗(yàn)收,且應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供水

管井技術(shù)規(guī)范》GB 50296及《供水水文地質(zhì)鉆探與鑿井操作規(guī)

程》CJJ 13的規(guī)定。

5.4.2 熱源井持續(xù)出水量和回灌量應(yīng)穩(wěn)定,并應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

持續(xù)出水量和回灌量應(yīng)符合本規(guī)范第5.3.6條的規(guī)定。

5.4.3 抽水試驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)采集水樣,進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定和含砂量測(cè)

定。經(jīng)處理后的水質(zhì)應(yīng)滿足系統(tǒng)設(shè)備的使用要求。

5.4.4 地下水換熱系統(tǒng)驗(yàn)收后,施工單位應(yīng)提交熱源井成井報(bào)

告。報(bào)告應(yīng)包括管井綜合柱狀圖,洗井、抽水和回灌試驗(yàn)、水質(zhì)

檢驗(yàn)及驗(yàn)收資料

15

5.4.5 輸水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)((室外

給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50013及《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)

范》GB 50268的規(guī)定。

6 地表水換熱系統(tǒng)

6.1 一般規(guī)定

6.1.1 地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,應(yīng)對(duì)地表水地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行

對(duì)水環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)估。

6.1.2 地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)根據(jù)水面用途,地表水深度、

面積,地表水水質(zhì)、水位、水溫情況綜合確定。

6.1.3 地表水換熱盤(pán)管的換熱量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)大吸熱

量或釋熱量的需要。

6.2 地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.2.1 開(kāi)式地表水換熱系統(tǒng)取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口,并宜位于回

水口上游。取水口應(yīng)設(shè)置污物過(guò)濾裝置

6.2.2 閉式地表水換熱系統(tǒng)宜為同程系統(tǒng)。每個(gè)環(huán)路集管內(nèi)的

換熱環(huán)路數(shù)宜相同,且宜并聯(lián)連接;環(huán)路集管布置應(yīng)與水體形狀

相適應(yīng),供、回水管應(yīng)分開(kāi)布置。

6.2.3 地表水換熱盤(pán)管應(yīng)牢固安裝在水體底部,地表水的低

水位與換熱盤(pán)管距離不應(yīng)小于1. 5m。換熱盤(pán)管設(shè)置處水體的靜

壓應(yīng)在換熱盤(pán)管的承壓范圍內(nèi)。

6.2.4 地表水換熱系統(tǒng)可采用開(kāi)式或閉式兩種形式,水系統(tǒng)宜

采用變流量設(shè)計(jì)。

6.2.5 地表水換熱盤(pán)管管材與傳熱介質(zhì)應(yīng)符合本規(guī)范第4.2節(jié)

的規(guī)定。

6.2.6 當(dāng)?shù)乇硭w為海水時(shí),與海水接觸的所有設(shè)備、部件及

管道應(yīng)具有防腐、防生物附著的能力;與海水連通的所有設(shè)備、

部件及管道應(yīng)具有過(guò)濾、清理的功能。

6.3 地表水換熱系統(tǒng)施工

6.3.1 地表水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備地表水換熱系統(tǒng)勘察資料、

設(shè)計(jì)文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計(jì)。

6.3.2 地表水換熱盤(pán)管管材及管件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,且具有質(zhì)

量檢驗(yàn)報(bào)告和生產(chǎn)廠的合格證。換熱盤(pán)管宜按照標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度由廠家

做成所需的預(yù)制件,且不應(yīng)有扭曲。

6.3.3 地表水換熱盤(pán)管固定在水體底部時(shí),換熱盤(pán)管下應(yīng)安裝

襯墊物。

6.3.4 供、回水管進(jìn)入地表水源處應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志。

6.3.5 地表水換熱系統(tǒng)安裝過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)

應(yīng)符合本規(guī)范第6.4.2條的規(guī)定。地表水換熱系統(tǒng)安裝前后應(yīng)對(duì)

管道進(jìn)行沖洗。

6.4 地 表水 換 熱 系 統(tǒng) 檢 驗(yàn) 與 驗(yàn)收

6.4.1 地表水換熱系統(tǒng)安裝過(guò)程中,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn),并應(yīng)提

供檢驗(yàn)報(bào)告,檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 管 材 、管件等材料應(yīng)具有產(chǎn)品合格證和性能檢驗(yàn)報(bào)告;

2 換 熱 盤(pán)管的長(zhǎng)度、布置方式及管溝設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;

3 水 壓 試驗(yàn)應(yīng)合格;

4 各 環(huán) 路流量應(yīng)平衡,且應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;

5 防 凍 劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;

6 循 環(huán) 水流量及進(jìn)出水溫差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

6.4.2 水壓試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 閉 式 地表水換熱系統(tǒng)水壓試驗(yàn)應(yīng)符合以下規(guī)定:

1) 試 驗(yàn) 壓 力 : 當(dāng)工 作壓力小于等于1.OM Pa時(shí),應(yīng)為

工作 壓 力 的 1 5 倍 , 且不 應(yīng)小于。6MPa;當(dāng)工作壓

力 大 于 l. O M P a 時(shí) , 應(yīng)為工作壓力加。.5MPa.

2) 水 壓 試 驗(yàn) 步驟:換熱盤(pán)管組裝完成后,應(yīng)做*次水

壓 試 驗(yàn) , 在 試 驗(yàn) 壓 力 下,穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓

1

力降 不 應(yīng) 大 于 3 % ,且 無(wú) 泄漏現(xiàn)象;換熱盤(pán)管與環(huán)路

集管 裝 配 完 成 后 , 應(yīng)進(jìn)行第二次水壓試驗(yàn),在試驗(yàn)壓

力下 , 穩(wěn) 壓 至 少 30 m in, 穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,

且 無(wú) 泄 漏 現(xiàn) 象 ; 環(huán) 路 集管與機(jī)房分集水器連接完成

后 ,應(yīng) 進(jìn) 行 第 三 次 水 壓試 驗(yàn),在試驗(yàn)壓力下,穩(wěn)壓至

少 12 h, 穩(wěn) 壓 后 壓力 降 不 應(yīng)大于3%0

2 開(kāi) 式 地表水換熱系統(tǒng)水壓試驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通

風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243的相關(guān)規(guī)定。

7 建筑物內(nèi)系統(tǒng)

7. 1 建 筑 物 內(nèi) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)

7.1.1 建筑物內(nèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與

空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50019的規(guī)定。其中,涉及生活熱水或

其他熱水供應(yīng)部分,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)

范》GB 500工5的規(guī)定。

7.1.2 水源熱泵機(jī)組性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水源熱泵機(jī)組》

GB/T 19409的相關(guān)規(guī)定,且應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的要

求。

7.1.3 水源熱泵機(jī)組應(yīng)具備能量調(diào)節(jié)功能,且其蒸發(fā)器出口應(yīng)

設(shè)防凍保護(hù)裝置。

7.1.4 水源熱泵機(jī)組及末端設(shè)備應(yīng)按實(shí)際運(yùn)行參數(shù)選型。

7.1.5 建筑物內(nèi)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑的特點(diǎn)及使用功能確定水源熱

泵機(jī)組的設(shè)置方式及末端空調(diào)系統(tǒng)形式。

7.1.6 在水源熱泵機(jī)組外進(jìn)行冷、熱轉(zhuǎn)換的地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)在

水系統(tǒng)上設(shè)冬、夏季節(jié)的功能轉(zhuǎn)換閥門(mén),并在轉(zhuǎn)換閥門(mén)上作出明

顯標(biāo)識(shí)。地下水或地表水直接流經(jīng)水源熱泵機(jī)組的系統(tǒng)應(yīng)在水系

統(tǒng)上預(yù)留機(jī)組清洗用旁通管。

7.1.7 地源熱泵系統(tǒng)在具備供熱、供冷功能的同時(shí),宜優(yōu)先采

用地源熱泵系統(tǒng)提供(或預(yù)熱)生活熱水,不足部分由其他方式

解決。水源熱泵系統(tǒng)提供生活熱水時(shí),應(yīng)采用換熱設(shè)備間接供

7.1.8 建筑物內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,增設(shè)輔

助熱源、蓄熱(冷)裝置或其他節(jié)能設(shè)施。

7.2 建筑物內(nèi)系統(tǒng)施工、檢驗(yàn)與驗(yàn)收

7.2.1 水源熱泵機(jī)組、附屬設(shè)備、管道、管件及閥門(mén)的型號(hào)、

規(guī)格、性能及技術(shù)參數(shù)等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并具備產(chǎn)品合格證

書(shū)、產(chǎn)品性能檢驗(yàn)報(bào)告及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)等文件。

7.2.2 水源熱泵機(jī)組及建筑物內(nèi)系統(tǒng)安裝應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

《制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50274

及《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243的規(guī)定。

8 整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收

8.0.1 地源熱泵系統(tǒng)交付使用前,應(yīng)進(jìn)行整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)

收。

8.0.2 地源熱泵系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)試應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 整 體 運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)試前應(yīng)制定整體運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)試方案,并報(bào)送

專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn);

2 水 源 熱泵機(jī)組試運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)進(jìn)行水系統(tǒng)及風(fēng)系統(tǒng)平衡調(diào)試,

確定系統(tǒng)循環(huán)總流量、各分支流量及各末端設(shè)備流量均達(dá)到設(shè)計(jì)

要求;

3 水 力 平衡調(diào)試完成后,應(yīng)進(jìn)行水源熱泵機(jī)組的試運(yùn)轉(zhuǎn),

并填寫(xiě)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄,運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到設(shè)備技術(shù)要求;

4 水 源 熱泵機(jī)組試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,應(yīng)進(jìn)行連續(xù)24h的系統(tǒng)試

運(yùn)轉(zhuǎn),并填寫(xiě)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄;

5 地 源 熱泵系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)分冬、夏兩季進(jìn)行,且調(diào)試結(jié)果應(yīng)

達(dá)到設(shè)計(jì)要求。調(diào)試完成后應(yīng)編寫(xiě)調(diào)試報(bào)告及運(yùn)行操作規(guī)程,并

提交甲方確認(rèn)后存檔。

8.0.3 地源熱泵系統(tǒng)整體驗(yàn)收前,應(yīng)進(jìn)行冬、夏兩季運(yùn)行測(cè)試,

并對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的實(shí)測(cè)性能作出評(píng)價(jià)。

8.0.4 地源熱泵系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)

定外,還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)

范》GB 50243和《制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)

收規(guī)范》GB 50274的相關(guān)規(guī)定。

附錄A 地埋管外徑及壁厚

A. 0. 1 聚乙烯(PE)管外徑及公稱(chēng)壁厚應(yīng)符合表A. 0. 1的規(guī)

表A. 0. 1 聚乙烯(PE)管外徑及公稱(chēng)壁厚(mm)

公稱(chēng)外徑平均外徑公稱(chēng)壁厚/材料等9

do 小大公稱(chēng)壓力

1. OM Pa 1. 25MPa 1. 6MPa

20 20.0一20.3

25 25.0 25.3 2.3" .s / PESO

32 32.0 32.3 3.0+a5/PESO 3.O +o.5 / PE100

40 40.0 40.4 3.7 10s /PE80 3.7 +0.s/ PE100

50 50.0 50. 5 4.6+0.7/PE80 4. 6T0.7/PE100

63 63.0 63.6 4.7+0R/PE80 4.7 +0.a/ PE100 5.8 +o.s / PE100

75 75.0 75. 7 4. 5+0.7 /PE100 5. 6十00/PE700 6.8+''/PE100

90 90.0 90.9 5.4 +0.s/ PE100 6.7- '/PE100 8.2" '/PE100

110 110.0 111.0 6.6 +1' / PE100 8.1 +'' / PE100 10.0+'3/PE100

125 125.0 126.2 7.4 +'.3/PE100 9.2 +'-4/ PEI00 11.4 +'d /PE100

140 140.0 141.3 8.3' '/ PE100 10.3+1'0/PE100 12.7" 0/PEI00

160 160.0 161.5 9.5 +1,s / PEI00 11.811'/PE100 14.6''-'/PE100

180 180.0 181.7 10.7+1.7/PE100 13.3+x,0/PE100 16.4'''/PE100

200 200.0 201.8 11.91''/PE100 14.7+z,a / PE100 18.2_ 3.0/PEI00

225 225.0 227. 1 13. "+a-1 /PE100 16.6-'/PE100 20.5+ao/PE700

250 250.0 252.3 14.8 +e.3/ PE100 18.4"3'/PEI00 22.7.'.s/ PE100

280 280. 0 282. 6 16. 6- s /PE100 20. 6+4 ' /PE100 25.4十5.0/PE100

315 315.0 317.9 18.7 - '/ PE100 23.2 十.46/PE100 28.6 's. 7/ pE100

355 355.0 358.2 21.J-.2/PE100 26.1'5.2/PE100 32. 2"4/PE100

」一、0 0.0 r{4 0 3.6 23.7+ a'/P E100}一29.4十“/PE100一36.3' -/ PE100

23

A.0 .2 聚丁烯(PB)管外徑及公稱(chēng)壁厚應(yīng)符合表A.0 .2 的規(guī)

定。

表A. 0. 2 聚丁烯(PS)管外徑及公稱(chēng)壁厚( wrt)

公稱(chēng)外徑

d o

平均外徑

公稱(chēng)壁厚

小大

2O 20. 0 20. 3 1.9一口汗

25 25. 0 25 3 2.3一。4

32 32.0 32. 3 2.9占。4

40 40.0 40. 4 3 7十比3

50 49. 9 50.5 4 6斗。6

63 63.0 63.6 5 8 07

75 73 0 75 7 6.8 '0.e

90 90.0 90.9 8.2+ .0

110 110.0 111.0 10.0 ''

125 125. 0 126. 2 11. 4- 3

140 140. 0 141. 3 12. 7-i,n

160 160. 0 161. 5 14.6rl6

24

附錄B 豎直地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算

B.0 .1 豎直地埋管換熱器的熱阻計(jì)算宜符合下列要求:

1 傳 熱 介質(zhì)與U形管內(nèi)壁的對(duì)流換熱熱阻可按下式計(jì)算:

R;一I

兀 a i 人

(B. 0. 1一1)

式中R,— 傳熱介質(zhì)與U 形管內(nèi)壁的對(duì)流換熱熱阻

(m · K /W ) ;

d;- U 形 管 的內(nèi)徑(m);

K— 傳 熱 介 質(zhì)與U形管內(nèi)壁的對(duì)流換熱系數(shù)[W/(m'·

K) ]o

2 U 形 管的管壁熱阻可按下列公式計(jì)算:

R,一_1 2nilIn了-de 、

\d ,一(d。一d.)

(B. 0. 1一2)

de =

式中R, - U形管的管壁熱阻(m·K/W);

禮- U 形 管 導(dǎo)熱系數(shù)「W/ (m·K)];

戰(zhàn)— U 形 管的外徑(m);

磯— U 形 管 的當(dāng)量直徑(m);對(duì)單U形管,

雙 U 形 管 , n =4 ,

3 鉆 孔 灌漿回填材料的熱阻可按下式計(jì)算:

(B. 0. 1一3)

n=2;對(duì)

。1 , Id,

x , 幸二‘-:-in 1~下

乙n n b sa e

(B. 0. 1-4)

式中Rb— 鉆孔灌漿回填材料的熱阻(m·K/W);

Ab— 灌 漿 材 料導(dǎo)熱系數(shù)〔W/ (m·K門(mén);

db— 鉆 孔 的 直徑(m).

4 地 層 熱阻,即從孔壁到無(wú)窮遠(yuǎn)處的熱阻可按下列公式訓(xùn)

對(duì)于單個(gè)鉆孔:

R, 2 rzLlsl\

‘(·,一告丁

2月 a7

滅叮ds

“ s

(B.0.1-5)

(B. 0. 1-6)

對(duì)于多個(gè)鉆孔:

*5一嵐2-,A,LrI(\ 2 r na 7 ) + Y;-2 I,( 2 x , a 7 /`I,JI (。。· ,一7)

式中R,— 地層熱阻(m " K/W);

I— 指 數(shù) 積分 公式,可按公式(B.0 .1- 6)計(jì)算;

人一 一 巖 土 體 的平均導(dǎo)熱系數(shù)[W/( m·K)];

a— 巖 土 體 的熱擴(kuò)散率(rr}/ s);

r。一 一 鉆 孔 的半徑(。);

7— 運(yùn) 行 時(shí)間 (s);

X,— 第 i 個(gè) 鉆孔與所計(jì)算鉆孔之間的距離(m)o

5 短 期 連續(xù)脈沖負(fù)荷引起的附加熱阻可按下式計(jì)算:

R_、一1. I共b

Gu ns \L ,/ arp/

(B.0.1-8)

式中R,p 短期連續(xù)脈沖負(fù)荷引起的附加熱阻(m " K/W);

Cp一 一 短 期 脈 沖負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間,例如8ho

B.0. 2 豎直地埋管換熱器鉆孔的長(zhǎng)度計(jì)算宜符合下列要求:

1 制 冷 工況下,豎直地埋管換熱器鉆孔的長(zhǎng)度可按下列公

式計(jì)算:

1000Q,[R ;+ R,+ R,+ R,X F.+ R。X (1一F)〕

(t__、一t- )

(EFR 、

\ 七上'K I

(B .0 . 2 - 1)

F, = T a /T d ( B . 0. 2- 2)

式中L,— 制冷工況下,豎直地埋管換熱器所需鉆孔的總長(zhǎng)度

(m ) ;

Qc — 水 源 熱泵機(jī)組的額定冷負(fù)荷(kW);

EE R— 水源熱泵機(jī)組的制冷性能系數(shù);

t- — 制冷工況下,地埋管換熱器中傳熱介質(zhì)的設(shè)計(jì)平均

溫 度 , 通 常 取 37 ℃ ;

‘ — 埋 管 區(qū)域巖土體的初始溫度(℃);

F,— 制 冷 運(yùn) 行份額;

T ,— 一個(gè)制冷季中水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行小時(shí)數(shù),當(dāng)運(yùn)行

時(shí) 間取 一 個(gè) 月 時(shí) , Ta 為 熱月份水源熱泵機(jī)組的

運(yùn)行 小 時(shí) 數(shù) ;

Ta — 一個(gè)制冷季中的小時(shí)數(shù),當(dāng)運(yùn)行時(shí)間取一個(gè)月時(shí),

Ta 為 熱 月 份 的 小 時(shí) 數(shù) 。

2 供 熱 工況下,豎直地埋管換熱器鉆孔的長(zhǎng)度可按下列公

式計(jì)算:

1000Q,[R,+ Rpe+Rb+ R,X F h+ R,pX ( 1一Fh)]

(t二一t-,.)

C口尸一1

C OP

(B .0 . 2 - 3)

Fh = T h, /T hz ( B . 0. 2- 4)

式中Lh— 供熱工況下,豎直地埋管換熱器所需鉆孔的總長(zhǎng)

度 ( m ) ;

認(rèn) — 水 源 熱泵機(jī)組的額定熱負(fù)荷(kW);

CO P 一 水源熱泵機(jī)組的供熱性能系數(shù);

t- — 供 熱 工況下,地埋管換熱器中傳熱介質(zhì)的設(shè)計(jì)平均

溫度 , 通 常取 一 2- 5 ℃ ;

F,, — 供 熱 運(yùn) 行份額;

Fhl — 一 個(gè)供熱季中水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行小時(shí)數(shù);當(dāng)運(yùn)行

時(shí) 間 取 一 個(gè) 月 時(shí) , Th 為 冷月份水源熱泵機(jī)組的

運(yùn) 行 小 時(shí) 數(shù) ;

Th 2— 一個(gè)供熱季中的小時(shí)數(shù);當(dāng)運(yùn)行時(shí)間取一個(gè)月時(shí),

丁 為 冷 月 份 的 小 時(shí) 數(shù) 。

本規(guī)范用詞說(shuō)明

1 為 便 于在執(zhí)行本規(guī)范條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度

不同的用詞說(shuō)明如下:

1) 表 示 很 嚴(yán)格 ,非這樣做不可的:

正 面 詞 采 用 “ 必 須 ”, 反面詞采用“嚴(yán)禁”;

2) 表 示 嚴(yán) 格 ,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:

正 面詞 采 用 “ 應(yīng) ”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”;

3) 表 示 允許 稍 有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:

正 面詞 采 用 “ 宜 ”, 反 面詞采用“不宜”;

表 示 有 選 擇 , 在 一定條件下可以這樣做的,采用

“可 ” 。

2 條 文 中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫(xiě)法為: “應(yīng)符

??的規(guī)定”或“應(yīng)按??執(zhí)行”。

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB50366一2005

條文說(shuō)明

目次

1 總則··························。····································?? 32

2 術(shù)語(yǔ)·······························································?? 33

3 工程勘察··················································。····。···一34

3. 1 一般規(guī)定···············································? ? 34

3. 2 地埋管換熱系統(tǒng)勘察······································?? 34

3. 3 地下水換熱系統(tǒng)勘察······································? ? 35

3. 4 地表水換熱系統(tǒng)勘察·······································?? 35

4 地埋管換熱系統(tǒng)················································?? 37

4. 1 一般規(guī)定···················································?? 37

4. 2 地埋管管材與傳熱介質(zhì)···································一37

4. 3 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)···································,··?? 38

4. 4 地埋管換熱系統(tǒng)施工···,·········,························?? 44

4. 5 地埋管換熱系統(tǒng)的檢驗(yàn)與驗(yàn)收······························?? 45

5 地下水換熱系統(tǒng)·...............................................·一51

5. 1 一般規(guī)定··················································?? 51

5. 2 地下水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)·····································?? 51

5. 3 地下水換熱系統(tǒng)施工·······································?? 52

5. 牛地下水換熱系統(tǒng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收··············。··················?? 52

6地表水換熱系統(tǒng)··、·······························??’二’·? 53

6. 1 一般規(guī)定···········。·······································?? 53

6. 2 地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)·······································?? 53

6. 3 地表水換熱系統(tǒng)施工·······································?? 53

7建筑物內(nèi)系統(tǒng)················································??’·‘54

7. 1 建筑物內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)··································,········。二54

30

亡曰丹/ 0門(mén)

二刁或口一﹂刁

8 整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收··········??

附錄A 地埋管外徑及壁厚·······??

附錄B 豎直地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算

1 總則

1.0.1 制定本規(guī)范的宗旨。地源熱泵系統(tǒng)可利用淺層地?zé)崮苜Y

源進(jìn)行供熱與空調(diào),具有良好的節(jié)能與環(huán)境效益,近年來(lái)在國(guó)內(nèi)

得到了日益廣泛的應(yīng)用。但由于缺乏相應(yīng)規(guī)范的約束,地源熱泵

系統(tǒng)的推廣呈現(xiàn)出很大的盲目性。許多項(xiàng)目在沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源狀

況進(jìn)行充分評(píng)估的條件下,就匆匆上馬,造成了地源熱泵系統(tǒng)工

作不正常,影響了地源熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步推)、一與應(yīng)用。為了規(guī)范

地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收,確保地源熱泵系統(tǒng)安全可靠

地運(yùn)行以及更好地發(fā)揮其節(jié)能效益,特制定本規(guī)范。本規(guī)范側(cè)重

于地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)部分的規(guī)定,對(duì)建筑物內(nèi)系統(tǒng)僅作簡(jiǎn)要規(guī)定

1.0.2 規(guī)定了本規(guī)范的適用范圍。地表水包括河流、湖泊、海

水、中水或達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的污水、廢水等。

1.0.3 本規(guī)范為地源熱泵系統(tǒng)工程的專(zhuān)業(yè)性全國(guó)通用技術(shù)規(guī)范

根據(jù)國(guó)家主管部門(mén)有關(guān)編制和修訂工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等的統(tǒng)一

規(guī)定,為了精簡(jiǎn)規(guī)范內(nèi)容,凡其他全國(guó)性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等已有明確

規(guī)定的內(nèi)容,除確有必要者以外,本規(guī)范均不再另設(shè)條文。本條

文的目的是強(qiáng)調(diào)在執(zhí)行本規(guī)范的同時(shí),還應(yīng)注意貫徹執(zhí)行相關(guān)標(biāo)

準(zhǔn)、規(guī)范等的有關(guān)規(guī)定。

2 術(shù)語(yǔ)

2.0.1 地源熱泵系統(tǒng)通常還被稱(chēng)為地?zé)釤岜孟到y(tǒng)(geothermal

heat pump system),地能系統(tǒng)(earth energy system),地源系

統(tǒng)(ground-source system)等,后來(lái),由ASHRAE統(tǒng)一為標(biāo)

準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)即地源熱泵系統(tǒng)(ground-source heat pump system)。其

中地埋管地源熱泵系統(tǒng),也稱(chēng)地禍合系統(tǒng)(closed-loop groundcoupled

heat pump system)或土壤源地源熱泵系統(tǒng),考慮實(shí)際

應(yīng)用中人們的稱(chēng)呼習(xí)慣,同時(shí)便于理解,本規(guī)范定義為地埋管地

源熱泵系統(tǒng)。

2.0.21 本規(guī)范中抽水井和回灌井均用作地源熱泵系統(tǒng)的低溫?zé)?/span>

源,故將抽水井和回灌井統(tǒng)稱(chēng)為熱源井。

3 工程勘察

3.1 一般規(guī)定

3.1.1 工程場(chǎng)地狀況及淺層地?zé)崮苜Y源條件是能否應(yīng)用地源熱

泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)。地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前,應(yīng)根據(jù)調(diào)查及勘察情

況,選擇采用地埋管、地下水或地表水地源熱泵系統(tǒng)。淺層地?zé)?/span>

能資源勘察包括地埋管換熱系統(tǒng)勘察、地下水換熱系統(tǒng)勘察及地

表水換熱系統(tǒng)勘察。

3.1.2 在工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)或附近有水井的地區(qū),可調(diào)查收集已有工

程勘察及水井資料。調(diào)查區(qū)域半徑宜大于擬定換熱區(qū)100一

200m。調(diào)查以收集資料為主,除觀察地形地貌外,應(yīng)調(diào)查已有

水井的位置、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、深度、地層剖面、出水量、水位、水

溫及水質(zhì)情況,還應(yīng)了解水井的用途,開(kāi)采方式、年用水量及水

位變化情況等。

3.1.4 工程場(chǎng)地可利用面積應(yīng)滿足修建地表水抽水構(gòu)筑物

(地表水換熱系統(tǒng))或修建地下水抽水井和回灌井(地下水換

熱系統(tǒng))或埋設(shè)水平或豎直地埋管換熱器(地埋管換熱系統(tǒng))

的需要。同時(shí)應(yīng)滿足置放和操作施工機(jī)具及埋設(shè)室外管網(wǎng)的需

要。

3. 2 地 埋 管 換熱 系 統(tǒng) 勘 察

3.2.1 巖土體地質(zhì)條件勘察可參照《巖土工程勘察規(guī)范》GB

50021及《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》GB 50027進(jìn)行。

3.2.2 采用水平地埋管換熱器時(shí),地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用槽

探、坑探或研探進(jìn)行。槽探是為了了解構(gòu)造線和破碎帶寬度、

地層和巖性界限及其延伸方向等在地表挖掘探槽的工程勘察技

術(shù)。探槽應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地形狀確定,探槽的深度一般超過(guò)埋管深度

lm。采用豎直地埋管換熱器時(shí),地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用鉆探

進(jìn)行。鉆探方案應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地大小確定,勘探孔深度應(yīng)比鉆孔至

少深5m.

巖 土 體 熱物性指巖土體的熱物性參數(shù),包括巖土體導(dǎo)熱系

數(shù)、密度及比熱等。若埋管區(qū)域已具有部門(mén)認(rèn)可的熱物性參

數(shù),可直接采用已有數(shù)據(jù),否則應(yīng)進(jìn)行巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及

比熱等熱物性測(cè)定。測(cè)定方法可采用實(shí)驗(yàn)室法或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法。

1 實(shí) 驗(yàn) 室法:對(duì)勘探孔不同深度的巖土體樣品進(jìn)行測(cè)定,

并以其深度加權(quán)平均,計(jì)算該勘探孔的巖土體熱物性參數(shù);對(duì)探

槽不同水平長(zhǎng)度的巖土體樣品進(jìn)行測(cè)定,并以其長(zhǎng)度加權(quán)平均,

計(jì)算該探槽的巖土體熱物性參數(shù)。

2 現(xiàn) 場(chǎng) 測(cè)試法:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試巖土體應(yīng)在測(cè)試埋管狀況穩(wěn)定后

進(jìn)行。根據(jù)埋管深度或長(zhǎng)度,測(cè)試一般應(yīng)在測(cè)試埋管安裝完畢

72h后進(jìn)行。對(duì)兩個(gè)勘探孔(槽)及兩個(gè)以上勘探孔(槽)的測(cè)

試,其測(cè)試結(jié)果取算術(shù)平均值。

3.3 地下水換熱系統(tǒng)勘察

3.3.1 水文地質(zhì)條件勘察可參照《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》

GB 50027,《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB 50296進(jìn)行。通過(guò)勘察,

查明擬建熱源井地段的水文地質(zhì)條件,即一個(gè)地區(qū)地下水的分

布、埋藏,地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件以及水質(zhì)和水量等特

征。對(duì)地下水資源作出可靠評(píng)價(jià),提出地下水合理利用方案,并

預(yù)測(cè)地下水的動(dòng)態(tài)及其對(duì)環(huán)境的影響,為熱源井設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

3.3.3 滲透系數(shù)指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位斷面的流量(m/d),一

般用來(lái)衡量地下水在含水層中徑流的快慢。

3.3.4 水文地質(zhì)勘探孔即為查明水文地質(zhì)條件、地層結(jié)構(gòu),獲

取所需的水文地質(zhì)資料,按水文地質(zhì)鉆探要求施工的鉆孔。

3.4 地表水換熱系統(tǒng)勘察

3.4.2 地表水水溫、水位及流量勘察應(yīng)包括近20年高和低

水溫、水位及大和小水量;地表水水質(zhì)勘察應(yīng)包括:引起腐

蝕與結(jié)垢的主要化學(xué)成分,地表水源中含有的水生物、細(xì)菌類(lèi)、

固體含量及鹽堿量等。

4 地埋管換熱系統(tǒng)

4.1 一般規(guī)定

4.1.1 巖土體的特性對(duì)地埋管換熱器施工進(jìn)度和初投資有很大

影響。堅(jiān)硬的巖土體將增加施工難度及初投資,而松軟巖土體的

地質(zhì)變形對(duì)地埋管換熱器也會(huì)產(chǎn)生不利影響。為此,工程勘察完

成后,應(yīng)對(duì)地埋管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估。

4.1.2 管溝開(kāi)挖施工中遇有管道、電纜、地下構(gòu)筑物或文物古

跡時(shí),應(yīng)予以保護(hù),并及時(shí)與有關(guān)部門(mén)協(xié)同處理。

4.1.3 理管區(qū)域不應(yīng)以樹(shù)木、灌太、花園等作去標(biāo)識(shí)

4.2 地 埋 管管 材 與 傳 熱 介 質(zhì)

4.2.2 聚乙烯管應(yīng)符合《給水用聚乙烯(PE)管材》GB/T

13663的要求。聚丁烯管應(yīng)符合《冷熱水用聚丁烯(PB)管道系

統(tǒng)》GB/T 19473. 2的要求。

4.2.3 傳熱介質(zhì)的安全性包括毒性、易燃性及腐蝕性;良好的

傳熱特性和較低的摩擦阻力是指?jìng)鳠峤橘|(zhì)具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)和

較低的鉆度??刹捎玫钠渌麄鳠峤橘|(zhì)包括NACL溶液、CACL溶

液、乙二醇溶液、丙醇溶液、丙二醇溶液、甲醇溶液、乙醇溶

液、醋酸鉀溶液及碳酸鉀溶液口

4.2.4 可選擇防凍劑包括:

1 鹽 類(lèi) :CACL和NACL;

2 乙 二 醇:乙烯基乙二醇和丙烯基乙二醇;

3 酒 精 :甲醇,異丙基,乙醛;

4 鉀 鹽 溶液:醋酸鉀和碳酸鉀。

4.2.5 添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點(diǎn)宜比設(shè)計(jì)低使用水溫

低3-50C,是為了防止出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。

地 埋 管 換熱系統(tǒng)的金屬部件應(yīng)與防凍劑兼容。這些金屬部件

包括循環(huán)泵及其法蘭、金屬管道、傳感部件等與防凍劑接觸的所

有金屬部件。

4.3 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.3.2 全年冷、熱負(fù)荷平衡失調(diào),將導(dǎo)致地埋管區(qū)域巖土體溫

度持續(xù)升高或降低,從而影響地埋管換熱器的換熱性能,降低地

埋管換熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此,地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮全

年冷熱負(fù)荷的影響。

4.3.3 地源熱泵系統(tǒng)大釋熱量與建筑設(shè)計(jì)冷負(fù)荷相對(duì)應(yīng)。包

括:各空調(diào)分區(qū)內(nèi)水源熱泵機(jī)組釋放到循環(huán)水中的熱量(空調(diào)負(fù)

荷和機(jī)組壓縮機(jī)耗功)、循環(huán)水在輸送過(guò)程中得到的熱量、水泵

釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述三項(xiàng)熱量相加就可得到供冷工況

下釋放到循環(huán)水的總熱量。即:

大 釋 熱 量=E「空調(diào)分區(qū)冷負(fù)荷X (1+1/EER)]+ E輸

送過(guò)程得熱量+乏水泵釋放熱量

地 源 熱 泵系統(tǒng)大吸熱量與建筑設(shè)計(jì)熱負(fù)荷相對(duì)應(yīng)。包括:

各空調(diào)分區(qū)內(nèi)熱泵機(jī)組從循環(huán)水中的吸熱量(空調(diào)熱負(fù)荷,并扣

除機(jī)組壓縮機(jī)耗功)、循環(huán)水在輸送過(guò)程失去的熱量并扣除水泵

釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述前二項(xiàng)熱量相加并扣除第三項(xiàng)就

可得到供熱工況下循環(huán)水的總吸熱量。即:

大 吸 熱 量=E[空調(diào)分區(qū)熱負(fù)荷X (1一1/COP)] +Y-輸

送過(guò)程失熱量一E水泵釋放熱量

大 吸熱 量和大釋熱量相差不大的工程,應(yīng)分別計(jì)算供熱

與供冷工況下地埋管換熱器的長(zhǎng)度,取其大者,確定地埋管換熱

器;當(dāng)兩者相差較大時(shí),宜通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,采用輔助散熱

(增加冷卻塔)或輔助供熱的方式來(lái)解決,一方面經(jīng)濟(jì)性較好,

同時(shí),也可避免因吸熱與釋熱不平衡引起巖土體溫度的降低或升

高。

4.3.4 地埋管換熱器有水平和豎直兩種埋管方式。當(dāng)可利用地

表面積較大,淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、埋設(shè)深

度影響較小時(shí),宜采用水平地埋管換熱器。否則,宜采用豎直地

埋管換熱器。圖1為常見(jiàn)的水平地埋管換熱器形式,圖2為新近

開(kāi)發(fā)的水平地埋管換熱器形式,圖3為豎直地埋管換熱器形式。

在沒(méi)有合適的室外用地時(shí),豎直地埋管換熱器還可以利用建筑物

的混凝土基樁埋設(shè),即將U形管捆扎在基樁的鋼筋網(wǎng)架上,然

后澆灌混凝土,使U形管固定在基樁內(nèi)。

」}口{」

(a ) (b) (c)

圖 1 幾 種 常 見(jiàn) 的 水 平 地 埋 管 換 熱器形式

<a ) 單 或 雙 環(huán) 路 ; ( b) 雙 或 四 環(huán)路;C> 三或六環(huán)路

少少洲

下L,-}J, L OJ (b ) ( c )

圖2 幾種新近開(kāi)發(fā)的水平地埋管換熱器形式

(a)垂直排圈式;(b)水平排圈式;(c)水平螺旋式

︵羊| | 一一

八丫十.一1 . es es 一-

0

圖 3 豎 直 地 埋 管 換 熱 器 形 式

Ca) 單 U 形 管 ; (b )雙U形管;(c)小直徑螺旋盤(pán)管;(d)大直徑

螺旋 盤(pán) 管 ; ( ) 1 柱 狀 ;( D 蜘 蛛 狀;(H)套管式

4.3.5 地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算是地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)所*的內(nèi)

容,由于地埋管換熱器換熱效果受巖土體熱物性及地下水流動(dòng)情

況等地質(zhì)條件影響非常大,使得不同地區(qū),甚至同一地區(qū)不同區(qū)

域巖土體的換熱特性差別都很大。為保證地埋管換熱器設(shè)計(jì)符合

實(shí)際,滿足使用要求,通常,設(shè)計(jì)前需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巖土體熱物性進(jìn)

行測(cè)定,并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。此外建筑物全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷、

巖土體溫度的變化、地埋管及傳熱介質(zhì)特性等因素都會(huì)影響地埋

管換熱器的換熱效果。因此,考慮地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算的特殊

性及復(fù)雜性,宜采用軟件進(jìn)行計(jì)算。該軟件應(yīng)具有以下功

育E:

1 能 計(jì) 算或輸人建筑物全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷;

2 能 計(jì) 算當(dāng)?shù)貛r土體平均溫度及地表溫度波幅;

3 能 模 擬巖土體與換熱管間的熱傳遞及巖土體長(zhǎng)期儲(chǔ)熱效

果;

4 能 計(jì) 算巖土體、傳熱介質(zhì)及換熱管的熱物性;

5 能 對(duì) 所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的地埋管換熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,(如鉆

孔直徑、換熱器類(lèi)型、灌漿情況等)。

目前 , 在 上比較認(rèn)可的地埋管換熱器的計(jì)算核心為瑞典

隆德大學(xué)開(kāi)發(fā)的g functions算法。根據(jù)程序界面的不同主要有:

瑞典隆德Lund大學(xué)開(kāi)發(fā)的EED程序;美國(guó)威斯康星Wisconsin-

Madison大學(xué)Solar Energy實(shí)驗(yàn)室(SEL)開(kāi)發(fā)的TRNSYS

程序;美國(guó)俄克拉何馬州()klahoma大學(xué)開(kāi)發(fā)的GLHEPRO程

序。在國(guó)內(nèi),許多大專(zhuān)院校也曾對(duì)地埋管換熱器的計(jì)算進(jìn)行過(guò)研

究并編制了計(jì)算軟件。

4.3.6 引自加拿大地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝標(biāo)準(zhǔn)《Design and Installation

of Earth Energy Systems for Commercial and Institutional

Buildings)) CAN/CSA-C448. to

4.3.8 為避免換熱短路,鉆孔間距應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。巖土體吸、

釋熱量平衡時(shí),宜取小值;反之,宜取大值。

4.3.9 目的為確保系統(tǒng)及時(shí)排氣和加強(qiáng)換熱。地埋管換熱器內(nèi)

管道推薦流速:雙U形埋管不宜小于。.4m/s,單U形埋管不宜

小于0. 6m/so

4.3.10 利于水力平衡及降低壓力損失。供、回水環(huán)路集管的間

距不小于0.6m ,是為了減少供回水管間的熱傳遞。

4.3.11 地埋管換熱器遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)施,是為了減少水

井及室外排水設(shè)施的影響??拷鼨C(jī)房或以機(jī)房為中心設(shè)置是為了

縮短供、回水集管的長(zhǎng)度。

4.3.12 目的在于增加系統(tǒng)的安全性、可靠性。便于系統(tǒng)充液,

一般在分水器或集水器上預(yù)留充液管。連接地埋管換熱器系統(tǒng)的

室內(nèi)送、回液聯(lián)管上要安裝閉式膨脹箱、充放液設(shè)施、壓力表、

溫度計(jì)等基本儀器與部件。

4.3.13 保證地下埋管的導(dǎo)熱效果,但對(duì)于地質(zhì)情況多為巖石的

區(qū)域,回填料導(dǎo)熱系數(shù)可低于巖土體導(dǎo)熱系數(shù)。

4.3.14 傳熱介質(zhì)不同,其摩擦阻力也不同,水力計(jì)算應(yīng)按選用

的傳熱介質(zhì)的水力特性進(jìn)行訓(xùn)算。國(guó)內(nèi)已有塑料管比摩阻均是針

對(duì)水而言,對(duì)添加防凍劑的水溶液, 目前尚無(wú)相應(yīng)數(shù)據(jù),為此,

地埋管壓力損失可參照以下方法進(jìn)行計(jì)算。該方法引自《地源熱

泵Z程技術(shù)指南》(Ground-source heat pump engineering manuat)

.

1 確 定 管內(nèi)流體的流量、公稱(chēng)直徑和流體特性

2 根 據(jù) 公稱(chēng)直徑,確定地埋管的內(nèi)徑。

3 計(jì) 算 她理管的斷而而AQ A,

A一 晉 Xd ,

A--一地埋管的斷面面積(m 2);

d;— 地埋管的內(nèi)徑(m),

計(jì)算管內(nèi)流體的流速V;

(1)

式中

4

式中

5

流:

G

3600 X A

(2)

V=一一管內(nèi)流體的流速(m/s) ;

G— 管內(nèi)流體的流量(m3 /h) ,

計(jì)算管內(nèi)流體的雷諾數(shù)Re, R。應(yīng)該大于2300以確保紊

Re_亡叢鯉(3)

P

式中Re- 管內(nèi)流體的雷諾數(shù);

P一 - 管 內(nèi) 流體 的密度(kg/rn'),

P- 管 內(nèi) 流體 的動(dòng)力勃度(N·s/m2)a

6 計(jì) 算 管段的沿程阻力尸,:

Pa = 0. 15 8X 洲 75 X 尸 25X 司2sX V I.7s

尸, = 幾 X L {::

式中P,— 計(jì)算管段的沿程阻力(Pa) ;

Pd — 計(jì) 算 管 段單位管長(zhǎng)的沿程阻力(Pa/m);

兒— 計(jì) 算 管 段的長(zhǎng)度(m)o

7 計(jì) 算 管段的局部阻力尸」:

尸」 = P dX L ;

式中尸— 計(jì)算管段的局部阻力(Pa);

L」一 一 計(jì) 算 管 段管件的當(dāng)量長(zhǎng)度(m),

管件的當(dāng)量長(zhǎng)度可按表1計(jì)算。

表 1 管 件 當(dāng)t 長(zhǎng) 度 表

(6)

S 計(jì)算管段的總阻力尸,:

尸: = 尸, + 尸 (7 )

43

式中Pz— 計(jì)算管段的總阻力(pa).

4.3.15 地埋管換熱系統(tǒng)根據(jù)建筑負(fù)荷變化進(jìn)行流量調(diào)節(jié),可以

節(jié)省運(yùn)行電耗。

4.3.17 目的在于防止地埋管換熱系統(tǒng)堵塞。

4.4 地埋管換熱系統(tǒng)施工

4.4.3 地埋管的質(zhì)量對(duì)地埋管換熱系統(tǒng)至關(guān)重要。進(jìn)人現(xiàn)場(chǎng)的

地埋管及管件應(yīng)逐件進(jìn)行外觀檢查,破損和不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁使

用。不得采用出廠已久的管材,宜采用剛制造出的管材。聚乙烯

管應(yīng)符合《給水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663的要求;聚

丁烯管應(yīng)符合《冷熱水用聚丁烯(PB)管道系統(tǒng)》GB/T

19473. 2的要求。

地 埋 管運(yùn) 抵工地后,應(yīng)用空氣試壓進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。地埋管及管

件存放時(shí),不得在陽(yáng)光「曝曬。搬運(yùn)和運(yùn)輸時(shí),應(yīng)小L輕放,采用

柔韌性好的皮帶、吊帶或吊繩進(jìn)行裝卸,不應(yīng)拋摔和沿地拖曳。

4.4.6 回填料應(yīng)采用網(wǎng)孔不大于15mm X 15mm的篩進(jìn)行過(guò)篩,

保證回填料不含有尖利的巖石塊和其他碎石。為保證回填均勻且

回填料與管道緊密接觸,回填應(yīng)在管道兩側(cè)同步進(jìn)行,同一溝槽

中有雙排或多排管道時(shí),管道之間的回填壓實(shí)應(yīng)與管道和槽壁之

間的回填壓實(shí)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。各壓實(shí)面的高差不宜超過(guò)30cm。管腋

部采用人工回填,確保塞嚴(yán)、搗實(shí)。分層管道回填時(shí),應(yīng)重點(diǎn)做

好每一管道層上方15cm范圍內(nèi)的回填。管道兩側(cè)和管頂以上

50cm范圍內(nèi),應(yīng)采用輕夯實(shí),嚴(yán)禁壓實(shí)機(jī)具直接作用在管道上,

使管道受損。

4.4.7 護(hù)壁套管為下人鉆孔中用以保護(hù)鉆孔孔壁的套管。鉆孔

前,護(hù)壁套管應(yīng)預(yù)先組裝好,施鉆完畢應(yīng)盡快將套管放人鉆孔

中,并立即將水充滿套管,以防孔內(nèi)積水使套管脫離孔底上浮,

達(dá)不到預(yù)定埋設(shè)深度。

下管 時(shí) , 可采用每隔2-4m設(shè)一彈簧卡(或固定支卡)的

方式將U形管兩支管分開(kāi),以提高換熱效果。

4.4.8 U形管安裝完畢后,應(yīng)立即灌漿回填封孔,隔離含水

層。灌漿即使用泥漿泵通過(guò)灌漿管將混合漿灌人鉆孔中的過(guò)程。

泥漿泵的泵壓足以使孔底的泥漿上返至地表,當(dāng)上返泥漿密度與

灌注材料的密度相等時(shí),認(rèn)為灌漿過(guò)程結(jié)束。灌漿時(shí),應(yīng)保證灌

漿的連續(xù)性,應(yīng)根據(jù)機(jī)械灌漿的速度將灌漿管逐漸抽出,使灌漿

液自下而上灌注封孔,確保鉆孔灌漿密實(shí),無(wú)空腔,否則會(huì)降低

傳熱效果,影響工程質(zhì)量。

當(dāng) 埋 管 深度超過(guò)40m時(shí),灌漿回填宜在周?chē)徑@孔均鉆

鑿?fù)戤吅筮M(jìn)行,目的在于一旦孔斜將相鄰的U形管鉆傷,便于

更換。

4.4., 灌漿回填料一般為膨潤(rùn)土和細(xì)砂(或水泥)的混合漿或

其他灌漿材料。膨潤(rùn)土的比例宜占4寫(xiě)-6%。鉆孔時(shí)取出

的泥砂漿凝固后如收縮很小時(shí),也可用作灌漿材料。如果地埋管

換熱器設(shè)在非常密實(shí)或堅(jiān)硬的巖土體或巖石情況下,宜采用水泥

基料灌漿,以防止孔隙水因凍結(jié)膨脹損壞膨潤(rùn)土灌漿材料而導(dǎo)致

管道被擠壓節(jié)流。

4.4.10 系統(tǒng)沖洗是保證地埋管換熱系統(tǒng)可靠運(yùn)行的必須步驟,

在地埋管換熱器安裝前、地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后及

地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完成后均應(yīng)對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。

4.4.11 室外環(huán)境溫度低于?!鏁r(shí),塑料地埋管物理力學(xué)性能將

有所降低,容易造成地埋管的損害,故當(dāng)室外環(huán)境溫度低于?!?/span>

時(shí),盡量避免地埋管換熱器的施工。

4. 5 地 埋 管 換熱 系 統(tǒng) 的 檢 驗(yàn) 與驗(yàn)收

4.5.2 地埋管換熱系統(tǒng)多采用聚乙烯(PE)管。聚乙烯(PE)

管是一種熱塑性材料,管材本身具有受壓發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛的

特性,與鋼管不同。因此,對(duì)聚乙烯(PE)管水壓試驗(yàn)期間壓

力降值的理解應(yīng)更全面些,充分考慮到壓力下降并不一定意味著

管道有泄漏。

1 國(guó) 內(nèi) 現(xiàn)有規(guī)范對(duì)水壓試驗(yàn)的規(guī)定:

《通 風(fēng) 與 空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB5 0243中規(guī)定:

1) 冷 熱 水 、冷 卻水系統(tǒng)的試驗(yàn)壓力,當(dāng)工作壓力小于

等 于 l. OM Pa 時(shí) , 為 1. 5倍工作壓力,但低不小

于 。. 6M Pa ; 當(dāng) 工作 壓 力 大于1.O MPa時(shí),為工作壓

力加 0.5 M Pa ,

2) 系 統(tǒng) 試壓 : 在各分區(qū)管道與系統(tǒng)主、干管全部連通

后 ,對(duì) 整 個(gè) 系 統(tǒng) 的 管 道進(jìn) 行系統(tǒng)的試壓。試驗(yàn)壓力以

低 點(diǎn) 的 壓 力 為 準(zhǔn) , 但 低點(diǎn)的壓力不得超過(guò)管道與

組成 件 的 承 受 壓 力 。 壓力 試驗(yàn)升至試驗(yàn)壓力后,穩(wěn)壓

lOm in , 壓 力 下降 不 得 大 于。.02 MPa,再將系統(tǒng)壓力

降至 工 作 壓 力 , 外 觀 檢查 無(wú)滲漏為合格。

3) 各 類(lèi) 耐 壓 塑 料 管的強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為1.5倍工作壓力,

嚴(yán)密 性 工 作 壓 力 為 1. 15 倍的設(shè)計(jì)工作壓力。

《建 筑 給 水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB5 0242中

規(guī)定:

低 溫 熱 水地板輻射采暖系統(tǒng):

1) 試 驗(yàn) 壓力 為 工 作 壓力的1.5倍,但不小于。.6 M Pa.

2) 檢 驗(yàn) 方 法 : 在試驗(yàn)壓力下穩(wěn)壓1h,壓力降不大于

0.0 5 M P a 且不 滲 不 漏 。

采 暖 系 統(tǒng):

1) 使 用 塑 料管 及 復(fù) 合管的熱水采暖系統(tǒng),應(yīng)以系統(tǒng)頂

點(diǎn) 工 作 壓 力 加 。 .2 M Pa做水壓試驗(yàn),同時(shí)在系統(tǒng)頂

點(diǎn) 的試 驗(yàn) 壓 力 不 小 于 。. 4M Pa,

2) 檢 驗(yàn) 方 法 :使用塑料管的采暖系統(tǒng)應(yīng)在試驗(yàn)壓力下

1h 內(nèi)壓 力 降 不 大 于 。 .05 MPa,然后降壓至工作壓力

的 1. 15 倍 , 穩(wěn) 壓 3h ,壓力降不大于0.0 3MPa,同

時(shí) 各 連 接 處 不 滲 、 不 漏。

《建 筑 給 水聚乙烯類(lèi)管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 98中規(guī)定:

1) 試 驗(yàn) 壓 力 應(yīng) 為 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍,但

不 得 小 于 0. 6 M Pa o

2) 水壓試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:

將 試 壓 管 段 各配水點(diǎn)封堵,緩慢注水,同時(shí)將管內(nèi)

空 氣排 出 ;

管道 充 滿 水 后 ,進(jìn)行水密封性檢查;

對(duì) 系 統(tǒng) 加 壓 ,應(yīng)緩慢升壓,升壓時(shí)間不應(yīng)小于

10 m in ;

升壓 至 規(guī) 定 的 試驗(yàn)壓力后,停止加壓,穩(wěn)壓1h,壓

力降 不 得 超 過(guò) 。.05M Pa;

在 工作 壓 力 的1.1 5倍狀態(tài)下穩(wěn)壓2h,壓力降不得超

過(guò) 0.0 3 M P a ,同時(shí)檢查各連接處,不得滲漏。

《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ 101中規(guī)定:

1) 試 驗(yàn) 壓力:水壓試驗(yàn)靜水壓力不應(yīng)小于管道工作壓

力 的 1. 5 倍 ,且試驗(yàn)壓力不應(yīng)低于0.8 M Pa,不得

以 氣 壓 試 驗(yàn) 代替水壓試驗(yàn)。

2) 管 道 水壓試驗(yàn)應(yīng)分預(yù)試驗(yàn)階段與主試驗(yàn)階段兩個(gè)階

段 進(jìn) 行 。

3) 預(yù) 試 驗(yàn)階段,應(yīng)按如下步驟,并符合下列規(guī)定:

步驟 1: 將 試 壓管道內(nèi)的水壓降至大氣壓,并持續(xù)

60m in 。 期 間應(yīng) 確??諝獠贿M(jìn)人管道。

步驟 2: 緩 慢 將管道內(nèi)水壓升至試驗(yàn)壓力并穩(wěn)壓

30m in , 期 間如 有壓力下降可注水補(bǔ)壓,但不得高于

試驗(yàn) 壓 力 。 檢 查管道接口、配件等處有無(wú)滲漏現(xiàn)象。

當(dāng)有 滲 漏 現(xiàn) 象 時(shí)應(yīng)中止試壓,并查明原因采取相應(yīng)

措 施 后 重 新 組織試壓。

步驟 3: 停 止 注水補(bǔ)壓并穩(wěn)定60min。當(dāng)60min后壓

力下 降 不 超 過(guò) 試驗(yàn)壓力的70%時(shí),則預(yù)試驗(yàn)階段的

工作 結(jié) 束 。 當(dāng) 60min后壓力下降到低于試驗(yàn)壓力的

70 %時(shí) , 應(yīng) 停 止試壓,并應(yīng)查明原因采取相應(yīng)措施

后 再 組 織 試 壓。

4) 主 試 驗(yàn)階段,應(yīng)按如下步驟,并符合下列規(guī)定:

步驟 1: 在 預(yù) 試 驗(yàn) 階 段 結(jié)束后,迅速將管道泄水降

壓 ,降 壓 量 為 試 驗(yàn) 壓力 的 100-15%,

期間 應(yīng) 準(zhǔn) 確 計(jì) 量 降 壓 所 泄出的水量,設(shè)為△V (L)o

按照 下 式 計(jì) 算 允 許 泄 出的 大水量AV_ (1_);

V- = 1. 2 V A P {1 / E W 十 d,/(e.E,)} (8 )

式中V 一試壓管段總?cè)莘e(L);

pP— 降壓量(MPa) ;

EW— 水的體積模量,不同水溫時(shí)EW.值可按表2采用;

腸— 管材彈性模量(MPa),與水溫及試壓時(shí)間有關(guān);

d;- 一 管 材 內(nèi) 徑(m);

e_— 管 材 公 稱(chēng)壁厚(m)

當(dāng) △V 大 于AV- ,應(yīng)停止試壓。泄壓后應(yīng)排除管內(nèi)過(guò)量空

氣,再?gòu)念A(yù)試驗(yàn)階段的“步驟2”開(kāi)始重新試驗(yàn)。

表 2 溫 度 與 體 積 模 . 關(guān) 系

溫度(0c> 體積模量(M】a) 溫度(℃) 體積模量(W O

匕一2080 一2170

10 2110 }{ 25 }

15 2140 } 2230

步 驟 2: 每 隔 3m in 記 錄一次管道剩余壓力,應(yīng)記錄

30m in 。 當(dāng) 30 mi n內(nèi) 管 道 剩余壓力有上升趨勢(shì)時(shí),則

水 壓 試 驗(yàn) 結(jié) 果 合 格 。

步驟 3 ; 3 0 mi n內(nèi) 管 道 剩 余壓力無(wú)上升趨勢(shì)時(shí),則應(yīng)

再 持續(xù) 觀 察 6 0m in 。當(dāng) 整 個(gè)90min內(nèi)壓力下降不超過(guò)

。.0 2M P a, 則 水 壓 試驗(yàn) 結(jié) 果合格。

步 驟 4: 當(dāng) 主 試 驗(yàn) 階 段 上述兩條均不能滿足時(shí),則水

壓 試驗(yàn) 結(jié) 果 不 合 格 。 應(yīng) 查明原因并采取相應(yīng)措施后

再 組 織 試 壓 。

2 國(guó) 外 地埋管換熱系統(tǒng)水壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法

加拿 大 地 源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝標(biāo)準(zhǔn)((Designa ndi nstallation

of earth energy systems for commercial and institutional buildings))

CAN/CSA-C448. 1(簡(jiǎn)稱(chēng)加拿大標(biāo)準(zhǔn))中水壓試驗(yàn)方法如

下:

試 壓 分 四個(gè)階段:

(1) 豎 直 地埋管換熱器插人鉆孔前,應(yīng)充水進(jìn)行水壓試驗(yàn)后

再封堵。試驗(yàn)壓力大于等于690kPa,穩(wěn)壓15min,沒(méi)有明顯壓

力降低或泄漏。該壓力應(yīng)保持到回填后lh

(2) 豎 直 或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后,回填

前應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

(3) 各 環(huán) 路集管與機(jī)房分集水器連接完成后,回填前應(yīng)充

水進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力應(yīng)大于等于690kPa,且系統(tǒng)低

點(diǎn)壓力應(yīng)小于管材破裂壓力。試壓持續(xù)至少21,,期間應(yīng)無(wú)泄

漏現(xiàn)象。

(4) 地 埋 管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢,且沖洗、排氣完成并回

填后應(yīng)充水進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力應(yīng)大于等于690kPa,且系

統(tǒng)低點(diǎn)壓力應(yīng)小于管材破裂壓力。試壓持續(xù)至少12h,期間

壓力降沒(méi)有明顯變化(應(yīng)不大于3%)0

分別 進(jìn) 行 (3),( 4)兩階段水壓試驗(yàn)的目的是為了保證水壓

試驗(yàn)結(jié)果的正確性。因?yàn)橄到y(tǒng)進(jìn)行第(3)階段試壓時(shí),地埋管

環(huán)路可能會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象,一段時(shí)間后將導(dǎo)致壓力有所下降,容

易造成系統(tǒng)有泄漏的假象,故需要進(jìn)行第(4)階段水壓試驗(yàn)。

美國(guó) 地 埋 管地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝標(biāo)準(zhǔn)《Closed一工oop/

Geothermal Heat Pump Systems -Design and Installation

Standards) 1997(簡(jiǎn)稱(chēng)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))中水壓試驗(yàn)方法如下:

(1) 所 有 地埋管安裝前均應(yīng)做壓力試驗(yàn),地埋管換熱器所有

部件回填前均應(yīng)做壓力試驗(yàn)。

(2) 壓 力 試驗(yàn)應(yīng)為水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力至少為管材設(shè)計(jì)壓力

的1.5倍或系統(tǒng)運(yùn)行壓力的3倍。

(3 ) 試 驗(yàn)時(shí)間30min,期間應(yīng)無(wú)泄漏現(xiàn)象。

3 國(guó) 內(nèi) 地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),在水壓試驗(yàn)方法上

缺乏試驗(yàn)與實(shí)踐數(shù)據(jù)。《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》

cii 101適用于埋地聚乙烯給水管道工程,但其水壓試驗(yàn)方法與

地埋管換熱系統(tǒng)工程應(yīng)用實(shí)踐有較大差距,也不宜直接采用。加

拿大標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)相比,前者步驟清晰與目前地埋管換熱系統(tǒng)

工程應(yīng)用實(shí)踐相一致,故本規(guī)范水壓試驗(yàn)方法是建立在加拿大標(biāo)

準(zhǔn)基礎(chǔ)上,在試驗(yàn)壓力上考慮了與國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

4.5.3 回填過(guò)程的檢驗(yàn)內(nèi)容包括回填料配比、混合程序、灌漿

及封孔的檢驗(yàn)。

5 地下水換熱系統(tǒng)

5.1 一般規(guī)定

5.1.1 可靠回灌措施是指將地下水通過(guò)回灌井全部送回原來(lái)的

取水層的措施,要求從哪層取水必須再灌回哪層,且回灌井要具

有持續(xù)回灌能力。同層回灌可避免污染含水層和維持同一含水層

儲(chǔ)量,保護(hù)地?zé)崮苜Y源。熱源井只能用于置換地下冷量或熱量,

不得用于取水等其他用途。抽水、回灌過(guò)程中應(yīng)采取密閉等措

施,不得對(duì)地下水造成污染。

5.1.2 地源熱泵系統(tǒng)大吸熱量或釋熱量按本規(guī)范第4. 3.3條

條文說(shuō)明的規(guī)定計(jì)算。

5.1.3 地下水供水管不得與市政管道連接是為了避免污染市政

供水和使用自來(lái)水取熱;地下水回灌管不得與市政管道連接,是

為了避免回灌水排人下水,保護(hù)水資源不被浪費(fèi)。

5.2 地下水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.2.3 氧氣會(huì)與水井內(nèi)存在的低價(jià)鐵離子反應(yīng)形成鐵的氧化物,

也能產(chǎn)生氣體勃合物,引起回灌井阻塞,為此,熱源井設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)

采取有效措施消除空氣侵人現(xiàn)象。

5.2.4 抽水井與回灌井相互轉(zhuǎn)換以利于開(kāi)采、洗井、巖土體和

含水層的熱平衡。抽水井具有長(zhǎng)時(shí)間抽水和回灌的雙重功能,要

求不出砂又保持通暢。抽水井與回灌井間設(shè)排氣裝置,可避免將

空氣帶人含水層

5.2.5 一般為了保證回灌效果,抽水井與回灌井比例不小于

1,2。

5.2.6 為了避免污染地下水。

5.2.8 從保障地下水安全回灌及水源熱泵機(jī)組正常運(yùn)行的角度,

地下水盡可能不直接進(jìn)人水源熱泵機(jī)組。直接進(jìn)人水源熱泵機(jī)組

的地下水水質(zhì)應(yīng)滿足以下要求(引自《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

規(guī)范》GB 50019第7.3.3條條文說(shuō)明):含砂量小于1/200000,

pH值為6. 5一8. 5, CaO小于200mg/I,礦化度小于3g八,

CI一小于100mg/L, SO,'一小于200mg/L, Fez+小于lmg/L,

H2S小于0.5 mg/Lo

當(dāng) 水 質(zhì) 達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行水處理。經(jīng)過(guò)處理后仍達(dá)不到

規(guī)定時(shí),應(yīng)在地下水與水源熱泵機(jī)組之間加設(shè)中間換熱器。對(duì)于

腐蝕性及硬度高的水源,應(yīng)設(shè)置抗腐蝕的不銹鋼換熱器或欽板換

熱器。在使用海水時(shí),建議在進(jìn)人換熱器前增加CL處理裝置以

防止藻類(lèi)在換熱器內(nèi)部滋生。

當(dāng) 水 溫 不能滿足水源熱泵機(jī)組使用要求時(shí),可通過(guò)混水或設(shè)

置中間換熱器進(jìn)行調(diào)節(jié),以滿足機(jī)組對(duì)溫度的要求。

變 流 量 系統(tǒng)設(shè)計(jì)可降低地下水換熱系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用,且進(jìn)人

地源熱泵系統(tǒng)的地下水水量越少,對(duì)地下水環(huán)境的影響也越小

5. 3 地 下 水 換 熱 系 統(tǒng) 施 工

5.3.2 熱源井及其周?chē)鷧^(qū)域的工程勘察資料包括施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)地

下水換熱系統(tǒng)勘察資料及其他專(zhuān)業(yè)的管線布置圖等。

5.4 地 下 水換 熱 系 統(tǒng) 檢 驗(yàn) 與 驗(yàn)收

5.4.3 水質(zhì)要求符合本規(guī)范第5.2.8條條文說(shuō)明的規(guī)定。

6 地表水換熱系統(tǒng)

6.1 一般規(guī)定

6.1.1 目的是減小對(duì)地表水體及其水生態(tài)環(huán)境和行船等的影響。

6.1.2 地表水體應(yīng)具有一定的深度和面積,具體大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)

地氣象條件、水體流速、建筑負(fù)荷等因素綜合確定。

6.1.3 地源熱泵系統(tǒng)大吸熱量或釋熱量按本規(guī)范第4.3.3條

條文說(shuō)明的規(guī)定計(jì)算。

6.2 地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.2.1 取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口,目的是避免熱交換短路。

6.2.2 有利于水力平衡。

6.2.3 為了防止風(fēng)浪、結(jié)冰及船舶可能對(duì)其造成的損害,要求

地表水的低水位與換熱盤(pán)管距離不應(yīng)小于l.5m 。低水位指

近20年每年低水位的平均值。

6.2.4 地表水換熱系統(tǒng)采用開(kāi)式系統(tǒng)時(shí),從保障水源熱泵機(jī)組

正常運(yùn)行的角度,地表水盡可能不直接進(jìn)人水源熱泵機(jī)組。直接

進(jìn)入水源熱泵機(jī)組的地表水水質(zhì)應(yīng)符合本規(guī)范第5.2. 8條條文說(shuō)

明的規(guī)定。水系統(tǒng)采用變流量設(shè)計(jì)有利于降低輸送能耗。

6. 3 地 表 水 換 熱 系 統(tǒng) 施 工

6.3.2 換熱盤(pán)管任何扭曲部分均應(yīng)切除,未受損部分熔接后須

經(jīng)壓力測(cè)試合格后才可使用。換熱盤(pán)管存放時(shí),不得在陽(yáng)光下曝

曬。

6.3.3 換熱盤(pán)管一般固定在排架上,并在下部安裝襯墊物,襯

墊物可采用輪胎等

7 建筑物內(nèi)系統(tǒng)

7.1 建筑物內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.1.2 水源熱泵機(jī)組應(yīng)符合《水蹤熱泵機(jī)組)) U13/1 19409的

要求。

水 源 熱 泵機(jī)組正常工作的冷(熱)源溫度范圍(引自《水源

熱泵機(jī)組》GB/T 19409):

水 環(huán) 熱 泵系統(tǒng)20-400C (制冷) 15 300C (制熱)

地 下 水 熱泵系統(tǒng)10-250C (制冷) 10-25'C (制熱)

地埋 管 熱 泵系統(tǒng)10-400C (制冷) -5-250C (制熱)

7.1.3 當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),水源熱泵機(jī)組應(yīng)能減載或停機(jī)。

用于供熱時(shí),水源熱泵機(jī)組應(yīng)保證足夠的流量以防止機(jī)組出口端

結(jié)冰。

7.1.4 不同地區(qū)巖土體、地下水或地表水水溫差別較大,設(shè)計(jì)

時(shí)應(yīng)按實(shí)際水溫參數(shù)進(jìn)行設(shè)備選型。末端設(shè)備選擇時(shí)應(yīng)適合水源

熱泵機(jī)組供、回水溫度的特點(diǎn),保證地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用效果,

提高系統(tǒng)節(jié)能率。

7.1.5 根據(jù)水源熱泵機(jī)組的設(shè)置方式不同,分為集中、水環(huán)和

分體熱泵系統(tǒng)。水環(huán)熱泵系統(tǒng)是小型水/空氣熱泵的一種應(yīng)用方

式,即用水環(huán)路將小型水/空氣熱泵機(jī)組并聯(lián)在一起,構(gòu)成以回

收建筑物內(nèi)部余熱為主要特征的熱泵供熱、供冷的系統(tǒng)。水環(huán)熱

泵系統(tǒng)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)溫度不應(yīng)低于10℃或高于32. 2-C ,當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫

度低于10℃時(shí),應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理。對(duì)于冬季間歇使用的建筑物,

宜采用分體熱泵系統(tǒng),以防止停止使用時(shí)設(shè)備凍損。末端空調(diào)系

統(tǒng)可采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)、冷暖頂/地板輻射系統(tǒng)或全空氣系統(tǒng)。

7.1.6 夏季運(yùn)行時(shí),空調(diào)水進(jìn)人機(jī)組蒸發(fā)器,冷源水進(jìn)人機(jī)組

冷凝器。冬季運(yùn)行時(shí),空調(diào)水進(jìn)人機(jī)組冷凝器,熱源水進(jìn)人機(jī)組

蒸發(fā)器。冬、夏季節(jié)的功能轉(zhuǎn)換閥門(mén)應(yīng)性能可靠,嚴(yán)密不漏。

7.1.7 當(dāng)采用地源熱泵系統(tǒng)提供(或預(yù)熱)生活熱水較其他方

式提供生活熱水經(jīng)濟(jì)性更好時(shí),宜優(yōu)先采用地源熱泵提供生活熱

水,不足部分由輔助熱源解決。生活熱水的制備可以采用水路加

熱的方式或制冷劑環(huán)路加熱兩種方式

7.1.8 為達(dá)到節(jié)能目的,可采用水側(cè)或風(fēng)側(cè)節(jié)能器,且根據(jù)實(shí)

際情況設(shè)置蓄能水箱。對(duì)于平均水溫低于10℃的地區(qū),由于供

熱量大,地埋管換熱器出水溫度較低,為節(jié)省熱量,此時(shí)宜在水

側(cè)或風(fēng)側(cè)設(shè)置熱回收裝置對(duì)排熱進(jìn)行回收;或根據(jù)室外氣象條件

及系統(tǒng)特點(diǎn)采用過(guò)渡季增大新風(fēng)量等節(jié)能措施

8 整體運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)試與驗(yàn)收

8.0.2 地源熱泵系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)需測(cè)定與調(diào)整的主要內(nèi)容包括:

1 系 統(tǒng) 的壓力、溫度、流量等各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)符合有關(guān)技

術(shù)文件的規(guī)定;

2 系 統(tǒng) 連續(xù)運(yùn)行應(yīng)達(dá)到正常平穩(wěn);水泵的壓力和水泵電機(jī)

的電流不應(yīng)出現(xiàn)大幅波動(dòng);

3 各 種 自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作應(yīng)正常,滿足

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)被測(cè)定參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的要求;

4 控 制 和檢測(cè)設(shè)備應(yīng)能與系統(tǒng)的檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常

溝通,系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)應(yīng)能正確顯示,設(shè)備連鎖、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自

動(dòng)保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作。

調(diào)試 報(bào) 告 應(yīng)包括調(diào)試前的準(zhǔn)備記錄、水力平衡、機(jī)組及系統(tǒng)

試運(yùn)轉(zhuǎn)的全部測(cè)試數(shù)據(jù)。

8.0.3 地源熱泵系統(tǒng)的冬、夏兩季運(yùn)行測(cè)試包括室內(nèi)空氣參數(shù)

及系統(tǒng)運(yùn)行能耗的測(cè)定。系統(tǒng)運(yùn)行能耗包括所有水源熱泵機(jī)組、

水泵和末端設(shè)備的能耗。

附錄A 地埋管外徑及壁厚

A.0 .1 表中數(shù)值引自《給水用聚乙烯(PE)管材》GB/T

136630

A.0 .2 表中數(shù)值引自《冷熱水用聚丁烯(PB)管道系統(tǒng)》GB/

T 19473. 2

附錄B 豎直地埋管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算

B.0. 1 為了便于工程計(jì)算,幾種典型土壤、巖石及回填料的熱

物性可參考表3確定。表3引自《2003 ASHRAE HANDBOOK

HVAC Applications》中Geothermal Energy一章。

表 3 幾 種 典 型 土 坡 、 巖 石 及 回速料的熱物性

一一一 又,

導(dǎo) 熱系數(shù)

W / (m ·K)

擴(kuò) 散率

10-em 2/ s

P

密度

魄/m'

土壤

致密貓土(含水量15%) 一1.4-1.9}一。49-0.71 }一

致密勃土(含水量5%) 一1.0-1.4}一0. 54-0. 71}一

輕質(zhì)薪土(含水量15%) 一。.7^l。}一0. 54-0. 64}一

輕質(zhì)a土(含水量5%) 一0. 5- 0. 9 0.65 1285

致密砂土(含水量15%) 一2. 8--3. 8 0. 97--1. 27 1925

致密砂土(含水量5%) 一2卜2.3 一1.10 -1.62 1925

輕質(zhì)砂土(含水量15%) 一,.。一2.1一0.54 ---1.08 一

輕質(zhì)砂土(含水量5%) 一0.9一,.。一。6、一1.39一

巖石

花崗巖一2.3- 3.7 一0.97 -1.5, 一

石灰石一2.4 3.8 一。.97--1.51 一2400-2800

砂巖21--3.5 一。75-1.27 一25702730

MA巖}一1.4- 2.、一。75-0.97 一

干血巖,0-2.1 一0.64-0.86一

回填料

膨 潤(rùn) 土

(含有20%-30%的固體)

o. 73- U. 75

含有20%膨潤(rùn)土、s0%Sich

砂 子 的 棍 合 物

1. 47- 1. 64

含有15%膨潤(rùn)土、ss%Si02

砂 子 的 混 合 物

1.00- 1.10

含有1o%膨潤(rùn)土、90 % S102

砂 子 的 混 合 物

2. 08- 2. 42

含有30%混凝土、70 % Si02

砂 子 的 混 合 物

2. 08- 2. 42

 

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北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司作者

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