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'DB34安徽省地方标准DB34/1800-2012地源热泵系统工程技术规程Technicalstandardforground-sourceheatpumpsystemsengineering2013-××-××发布2013-××-××实施联合发布安徽省住房和城乡建设厅安徽省质量技术监督局前言4
前言根据安徽省住房和城乡建设厅《关于下达〈2010年度安徽省工程建设地方标准(含标准设计图集)制订、修订项目增补计划〉的通知》(建标函〔2010〕907号),由合肥工业大学等有关单位共同编制了本规程。在编制过程中,编制组进行了深入的调查研究,认真总结了安徽省地源热泵系统应用的实践经验,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改与完善,制定了本规程。本规程共分8章。主要内容是:总则、术语、工程可行性评估、工程勘察、工程设计、工程施工、工程验收、系统运行监测与管理。本规程中用黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规程由安徽省住房和城乡建设厅负责管理和对强制性条文的解释,由合肥工业大学负责具体技术内容的解释。本规程在执行过程中,请各单位注意总结实践经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给合肥工业大学,以便今后修订时参考。地址:安徽省合肥市屯溪路193号合肥工业大学,邮编:230009本规程主编单位:安徽省住房和城乡建设厅(节能科技处)合肥市建筑业协会(建筑节能与勘察设计分会)合肥工业大学本规程参编单位:安徽建筑工业学院安徽省建筑设计研究院煤炭工业合肥设计研究院中国科学院合肥分院中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司南京丰盛新能源科技股份有限公司安徽地矿新能源开发有限责任公司安徽两淮建设有限责任公司安徽新思维能源科技发展有限公司安徽意圆建设工程有限公司安徽省拓普新能源科技管理股份有限公司合肥通普经济发展有限公司苏州市绿色建筑工程技术研究中心有限公司麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司
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本规程主要起草人:张勇刘兰鲁长权周承刚陶月赞韩非尹贞勤马宏权何清王晏平甄茂盛陈国林沈致和姚盛操刘杰吴亚平窦昌晶程丽娟陆文波孙农龚长山涂道军陈红军曾高徐新军陈正顺张抗本规程主要审查人:寿炜炜路宾张银安谢长仑黄世山朱斌祥李青林宾章茂忠4
目次1总则12术语23工程可行性评估53.1一般规定53.2可行性评估54工程勘察74.1一般规定74.2地埋管换热系统勘察74.3地下水换热系统勘察84.4地表水换热系统勘察95工程设计105.1一般规定105.2地埋管换热系统设计105.3地下水换热系统设计125.4地表水换热系统设计145.5热泵机房系统设计156工程施工176.1一般规定176.2地埋管换热系统施工186.3地下水换热系统施工206.4地表水换热系统施工206.5热泵机房系统施工217工程验收227.1一般规定227.2地埋管换热系统工程验收237.3地下水换热系统工程验收257.4地表水换热系统工程验收267.5热泵机房系统工程验收287.6整体运转、调试297.7竣工验收298系统运行监测与管理318.1一般规定318.2地埋管换热系统监测与管理318.3地下水换热系统监测与管理328.4地表水换热系统监测与管理328.5热泵机房系统监测与管理338.6系统性能评价344
附录A岩土热响应试验35A.1一般规定35A.2测试内容35A.3测试仪表精度要求35A.4岩土热响应测试方法35A.5测试数据处理36附录B地下水换热系统勘察抽水试验、回灌试验方法37附录C竖直地埋管换热系统设计计算38附录D地埋管压力损失计算41附录E地埋管及地表水换热器外径及壁厚43附录F地源热泵系统水压试验45本规程用词说明54引用标准名录55条文说明56482
1总则1.0.1为规范我省地源热泵系统工程可行性评估、勘察、设计、施工、验收及运行监测与管理,做到安全适用、经济合理、技术先进可靠,保证工程质量,并符合资源节约和保护环境的要求,制定本规程。1.0.2本规程适用于新建、改建和扩建的以岩土体、地下水、地表水(江、河、湖水、城市生活污水)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、空调或生活热水供应的地源热泵系统工程可行性评估、勘察、设计、施工、验收、系统运行监测与管理。1.0.3地源热泵系统工程应综合考虑地质条件、建筑用能特性和系统经济性要求,合理设计、规范施工。1.0.4地源热泵系统工程工程可行性评估、勘察、设计、施工、验收、系统运行监测与管理,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准以及安徽省的相关规定。82
2术语2.0.1地源热泵系统ground-sourceheatpumpsystem以岩土体、地下水、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、地表水地源热泵系统。2.0.2水源热泵机组water-sourceheatpumpunit一种以循环流动于地埋管中的水或从水井、湖泊、河流中抽取的地下或地表水或共用管路中的水为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备。通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。2.0.3复合式冷热源系统combinedheating&coolingsourcesystem是指地源热泵系统需要辅助散热(加热)设备时,采用冷却塔(锅炉);或与水冷冷水机组、空气源热泵机组及其他冷热源设备组成系统。2.0.4地热能交换系统geothermalexchangesystem将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。2.0.5浅层地热能资源shallowgeothermalresources蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。2.0.6传热介质heat-transferfluid地源热泵系统中,通过换热管与岩土体、地表水、地下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。2.0.7地埋管换热系统groundheatexchangersystem传热介质通过垂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。2.0.8地埋管换热器groundheatexchanger供传热介质与岩土体换热使用,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。2.0.9水平地埋管换热器horizontalgroundheatexchanger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。2.0.10竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger换热管路埋置在垂直钻孔内的地埋管换热器,又称垂直土壤热交换器。2.0.11地下水换热系统groundwaterheatexchangersystem82
与浅层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。2.0.12直接式地下水换热系统directgroundwaterheatexchangersystem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。2.0.13间接式地下水换热系统indirectgroundwatersystem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。2.0.14地表水换热系统surfacewaterheatexchangersystem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。2.0.15开式地表水换热系统open-loopsurfacewaterheatexchangersystem地表水在循环泵的驱动下,经处理直接流经水源热泵机组(直接式)或通过中间换热器(间接式)进行热交换的系统。2.0.16闭式地表水换热系统closed-loopsurfacewaterheatexchangersystem将封闭的换热器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。2.0.17环路集管circuitheader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。2.0.18含水层aquifer导水的饱和岩土层。2.0.19抽水井productionwell用于从地下含水层中取水的井。2.0.20回灌井injectionwell用于向地下含水层灌注回水的井。2.0.21热源井heatsourcewell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。2.0.22抽水试验pumpingtest利用揭露目标含水层(组)的钻孔或水井,抽取目标含水层(组)中地下水并观测抽水量及水位变化过程,根据抽水量与水位关系,确定含水层(组)富水程度和水文地质参数的试验。2.0.23回灌试验injectiontest利用揭露目标含水层(组)的钻孔或水井,向目标含水层(组)中注水,观测注水量及水位变化过程,确定含水层渗透性、注水量和水文地质参数的试验。82
2.0.24岩土体rock-soilbody指岩体、土体及其组合。岩体是工程作用范围内具有一定的岩石成分、结构特征的岩石集合体,土体是分布于地壳表部尚未固结成岩的松散堆积物。2.0.25测试孔verticaltestingexchanger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。2.0.26岩土综合热物性参数parameteroftherock-soilthermalproperties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initialaveragetemperatureofrock-soil主要是指地壳浅部恒温层(一般在地表下20m至200m左右的深度范围内),或地表下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。2.0.28岩土柱状图rock-soilhistogram将工作范围内的各岩土层自下而上(即从老到新),按一定比例尺制成柱状图,并附简要文字描述各岩土层的基本岩性、水文地质与工程地质特征等基本地质信息。2.0.29岩土热响应试验rock-soilthermalresponsetest通过测试仪器,对项目所在的场区内的测试孔进行一定时间的连续加热,获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。82
3工程可行性评估3.1一般规定3.1.1在符合国家和安徽省相关法规、政策的前提下,有条件且应用地源热泵技术经济合理时,优先采用地源热泵系统。3.1.2采用地源热泵系统的项目,应用建筑面积小于3000m2时,应进行空调冷、热源方案技术经济比较,提出合理的技术方案;应用建筑面积大于等于3000m2时,应进行技术经济可行性评估,编制可行性评估(研究)报告。3.2可行性评估3.2.1项目评估前应收集建设项目影响区域的有关规划、气象及水文地质条件、地表水条件、地下管线分布和地下建筑物以及施工技术条件等资料,详细了解当地能源供应、能源价格、当地政策及物价水平等。3.2.2可行性评估(研究)报告内容应根据项目要求编制,主要包含以下内容:1工程概况:包括工程项目所在区位的地理位置、气象及水文地质条件、地形及地貌特征、工程项目规模等;2项目建设的必要性:分析拟建项目能源利用的节能环保及可持续发展的意义和必要性,分析拟建项目对当地合理配置和有效利用资源的意义;分析拟建项目对我省产业政策和技术政策、保护环境和可持续发展的积极贡献等;3项目建设条件分析:包括工程场地状况调查、地源热泵换热系统初步勘察、浅层地热能资源利用条件以及建设项目影响区域内的能源、资源应用条件等;4项目建设方案研究:对浅层地热能资源利用场地条件进行评估,并根据评估结果,提出适宜的地源热泵系统建设方案;5环境影响与安全预评价:根据项目的建设方案分析预测建设项目可能存在的危险、有害因素的种类和程度,在环境质量现状监测和调查的基础上,运用技术手段进行分析、预测和评估,提出经济合理、技术可行的解决方案;6投资估算:主要包括地源热泵系统建筑工程费、设备购置费、安装工程费、工程建设其他费用、基本预备费、涨价预备费和建设期利息等;7财务评价:按规定科目详细分析地源热泵系统运营收入和成本费用,计算项目增量成本、增量投资回收期和项目费效比等相关指标;评价项目的财务可行性;82
8社会评价:分析估算项目全年系统常规能源替代量;二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和粉尘等的减排量;分析项目在经济、环境、社会效益的积极作用;项目对社会影响和社会风险;分析社会对项目的支持和接受程度。9结论与建议。82
4工程勘察4.1一般规定4.1.1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。4.1.2工程勘察应由具有勘查(察)资质的单位承担。工程勘察完成后,应编写工程专项勘察报告,并对浅层地热能资源可利用情况提出建议。4.1.3对已具有水文地质资料或附近有水井的地区,应通过调查获取相关资料。4.1.4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;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场地及周围地下水开采情况,已有水井的位置、水质、水位、水温和涌水量;6水源性质与条件、水源与建筑之间的距离;7地表水水文资料。4.2地埋管换热系统勘察4.2.1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。4.2.2岩土体地质条件勘察应执行《岩土工程勘察规范》GB50021及《供水水文地质勘察规范》GB50027。4.2.3地埋管换热系统勘察应包括下列内容:1岩土层的地质年代、地质特征、结构和构造;2岩土体热物性;3岩土体原始温度和钻孔范围内岩土体的平均温度;4岩土体含水量、饱和度;5地下水赋存条件,相关含水层静水位、水温、水质及分布;6地下水径流方向、水力坡度;7不良地质作用及特殊岩土;8钻探及成井工艺。82
4.2.4采用水平地埋管换热器时,应通过槽探、坑探或钎探进行岩土体地质勘察。探槽方案应根据场地形状确定,探槽的深度宜超过埋管深度1m。4.2.5采用垂直地埋管换热器时,应通过钻探进行岩土体地质勘察。钻探方案应根据场地大小确定,勘探孔深度应比设计钻孔至少深2m。4.2.6在地源热泵系统设计前,根据应用建筑面积进行热响应试验。应用建筑面积小于3000m2时,宜进行热响应试验;应用建筑面积大于等于3000m2小于5000m2时,应至少进行一个测试孔的热响应试验;应用建筑面积大于5000m2时,应至少进行两个或以上测试孔的热响应试验。4.2.7岩土热响应试验单位应具备相应的能力并经过建设主管部门认可,测量仪器、仪表应具有有效期内的检验合格证、校准证书或测试证书。测试方法应符合附录A的规定。4.3地下水换热系统勘察4.3.1地下水地源热泵系统方案设计前,应根据地源热泵系统对水量、水温和水质的要求,在工程场区内进行水文地质勘察。4.3.2水文地质条件勘察参照《供水水文地质勘察规范》GB50027、《供水管井技术规范》GB50296进行。4.3.3地下水换热系统应对目标含水层(组),目标含水层(组)上、下相邻含水层(组),以及上述含水层(组)之间的隔水层(组)进行勘察,查明和了解以下内容:1各含(隔)水层(组)的岩性、厚度、产状与分布特征;2各含水层(组)的埋藏条件、目标含水层(组)中地下水类型;3各含水层(组)补给、径流、排泄条件,含水岩(组)之间水力联系和各隔水岩(组)的隔水性能;4目标含水层(组)地下水水位、水温、水质分布与动态特征。4.3.4地下水换热系统应进行水文地质钻探、试验,并提供以下成果:1目标含水层(组)的抽水试验,并提供钻孔柱状图,抽水试验综合成果图;2目标含水层(组)的回灌试验,并提供钻孔柱状图,回灌试验综合成果图;3各目标含水层(组)的水量、水质分析试验报告。4.3.5地下水换热系统勘察抽水试验和回灌试验方法应符合附录B的规定。4.3.6当地下水换热系统的勘察结果符合地源热泵系统要求时,应采用成井技术将水文地质勘探孔改造成热源井加以利用。成井应由具备相应资质的专业钻探单位施工,并应由水文地质专业人员进行监理。82
4.4地表水换热系统勘察4.4.1地表水地源热泵系统方案设计前,应对工程场区地表水源的水文状况、水源利用条件、利用方式进行勘察和评价。4.4.2当直接利用江、河、湖、水库等地表水体换热时,勘察和评价应包括下列内容:1地表水水源性质、用途、深度、面积及其分布;2地表水水温、水位的变化;3地表水流速和流量的变化;4地表水水质及其变化:针对水质的硬度、腐蚀性等情况进行综合评价,并对解决方案提供技术依据;5地表水利用现状与规划,特别是上游热利用现状、规划与影响;6地表水取水和回水的适宜地点及路线;7地表水换热器布置适宜区域及干管路线;8分析取用地表水时对水体水质、生态环境的影响;9航运情况、附近取排水构筑物情况。4.4.3当利用城市污水时,勘察和评价应包括以下内容:1污水的性质、来源、排水位置、污水管网的布局、走向和处理工艺;2水温、水质、流速、流量(平均值、峰值、谷值)的变化规律;3污水资源利用现状中长期发展规划;4适当的取水及利用方式,取水和回水的适宜地点和路线。4.4.4当利用的地表水水质较差或污水未达到《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T19923或《城市污水再生利用生活杂用水水质》GB/T18920等标准时,应对其利用进行环境安全与卫生安全评估,并取得项目所在区县环保与卫生防疫部门的批准。82
5工程设计5.1一般规定5.1.1地源热泵系统设计应包括换热系统设计、热泵机房系统设计等内容。5.1.2地源热泵换热系统应依据其专项勘察成果报告进行设计。5.1.3对直接利用地表水的地源热泵系统,其进入水源热泵机组的水质应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736中的规定。5.2地埋管换热系统设计5.2.1地埋管换热系统设计前,应对待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度进行勘察,并留有所需的地埋管布置场地及埋管区域进出重型设备的车道位置。5.2.2地埋管换热器应在工程勘察成果的基础上,综合现场可使用地表面积、岩土类型、热物性参数、建筑物基础与设施及钻孔费用等因素确定埋管方式。5.2.3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。在计算周期内,地源热泵系统总累计释热量宜与其总累计吸热量相平衡。当全年累计吸热量和累计释热量不平衡时,应采取可靠的热量平衡措施。5.2.4地埋换热管的设计长度应满足热泵系统最大吸热量或最大释热量的要求。5.2.5复合式冷热源系统的辅助散热(加热)设备应能够独立控制并单独运行,在部分负荷下具备地埋管换热器与辅助散热(加热)设备灵活转换运行的能力。5.2.6地埋管系统最大释热量和地埋管换热器数量应按建筑设计冷负荷或地埋管地源热泵系统承担的冷负荷计算确定。5.2.7地埋管系统最大吸热量和地埋管换热器数量应按建筑设计热负荷或地埋管地源热泵系统承担的热负荷计算确定。5.2.8地埋管换热器长度和埋管深度应通过计算确定。计算时应考虑负荷特征、现场实测岩土体及回填材料热物性参数等,宜采用专用软件计算。竖直地埋管换热器设计计算也可按照附录B的方法进行。5.2.9现场岩土体热响应试验获取的钻孔单位延米换热量可作为地埋管地源热泵系统方案设计参考。5.2.10地埋管地源热泵系统应依据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:1夏季运行期间:地埋管换热器出口最高温度宜低于33℃;82
2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℃,添加防冻剂的地埋管换热器进口最低温度宜高于-2℃。5.2.11地埋管换热器的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,泄露不会污染环境;2较低的冰点;3良好的传热特性和较低的摩擦阻力;4易于购买,运输和储藏。5.2.12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。5.2.13添加防冻剂后的介质的冰点宜比设计最低使用水温低3~5℃。防冻剂不得对地埋管、地表水换热系统的管道、配件、部件和设备产生腐蚀,并考虑对系统换热的影响。5.2.14防冻剂可选择:1盐类:氯化钙和氯化钠,醋酸钾和碳酸钾等钾盐;2水溶性有机化合物:酒精、甲醇、乙醛、乙烯基乙二醇和丙烯基乙二醇。5.2.15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。5.2.16水平地埋管换热器可不设坡度,最上层埋管顶部应在冻土层以下0.4m,且距地面不宜小于0.8m。单层管埋设深度宜为1.2~2.0m,双层管宜为1.6~2.4m。5.2.17竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m,单U管钻孔孔径不宜小于0.11m,双U管钻孔孔径不宜小于0.14m;钻孔间距应满足换热需要,间距宜为4~6m。水平环路集管距地面不宜小于1.5m,且应在冻土层以下0.6m。5.2.18地埋管换热器管内流体应保持紊流流态,单U形管内流速不宜小于0.6m/s,双U形管不宜小于0.4m/s。5.2.19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,地埋管压力损失可按附录C计算。5.2.20大型地埋管换热系统宜进行分区设计,并能与机组设置相对应。5.2.21地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接,且宜采取同程式布置。每对供回水环路集管连接的地埋管环路数宜相等,且每组集管连接的竖直换热管环路数不宜超过8个。供回水环路集管的间距不宜小于0.6m。各分区环路的接口处应设置检查井,水平环路集管的坡度不宜小于0.002。5.2.2282
地埋管环路采取二级分、集水器连接时,二级分、集水器应有平衡和调节各地埋管环路流量的措施,设置在室外的二级分、集水器应设检查井。5.2.23设于检查井的管道、阀门、分集水器应有可靠的保温措施,检查井应设集水及排水装置。5.2.24地埋管换热系统应设定压、膨胀、排气装置,自动充液及泄漏报警系统,自动充液应有计量和水处理装置。有防冻需求时,应设防冻保护装置。5.2.25地埋管换热器安装位置应远离水井及室外排水设施,以减少对外界环境的影响,且宜靠近机房或以机房为中心布置。5.2.26地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方,回填料的导热系数不宜低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。回填料对地表水、地下水水质不应造成污染;对地埋管管材不得产生变形等不良影响。5.2.27地埋管换热系统宜采用变流量设计。5.2.28地埋换热管系统设计时,应考虑系统的工作压力。若建筑物内系统压力超过地埋管换热器的承压能力时,应设中间换热器,将地埋管换热器与建筑物内系统分开。有地下水的地区,其承压应考虑地下水静压的削减作用。5.2.29在建筑物基础下设置地埋管换热系统时,不得对结构安全造成隐患。埋管穿越基础时,应采取相应的防渗措施。5.2.30地埋管换热系统宜设置反冲洗系统,冲洗流量宜为工作流量的2倍。5.3地下水换热系统设计5.3.1热源井的设计应由工程设计单位与具有水文地质勘察设计资质的单位共同承担。5.3.2地源热泵地下水换热系统,必须采取可靠的回灌措施,确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到相应的取水层位,并不得对地下水资源造成污染。5.3.3地下水的持续出水量应满足地下水地源热泵系统最大释热量或最大吸热量的要求。5.3.4地下水换热系统设计吸热量与设计释热量可按5.2.6和5.2.7计算。5.3.5水量及井数量设计应符合下列规定:1单井出水量设计,应根据工程所在区域的水文地质条件及抽、回水试验,提供抽、回水试验数据,最终确定单井出水量。2根据中央空调系统的使用工况、空调负荷峰值、最小值、平均值等的需求,分别设计总出水量和单井出水量以及确定取水井的数量;3地源热泵工程的取水量,应不大于所有抽水井在热泵系统运行期所能提供的最小出水总量,并要考虑周边工程对工程区地下水位和水资源量的干扰;82
4回灌井数量应根据勘察成果及回灌试验资料确定,并须确保地下水能够实现同层回灌。5.3.6地源热泵地下水换热系统,应对开采和回灌方案的可行性和可靠性进行技术论证,主要包括以下内容:1开采方案:包括开采目的层、开采井结构、开采井数量与平面布局、各井的开采量计划;2回灌方案:包括回灌目的层、回灌井结构、回灌井数量与平面布局、各井的回灌量计划;3地下水换热系统运行对地下水水位、水量、水质与水温的影响范围、程度与过程;4开采和回灌方案,应符合水资源管理与保护的要求。5.3.7地下水换热系统设计应符合下列基本要求:1当采用集中设置的水源热泵机组时,可根据地下水水质、水温、水量等条件采用地下水直接换热系统或间接换热系统;采用分散小型单元机组时,应设中间换热器。2根据建筑物的特点、使用功能及不同地区地下水的温度参数,确定机组合理的运行工况,提高地下水地源热泵系统的整体运行性能;3明确系统对取水方式、取水构筑物的结构、生产工艺、施工组织、安全防护等方面的要求。5.3.8热源井设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB50296的相关规定,并应包括以下内容: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。5.3.9抽水井与回灌井宜能相互转换,其间应设排气装置,并采取减少空气侵入的措施。抽水管和回灌管上均应设置排气装置、水样采集口及监测口。5.3.10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。5.3.11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。5.3.12抽水井和回灌井应安装计量水表。5.3.13地下水换热系统宜采用变流量设计。5.3.14地下水供回水设计温差不应小于5℃。技术经济合理时,宜加大地下水供回水温差。82
5.4地表水换热系统设计5.4.1地表水地源热泵系统应根据水质、水位、水温、水体面积及深度、环保要求等因素选择开式或闭式换热系统。对满足环境评估要求的地表水,当水量、水质、水体深度、水温等条件适宜时,宜采用开式地表水换热系统,否则,应采用闭式地表水换热系统。5.4.2地表水换热系统设计吸热量与设计释热量可按5.2.6和5.2.7计算。5.4.3对地表水体的温度影响,应限制在周平均最大温升≤1℃,周平均最大温降≤2℃的范围内。5.4.4地表水换热系统设计换热量宜同时满足热泵系统最大释热量与吸热量要求。5.4.5开式地表水换热系统取、回水口应避免热短路。取水口应选择水质较好的位置;对流动水域应位于回水口的上游且远离回水口,取水口水流速度不宜大于1m/s。5.4.6开式地表水换热系统取水口或取水口附近一定范围应设置污物初步过滤装置;应有沉淀、过滤等除泥、除砂、除藻等水处理措施。取水构筑物设计应符合《室外给水设计规范》GB50013中的规定。5.4.7开式地表水换热系统应选用适应水质条件的材质制造的制冷剂-水热交换器或中间水-水热交换器,并取合适的污垢系数。5.4.8开式地表水换热系统宜设置便于拆洗的热交换器作中间水-水热交换器,热交换器地表水侧宜设反冲洗装置。5.4.9开式地表水换热系统中间水-水热交换器选用板式换热器时,设计接近温度(进换热器的地表水温度与出换热器的热泵侧循环水温度之差)不应大于2℃;中间换热器阻力不应大于70kPa。5.4.10当地表水水体环境保护要求较高或水质复杂,且水体面积较大、水体较深时,宜采用闭式地表水地源热泵系统;其换热器的换热特性与规格应通过计算或试验确定。5.4.11闭式地表水换热器选择计算时,夏季工况换热器的接近温度(换热器出水温度与水体温差值)宜取5~10℃,冬季工况换热器接近温度宜为3~5℃,换热器进水温度:夏季应不高于32℃,冬季宜不低于6℃。5.4.12当地表水换热系统有冻结的可能性时,其系统应有防冻措施。5.4.13闭式地表水换热器内工质(水、20%乙烯乙二醇溶液等)流速宜控制在0.7~1.2m/s,以使管内处于紊流状态。5.4.14闭式地表水换热系统中地表水换热器单元的阻力不应大于100kPa,各组换热器单元(组)的环路集管应采用同程布置形式,每个环路集管内的换热环路数宜相同。环路集管比摩阻不宜大于100~150Pa/m,流速不宜大于1.5m/s;系统供回水管比摩阻不宜大于200Pa/m,流速不大于82
3.0m/s。5.4.15闭式地表水换热系统宜设置反冲洗系统,冲洗流量宜为工作流量的2倍。5.4.16地表水换热系统室外部分管道宜采用直埋敷设方式,管道的埋设深度等应符合现行有关标准规定,直埋部分的管道可以不保温;室外裸露部分的管道及其他可能出现冻结部分的管道和管件应有保温措施。5.4.17闭式地表水热交换器的设置不得影响航道的正常使用,且须通过相关部门的可行性评估。5.4.18原生污水取水口应设置连续反冲洗防堵装置,通过连续反冲洗防堵装置的污水进水流速宜小于0.5m/s,出水流速宜大于2.0m/s。5.4.19污水源热泵系统采用中水或二级水时,宜采用板式换热器;采用原生污水时,宜采用壳管式换热器,换热器材质应具有抗腐蚀性能和可拆卸性。5.4.20地表水侧水系统宜采用变流量设计。5.5热泵机房系统设计5.5.1水源热泵机组应按照国家标准《水源热泵机组》GB/T19409进行设计、生产、检验,其性能指标应满足地源热泵系统运行参数的要求。5.5.2水源热泵机组正常工作的冷热源温度范围应符合表5.5.3规定:表5.5.3水源热泵机组正常工作的冷热源温度范围机组类型制冷工况进入冷凝器的水温制热工况进入蒸发器的水温地下水系统10~25℃10~25℃地埋管系统10~40℃-5~25℃地表水系统20~40℃-5~30℃5.5.3水源热泵机组台数的选择,应能适应空气调节负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷要求,一般不宜少于二台。小型工程选用一台机组时,宜采用多压缩机分路联控的热泵机组。5.5.4水源热泵机组设计或运行工况与名义工况不一致时,应根据性能曲线对水源热泵机组制冷量、制热量及实际电机输出功率等参数进行修正。5.5.5水源热泵机组的换热器环路中添加防冻液时,应对水源热泵机组的制冷量、制热量和换热器阻力进行修正。机组的蒸发器和冷凝器应具有良好的抗腐蚀能力。5.5.6对于温湿度独立控制的空调系统,当热泵机组仅承担建筑物内空调显热负荷时,宜选用高温型水源热泵机组。5.5.7对于物业与计量管理有细分要求或分期实施的项目,水源热泵机组宜采用分散布置方式。82
5.5.8有热水需求的场所,宜采用部分或全部热回收型水源热泵机组。用作全年供热水时,应选用全部热回收型水源热泵机组或水源热水机组。5.5.9水源热泵机组、附属设备、管道、管件及阀门等工作压力,应不大于其额定工作压力。5.5.10复合式冷热源系统采用冷却塔作为辅助散热设备时,宜采用闭式冷却塔;当采用开式冷却塔时,冷却塔的冷却水侧宜设板式换热器。5.5.11地源侧换热系统循环水泵的流量,应由所配主机与地源侧的设计温差确定;水泵的扬程应由循环管路的水力计算确定。5.5.12当水源热泵机组不具备夏冬季功能转换阀门时,应在水系统上设置夏冬季节的功能转换阀门,并在转换阀门上作出明显标识。5.5.13地表水直接流经水源热泵机组的系统应设净化设备保护主机,并应采用在线自动清洗装置。82
6工程施工6.1一般规定6.1.1地源热泵系统施工前,应具备勘察报告、设计文件。6.1.2地源热泵系统工程施工队伍应具有相应的施工资质,施工现场应建立相应的质量管理体系、施工质量控制和检验制度,具有相应的施工技术标准。6.1.3地源热泵系统工程施工前,施工单位应编制地源热泵系统工程施工组织设计,并经监理(建设)单位审核批准。6.1.4地源热泵系统工程应按照经施工图审查机构审查合格的设计文件和经审查批准的施工组织设计施工。6.1.5地源热泵系统工程的施工作业环境和条件应满足相关标准和施工工艺要求。6.1.6地源热泵系统工程使用的材料、配件、部件和设备等必须符合设计要求及国家现行有关标准的规定,不得对环境造成污染。严禁使用国家禁止使用与淘汰的材料、配件、部件和设备。6.1.7地源热泵系统工程采用的新技术、新设备、新材料、新工艺,应按照有关规定进行评审、鉴定及备案。施工前应对新的或首次采用的施工工艺评价,并制定专门的施工技术方案。6.1.8地埋管、地表水换热器的管材及管件还应符合下列规定:1管材及管件应具有产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告等质量证明文件;2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;3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。地埋管及地表水换热器外径及壁厚可按本规范附录E的规定选用。4地埋管按设计要求的管道长度定长供应,以减少地埋管接头数量;地表水换热器宜按照标准长度由厂家做成所需的预制件,且不应有扭曲。地埋管及管件存放时,应避免阳光下暴晒。5塑料材质污水换热器管道应采用热熔或电熔连接;聚乙烯管道连接应符合《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101的有关规定。6.1.9换热系统施工过程中,应严格控制材料的质量,并做好管材及管件保护工作。1进入现场的管材及管件应逐件进行外观检查,破损和不合格产品严禁使用;282
搬运和运输时,应小心轻放,采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行装卸,不应抛摔和沿地拖拽;3管材及管件存放时,应避免阳光下暴晒。6.2地埋管换热系统施工6.2.1地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、地下构筑物的功能及其准确位置,并应进行地面清理,铲除地面杂草、杂物,平整地面。6.2.2地埋管埋设应符合以下规定:1地埋管换热系统施工时,严禁损坏既有地下管线及构筑物,不得破坏建筑物基础安全性,与构筑物最小间距应满足现行国家有关标准的规定;2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,并应采用三个及三个以上的现场永久目标进行定位;3管沟开挖施工中遇有管道、电缆、地下构筑物或文物古迹时,应予以保护,并及时与有关部门联系协同处理。6.2.3管道连接应符合下列规定:1当室外温度低于0℃时,不宜进行管道连接、试压等操作活动;2竖直地埋管换热器的U形弯管接头,宜选用定型的U形弯头成品件,不宜采用直管道煨制弯头;3竖直地埋管换热器U形管的组对长度应能满足插入钻孔后与环路集管连接的要求,组对好的U形管的两开口端部,应及时密封;4管道连接按先地埋管,其次环路集管(水平管),最后连接机房分、集水器的顺序进行,不同阶段都应分别进行水压试验,并应有水压试验记录。6.2.4水平地埋管换热器铺设应符合以下规定:1铺设水平地埋管前,将沟槽清理干净,并应在沟槽底部先铺设不小于管径厚度的细砂,细砂铺设应平整;2管道不应有折断、扭结等问题,转弯处应光滑,且应采取固定措施;3管道的安装位置应与设计一致;4水平地埋管换热器安装时,应防止石块等重物撞击管身。6.2.5水平地埋管换热器回填应符合下列规定:1回填料应细小、松散、均匀,且不应含石块及土块;2槽底至管顶以上500mm,不得含有机物和冻土;82
3回填压实过程应均匀,回填料应与管道接触紧密,且不得损伤管道;管道两侧和管顶以上500mm范围内,应采用轻夯实,严禁压实机具直接作用在管道上。6.2.6垂直钻孔施工应符合以下规定:1根据现场岩石类型,确定钻孔施工工艺;2垂直钻孔的垂直偏差度不应大于1%;3钻孔揭露多层地下水时,应采取回填封闭措施;4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。5钻孔施工还应符合《水文地质钻探规程》DZ/T0148中的规定。6.2.7竖直地埋管换热器安装应符合以下规定:1当钻孔钻好且固化后应及时下管,下管时将灌浆管和充满水的U型管一起插入孔中,直至孔底,并应采取措施使U形管两支管处于分开状态;2钻孔深度及孔内地下水(或泥浆)水位较浅时采用人工下管,当人工下管困难时,可采用机械下管;3在砂、砾层中灌浆,管头宜设防堵护罩,且灌浆时应能够将其冲开;4竖直地埋管换热器U形管安装完毕后,应及时灌浆回填封孔;5灌浆液应从孔底自下而上灌注封孔,确保钻孔灌浆密实,无空腔;6灌浆时,应保证灌浆的连续性,应根据机械灌浆的速度将灌浆管匀速抽出;7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。6.2.8桩基础地埋管换热器安装时,应在管内注满水,并充压后灌注混凝土,压力值应根据工程实际工况计算确定。6.2.9竖直地埋管换热器灌浆回填料应遵循下列要求:1按照设计要求调配灌浆回填料;2灌浆回填料宜采用膨润土和细砂(或水泥)的混合浆或专用灌浆材料;3当地埋管换热器设在密实或坚硬的土壤、岩石内时,宜采用含水泥的基料灌浆。6.2.10地埋管换热器安装前后应对管道进行冲洗,管道安装后冲洗时应保证杂物不被冲入水平汇总管道和设备。6.2.11地埋管换热系统充注防冻液和防腐剂前,应进行排气;6.2.12当室外环境温度低于0℃时,不宜进行地埋管换热器的施工。82
6.3地下水换热系统施工6.3.1热源井位置设置的检查井或建造的取水构筑物应有专门标志并独立使用,进回水管道应在地面上做出标明管线的定位带;6.3.2进回水管道宜采用钢管或聚乙烯管(PE80或PE100),连接方式可采用法兰连接或焊接,热源井中的进回水管道应采用法兰连接,焊接连接应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236和《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101的相关规定。6.3.3热源井施工应符合下列要求:1热源井的施工队伍应具有相应的施工资质;2热源井施工过程中应同时绘制地层钻孔柱状剖面图;3热源井施工应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB50296和《水文地质钻探规程》DZ/T0148中的规定;4热源井在成井后应及时洗井,出水含砂量﹤1/200000为止,洗井结束后应进行抽水试验和回灌试验;5抽水试验应稳定延续12h,出水量不应小于设计出水量,降深不应大于5m;回灌试验应稳定延续36h以上,回灌量应大于设计回灌量。6.4地表水换热系统施工6.4.1换热器设置处及供、回水管进入地表水源处应设明显标志。换热器和环路集管连接后,应进行水压试验。6.4.2换热系统安装过程中应进行水压试验,水压试验应符合本规程要求。6.4.3换热系统安装前后应对管道进行冲洗及排气,并进行流量和压力测试。6.4.4开式地表水换热系统施工应符合以下规定:1取水构筑物的施工工艺应根据取水水体类型和取水构筑物固定形式及设计要求确定;2管道的敷设、安装、固定和管道支墩施工,应符合国家现行标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的有关规定。6.4.5闭式地表水换热器和衬垫物的制作应符合以下规定:1换热盘管制作前应对换热管进行水压试验;2换热器的绑扎材料应选用有足够强度的耐腐蚀材料;3换热器盘管各绑扎点必须牢固,且不得对换热器造成损伤;4盘管不得扭结;82
5衬垫物应选择耐腐蚀材料,其型式和尺寸应根据换热器型式和地基条件确定。6.4.6闭式地表水换热器安装应符合以下要求:1衬垫物安装应平整、坚固,地基强度应满足要求;2夏季盘管制作完成后应及时安装,不得长时间曝晒;3衬垫物平面定位误差不得大于200mm,高程误差不得大于50mm。6.5热泵机房系统施工6.5.1水源热泵机组、附属设备、管道、管件及阀门等安装前,应按设计文件要求对其型号、规格、性能及技术参数等进行核对,并核查产品合格证书、产品性能检验报告及产品说明书等文件。6.5.2水源热泵机组、附属设备、管道、管件及阀门等应按设计文件及《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274、《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275等国家现行有关标准的要求进行安装。82
7工程验收7.1一般规定7.1.1地源热泵系统工程验收除应执行本规程外,尚应遵守《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274、《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275、《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411和国家现行有关标准的规定。7.1.2地源热泵系统工程验收应根据其施工安装特点进行系统分项工程验收和竣工验收,并填写工程验收记录。地源热泵系统工程验收资料应单独组卷。7.1.3地源热泵系统分项工程验收前,应随施工进度对系统工程有关隐蔽部位或内容进行验收,并应有详细的文字记录和必要的图像资料。隐蔽工程应由专业监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目质量检查员、施工员等进行验收。7.1.4地源热泵系统分项工程应由专业监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目专业技术(质量)负责人等进行验收。其分项工程验收合格,应符合下列规定:1应按主控项目和一般项目验收;2主控项目应全部合格;3一般项目应合格;当采用计数检验时,至少应有90%以上的检查点合格,且其余检查点不得有严重缺陷;4应具有完整的施工操作依据和质量验收记录。7.1.5地源热泵系统分项工程验收应包括:换热系统工程验收、热泵机房系统工程验收。7.1.6系统主要组成材料、配件、部件和设备进场验收应遵守下列规定:1对系统主要组成材料、配件、部件和设备的品种、规格、包装、外观和尺寸等进行检查验收,并经专业监理工程师(建设单位代表)确认,形成相应的验收记录;2对系统主要组成材料、配件、部件和设备的质量证明文件进行核查,并经专业监理工程师(建设单位代表)确认,纳入工程技术档案。系统主要组成材料、配件、部件和设备均应具有产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告;定型产品和成套技术应有型式检验报告,进口材料和设备应按规定进行出入境商品检验。7.1.7地源热泵系统工程分项工程和竣工验收记录见本规程附录G:1地源热泵系统分项工程验收表见表G.0.1-1、G.0.1-2、G.0.1-3、G.0.1-4;82
2地源热泵系统竣工验收表见表G.0.2-1、G.0.2-2、G.0.2-3、G.0.2-4。7.2地埋管换热系统工程验收主控项目7.2.1管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定。检验方法:核查产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告。检查数量:全数检查。7.2.2地埋管的材质、直径、壁厚及长度应符合设计要求。检查方法:观察检查、尺量,按设计图纸核对。检查数量:每批次随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.2.3垂直和水平埋管的安装位置和深度应符合设计要求。检查方法:尺量、旁站检查,按设计图纸核对。检查数量:随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.2.4回填料及其配比应符合设计要求。检查方法:检查配比单,与实物对照检查。检查数量:每个竖直或水平换热器回填时抽样检查不少于1次。7.2.5防冻剂和防腐剂的特性及浓度应符合设计要求。检验方法:核查产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告,按设计图纸核对。检验数量:全数检查。7.2.6各环路流量应平衡,且应满足设计要求。检验方法:观察检查;核查施工安装记录。检验数量:全数检查。7.2.7循环水流量及进出水温差应满足设计文件要求。检验方法:旁站观察;核查施工安装记录。检查数量:全数检查。7.2.8管道系统安装完毕后,应按设计要求进行水压试验;水压试验应符合附录F中的相关规定。检查方法:旁站检查,核查水压试验记录。检查数量:全数检查。7.2.9管道系统安装完毕后,应进行管道冲洗,冲洗可结合水压试验进行。水压合格后再循环运行82
2h以上,且在水质正常后才能与机组连接。检查方法:旁站检查,检查管道冲洗记录。检查数量:全数检查。一般项目7.2.10管材、管件等材料的包装应完整无破损,表面应无损伤与划痕。检验方法:观察检查。检查数量:每批次随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.2.11管道的连接方法应符合设计要求和国家现行有关标准、产品使用说明书的规定。检查方法:观察检查。按设计图纸、产品使用说明书核对。检查数量:随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.2.12钻孔、水平埋管管沟的位置和深度应符合设计要求,其允许偏差应符合表7.2.12要求。表7.2.12钻孔、水平埋管管沟的位置和深度的允许偏差项目允许偏差(mm)钻孔孔位50钻孔深度50,-50钻孔垂直度1%L,且不得串孔水平埋管管沟位置50水平埋管管沟标高20,-20注:L——孔深(mm)检查方法:采用测斜仪、钢卷尺、经纬仪、测绳等量测,按图纸核对;核查成孔的施工与检测记录。检查数量:随机抽查10%,但不少于10个,少于10个的,全数检查。7.2.13地埋管区域应做出标志或标明管线定位带。检查方法:观察检查。检查数量:全数检查。7.2.14阀门井施工质量应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。检查方法:观察检查,核查阀门井验收记录。检查数量:全数检查。82
7.3地下水换热系统工程验收主控项目7.3.1热源井应单独进行验收,且应符合设计要求和《供水管井技术规范》GB50296、《供水水文地质钻探与凿井操作规程》CJJ13的规定。检查方法:核查每个热源井验收记录。检查数量:全数检查。7.3.2抽水井和回灌井持续出水量和回灌量应稳定,并应满足设计要求。持续出水量和回灌量应符合本规程6.3.5条的规定。检查方法:旁站观察,核查抽水试验、回灌试验记录。检查数量:全数检查。7.3.3抽水试验结束前应采集水样,进行水质和含砂量测定。其水质和含砂量应符合系统设备的使用要求。检查方法:核查水质和含砂量检测报告,按系统设备的使用说明书核对。检查数量:每个热源井对水质和含砂量测定一组。7.3.4抽水井与回灌井间排气装置的设置应符合设计要求。检查方法:旁站观察,核查施工安装记录。检查数量:全数检查。一般项目7.3.5输水管网安装应符合设计要求及《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的规定。检查方法:核查输水管网验收记录。检查数量:全数检查。7.3.6热源井在成井后应及时洗井,洗井应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的规定。检查方法:旁站观察,核查洗井记录。检查数量:全数检查。7.3.7抽水管和回灌管上水样采集口及监测口的设置应符合设计文件要求。检查方法:观察检查,核查施工安装记录,按设计图纸核对。检查数量:全数检查。7.3.8热源井井口处的检查井的施工质量应符合设计要求和国家现行相关标准的规定。检查方法:观察检查,核查检查井的施工记录。82
检查数量:全数检查。7.4地表水换热系统工程验收主控项目7.4.1换热系统的管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定。检验方法:核查产品产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告。检查数量:全数检查。7.4.2换热系统的管材、管件的直径、壁厚及材质应符合设计要求。检查方法:观察检查、尺量,按设计图纸核对。检查数量:每批次随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.4.3闭式地表水换热系统的衬垫物强度、重量、耐腐蚀性应满足设计要求,重量误差不大于10%。检查方法:观察、称重,核查衬垫物性能检测报告,按设计图纸核对。检测数量:随机抽查总数的10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.4.4闭式地表水换热系统的防冻剂和防腐剂特性及浓度应符合设计要求。检验方法:核查产品出厂合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告,按设计图纸核对。检验数量:全数检查。7.4.5开式地表水换热系统工程安装质量应符合以下要求:1管道及配件的安装位置和深度应符合设计要求。检查方法:尺量、旁站检查,按设计图纸核对。检查数量:随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。2换热系统的取水口、回水口及其管道设备的安装质量应符合设计要求和现行国家标准《泵站施工规范》SL234的相关规定。检查方法:观察检查,按设计图纸核对,查阅施工安装记录。检查数量:全数检查。3管道系统安装完毕后,应按设计要求进行水压试验,水压试验应符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243的相关规定。检查方法:旁站检查,核查水压试验记录。检查数量:全数检查。82
7.4.6闭式地表水换热系统工程安装质量应符合以下要求:1换热器型式、安装位置和深度应符合设计要求。检查方法:观察检查,尺量,按设计图纸核对。检查数量:全数检查。2换热器管道、衬垫物绑扎应牢固。检查方法:观察检查,检查施工安装记录。检查数量:全数检查。3管道系统安装完毕后,应按设计要求进行水压试验;水压试验应符合附录F中的相关规定。检查方法:旁站检查,核查水压试验记录。检查数量:全数检查。4管道系统安装完毕后,应进行管道冲洗,冲洗可结合水压试验进行。水压合格后再循环运行2h以上,且在水质正常后才能与机组连接。检查方法:旁站检查和检查管道冲洗记录。检查数量:全数检查。7.4.7换热系统各环路流量应平衡,且应满足设计要求。检验方法:观察检查;核查施工安装记录。检验数量:全数检查。7.4.8换热系统循环水流量及进出水温差应满足设计文件要求。检验方法:旁站观察;核查施工安装记录。检查数量:全数检查。一般项目7.4.9管材、管件等材料的包装应完整无破损,表面应无损伤与划痕。检验方法:观察检查。检查数量:每批次随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.4.10管道的连接方法应符合设计要求和国家现行有关标准、产品使用说明书的规定。检查方法:观察检查,尺量。按设计图纸、产品使用说明书核对。检查数量:随机抽查10%,但不少于10件,少于10件的,全数检查。7.4.11阀门井施工质量应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。检查方法:观察检查,核查阀门井验收记录。检查数量:全数检查。82
7.4.12供、回水管进入地表水源处应设明显标志。检查方法:观察检查。检查数量:全数检查。7.5热泵机房系统工程验收主控项目7.5.1水源热泵机组、附属设备、阀门、仪表、水泵、管材、管件及绝热材料等产品的型号、规格、性能及技术参数应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。检验方法:观察、尺量检查,核查产品合格证、产品性能检测报告及产品说明书等质量证明文件。检查数量:全数核查。7.5.2水源热泵机组、附属设备的安装质量,应符合下列规定:1设备安装位置、标高应符合设计要求;2减震垫、减震器安装位置正确。检验方法:观察,量测检查。检查数量:全数检查。7.5.3管道的安装质量应符合下列规定:1管道连接方式应符合设计要求;2管道支、吊架及其与管道之间的绝热衬垫设置应符合设计要求和国家现行相关标准的规定;3管道绝热层应采用不燃或难燃材料,其施工应符合设计要求和国家现行相关标准的规定。检验方法:观察、尺量检查,按设计图纸核对。检查数量:按数量抽检10%,且不得少于10件(处),少于10件(处)的,全数检查。7.5.4阀门、仪表的安装质量,应符合下列规定:1规格、数量应符合设计要求;2方向应正确,位置应便于操作和观察。检验方法:观察检查,按设计图纸核对,核查试验记录。检查数量:全数检查。7.5.5水泵的安装质量应符合下列要求:1规格、数量应符合设计要求;2管道连接应正确。检验方法:观察检查。检查数量:全数检查。82
7.5.6机房内的设备基础施工质量应符合设计要求和国家现行相关标准的规定。检查方法:观察、尺量检查,按设计图纸核对。检查数量:全数检查。一般项目7.5.7水源热泵机组、附属设备、管道及其配件的绝热,不得影响其操作功能。检验方法:观察检查。检查数量:按数量抽检10%,且不得少于10件(处),少于10件(处)的,全数检查。7.5.8水源热泵机组、附属设备、管道、阀门、支吊架防腐防锈处理应满足设计和现行相关标准要求。检验方法:观察检查,按图纸核对。检查数量:按数量抽检10%,且不得少于10件(处),少于10件(处)的,全数检查。7.5.9水源热泵机组、附属设备及其管道系统的设备间地面排水系统应通畅,满足设计要求和国家现行有关标准的规定。检验方法:观察检查,按图纸核对。检查数量:全数检查。7.6整体运转、调试7.6.1地源热泵系统整体运转与调试应符合下列规定:1整体运转与调式前应制定整体运转与调试方案,并报送专业监理工程师审核批准;2地源热泵机组试运转前应进行水系统及风系统平衡调试,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;3水力平衡调试完成后,应进行水源热泵机组的试运转,并填写运转记录,运行数据应达到设备技术要求;4水源热泵机组试运转正常后,应进行连续24h的系统试运转,并填写运转记录;5地源热泵系统调试应分冬、夏两季进行,且调试结果应达到设计要求。调试完成后应编写调试报告及运行操作规程,经总监理工程师审核,提交建设单位确认后存档。7.6.2系统运转正常后,进行自控系统调试。7.6.3地源热泵系统整体验收前,应进行冬、夏两典型季节运行测试,并对地源热泵系统的实测性能作出评价。7.7竣工验收7.7.182
地源热泵系统工程交付用户前,应进行竣工验收。竣工验收应在分项工程验收合格后进行。其竣工验收程序:1地源热泵系统完工后,施工单位自行组织有关人员进行检验评定,自评合格后向建设单位提交竣工验收申请报告;2建设单位收到工程竣工申请报告后,由建设单位组织设计、施工、监理等单位项目负责人联合进行竣工验收。7.7.2地源热泵系统工程竣工验收合格,应符合下列规定:1分项工程应全部合格;2质量控制资料应完整;3系统有关安全和功能性检测资料应完整;4观感质量验收应符合要求。7.7.3地源热泵系统工程竣工验收时,应对其质量控制资料、安全和功能性检验资料进行核查:1质量控制资料主要包括:图纸会审记录、设计变更单、洽商记录和竣工图;系统主要材料、配件、部件和设备的产品合格证、出厂检测报告、产品性能检测报告;隐蔽工程检查验收记录和相关图像资料;施工安装记录;分项工程验收记录等。2安全和功能性检验资料:水压试验记录;地下水换热系统抽水试验、回灌试验记录;设备单机调试记录;系统调试记录;系统试运行记录等。7.7.4观感质量综合检查应包括以下项目:1热泵机房系统设备、管道安装位置应正确、牢固,外表平整无损伤,管道连接应无明显缺陷、不渗漏;2支吊架形式、位置及间距应符合《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243等标准要求;3设备、管道、支吊架的油漆应附着牢固,漆膜厚度均匀,油漆颜色与标志符合设计要求;4绝热层的材料、厚度应符合设计要求;表面平整无断裂和脱落;5水源热泵机组设备间地面排水系统通畅,不积水;6室外检查井位置正确,井盖密封无缺损。检查方法:尺量、观察检查。检查数量:管道按每个系统抽查10%,不少于10处。各类设备、部件、阀门及仪表抽检10%,但不少于10件。少于10件的,全数检查。82
8系统运行监测与管理8.1一般规定8.1.1地源热泵系统的监测与系统控制设计应符合现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736、《公共建筑节能设计标准》GB50189、《智能建筑设计标准》GB500314等标准的规定。8.1.2地源热泵系统中监控仪表的安装应符合设计图纸和现行国家标准《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093的规定,并符合仪表制造厂的要求。8.1.3应用面积超过20000㎡公共建筑或应用面积超过100000㎡的居住建筑,采用地源热泵系统时,在条件许可的情况下,其热泵机房及换热系统,宜采用集中控制系统,不具备条件或小型的工程中,宜采用就地自动控制系统。8.1.4地源热泵系统地源侧的水系统上应设置冷、热量计量装置;热泵机房系统主要设备应设用电分项计量装置。8.1.5地源热泵工程的监测系统验收应符合现行《智能建筑工程质量验收规范》GB50339、《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411等标准和本规程的规定。并应填写相应验收记录。8.2地埋管换热系统监测与管理8.2.1使用过程中应监测地埋管场区土壤温度的变化,对应用建筑面积超过10000㎡的项目,温度监测井不少于2个。温度监测井应布置在换热井对角线的交叉点上,每孔井内在不同深度的岩土构造层布置2-3组温度传感器。地温监测孔应能满足长期监测需要,埋入土壤的温度传感器应有防腐蚀措施。8.2.2应监测地埋管总分、集水器的压力;应监测分、集水器上供回水支路的温度。8.2.3应监测地埋管换热器循环水的总流量。8.2.4应根据全年土壤热平衡模拟计算结果或根据往年运行实测结果制定地源热泵系统全年运行预案,进行土壤热平衡控制,并根据地温监测结果或实时计量进入地下的热量和取出的热量的平衡情况,对地源热泵运行方案进行调整。8.2.5系统部分负荷运行时,地埋管换热器应能分组交替运行。8.2.6系统运行时,可根据冷却水的供、回水温度对地埋管换热器及辅助散热(加热)进行切换和启停控制。82
8.3地下水换热系统监测与管理8.3.1应监测取水井水位及抽水量,当取水井水位低于设定值时,应停止抽水。8.3.2应监测回灌水水压或回灌井水位和水量,当回灌井水位高于水位设定值,宜及时进行回扬或洗井。8.3.3应监测地下水系统的供回水温度(温差)。8.3.4应对周边建(构)筑物、地面等进行沉降观测,直至稳定为止。8.3.5对热源井应定期回扬,热源井及管道系统应定期清洗,并做好运行记录。8.3.6应对回灌水水质进行定期检测,出现异常应立即停止使用。8.4地表水换热系统监测与管理8.4.1开式地表水地源热泵系统换热区水温的监测宜符合以下要求:1对于静止水体,应监测退水口30m范围内水温;2对于流动水体,非感潮水体时,应监测退水口下游50m范围内水温;感潮水体时,监测退水口上下游50m范围内水温。8.4.2闭式地表水地源热泵系统换热区水温监测应满足以下要求:1水温监测应不少于1个监测断面,监测断面应垂直于换热器延伸方向设置,每个断面测温点数量宜不少于3个;2测温点的位置根据水源水文条件、换热器形状和尺寸确定,测温点位置宜固定。8.4.3应监测地表水过滤设备、消毒设备进出口水压力,当进出口水压差超限时应报警。8.4.4应对系统淤积结垢堵塞、室外系统细菌生长等情况进行定期监测。8.4.5水体出现热污染时,应停止水源热泵机组运行。1对地表淡水水体,应根据环境评价要求,设置水体最高允许温度,当水体温度超过允许值时,应停机;2对污水水体,应设置排水最低允许温度,当水体温度超过允许值时,应停机。8.4.6对闭式地表水系统的水下换热器,应定期检查其表面污垢情况,及时清洗。8.4.7开式地表水系统的取水口周围,需定期检查淤积情况,及时清淤;拦污格栅、自动清洗装置及过滤器应定期检查和清洗。8.4.8开式地表水地源热泵系统中,当机组换热器进行供冷、供热水路切换时,应进行相关管路切换和清洗。82
8.5热泵机房系统监测与管理8.5.1地源热泵机房系统监测参数应根据系统类型、功能要求、设备运行和管理的工程需要,通过技术经济比较确定。主要有下列内容:1地源侧水系统的供、回水温度、流量和压力;2水源热泵机组的进、出水温度、压力及流量(或水流状态);3地源侧循环水泵流量(或水流状态)、进出口压力;4过滤器前后压差;5换热器两侧温度、压力和流量;6水源热泵机组、附属设备、阀门等设备的工作状态及故障报警;7补水水位或压力,高低水位报警;8室外空气温度、湿度;9热泵系统运行模式切换阀门两侧压差、流量;10地源侧水系统泄漏报警。8.5.2地源热泵机房系统应根据运行检测数据,计算并记录系统运行的能量(耗)值。主要有下列内容:1水源热泵主机耗电量、地源侧循环水泵耗电量;2地下水抽水量和回灌量;地表水的取水量和排水量;3空调系统的累计制冷量/制热量和瞬时制冷量/制热量;4地源侧的瞬时换热量与累计换热量。8.5.3地源热泵机房系统运行控制应根据系统运行和管理的工程需要,通过技术经济比较确定。主要有下列内容:1主要设备的联动、联锁和保护功能,自动/手动启停;2运行模式自动/手动切换;3地源热泵系统变流量运行;4地源热泵系统(机组群控)节能运行控制。8.5.4地源热泵系统运行过程中,应做好设备运行记录、巡回检查记录、事故分析及其处理纪录、运行值班记录、维护保养记录、设备和系统部件的大修和更换情况记录,制定地源热泵系统运行管理技术规定。82
8.6系统性能评价8.6.1系统运行过程中,应监测和计算地源热泵系统运行能耗和能效指标,及时排查和处理存在的问题,优化运行策略。8.6.2地源热泵系统的测试方法、评价方法应符合《可再生能源建筑应用工程评价标准》国标的规定。8.6.3地源热泵系统性能评价可根据实际工程需要确定,主要有以下内容:1热泵机组制热性能系数COP、制冷性能系数EER;2热泵系统的系统制热能效比COPSH、热泵系统的系统制冷能效比COPSL;82
附录A岩土热响应试验A.1一般规定A.1.1热响应试验应在岩土温度恢复后进行。A.1.2热响应试验孔的埋管方式、深度、回填方式、U型管内换热介质流速等,应与方案设计一致。A.1.3测试现场应具备稳定电源等可靠的试验条件,对测试设备进行外部连接时,应遵循先接水后接电的原则。A.1.4测试仪器与试验孔的连接管道长度宜不大于3m,且应采取保温措施,保温宜采用致密性闭孔橡塑材料,厚度应不小于20mm。A.1.5岩土热响应试验过程应遵守国家和地方有关安全、防火、环境保护方面的规定。A.2测试内容A.2.1岩土初始平均温度;A.2.2连续测试并记录地埋管换热器的循环水进出口温度、流量以及试验过程中地埋管换热器施加的加热功率。A.3测试仪表精度要求A.3.1在输入电压稳定的情况下,加热功率的测量误差不应大于±1%。A.3.2流量的测量误差不应大于±1%。A.3.3温度的测量误差不应大于±0.2OC。A.3.4埋管深度测量的允许误差为±0.5%。A.4岩土热响应测试方法A.4.1热响应试验应遵循以下步骤:1制作试验孔;2测试岩土原始温度;3平整试验场地,提供水、电接驳点;4测试仪器与试验孔管道连接;5水、电等外部设备连接完毕后,对测试设备及外围设备的连接进行检查;82
1对试验孔换热管道进行清洗、排气;2启动测试设备,运转稳定后开始读取、记录试验数据;3试验结束后,做好试验孔的保护工作。A.4.2岩土热响应试验应符合以下要求:1试验期间,加热功率应保持恒定;2地埋管换热器内的流体流速应确保流体处于紊流状态,流速不应低于0.2m/s;3岩土热响应试验采集参数应包括循环水流量、加热功率、进出管口水温;数据采集的时间间隔不大于5min;4岩土热响应试验应连续不间断,持续时间宜不少于48h;5地埋管换热器的出口水温稳定后,该温度宜与岩土原始平均温度相差5℃以上,且维持时间应不少于12h,释热试验时出口水温不宜高于33℃,吸热试验时出口温度不宜低于7℃。A.4.3热响应试验前应尽量减少对试验孔原始地温的影响,重新进行热响应试验时应待岩土温度恢复后进行。A.5测试数据处理A.5.1试验结束后,应提取试验数据计算岩土综合导热系数。A.5.2岩土综合导热系数可采用参数估计法或斜率法计算。斜率法计算公式:(A.5)式中:——岩土综合导热系数[W/(m·K)];——地埋管换热器实际加热功率(W);K——地埋管进出水平均温度与时间对数关系的线性拟合直线的斜率;H——钻孔埋管深度(m)。82
附录B地下水换热系统勘察抽水试验、回灌试验方法B.0.1抽水试验1抽水试验应符合以下要求:1)可进行稳定流或非稳定流抽水试验;2)在有多套含水层(组)且含水层(组)水力联系不密切的场区,宜采用分层(组)抽水;3)对应用建筑面积小于3000m2或总需水量小于500m3/d的项目,可采用单孔抽水试验;对应用建筑面积小于5000m2或总需水量小于1000m3/d的项目,宜采用多孔抽水试验(在抽水孔附近至少有1个观测孔);对应用建筑面积小于20000m2或总需水量小于3000m3/d的项目,宜采用群孔抽水试验(2个或2个以上的抽水孔同时抽水)。2抽水孔和观测孔的钻探与成孔、数量与布置,抽水过程与观测,应符合《供水水文地质勘探规范》GB50027的有关要求。B.0.2回灌试验1根据场区岩性特征、渗透系数,地下水位情况及建筑物特点,选定量回灌方式,建议采用无压、微压回灌技术进行。2回灌井数量应结合类似工程的情况合理布置。3通过回灌试验,确定抽水量与回灌量的关系,设计取水井和回灌井的数量,合理布置取水井及回灌井。82
附录C竖直地埋管换热系统设计计算C.0.1竖直地埋管换热器的热阻计算宜符合下列要求:1传热介质与U形管内壁的对流换热热阻可按下式计算:(C.0.1-1)式中:——传热介质与U形管内壁的对流换热热阻(m·K/W);——U形管的内径(m);——传热介质与U形管内壁的对流换热系数[W/(m2·K)]。2U形管的管壁热阻可按下列公式计算:(C.0.1-2)(C.0.1-3)式中:——U形管的管壁热阻(m·K/W);——U形管导热系数[W/(m·K)];——U形管的外径(m);——U形管的当量直径(m)。对单U形管,n=2;对于双U形管,n=4。3钻孔灌浆回填材料的热阻可按下式计算:(C.0.1-4)式中:——钻孔灌浆回填材料的热阻(m·K/W);——灌浆材料导热系数[W/(m·K)];——钻孔的直径(m)。4地层热阻,即从孔壁到无穷远处的热阻可按下列公式计算:对于单个钻孔:82
(C.0.1-5)(C.0.1-6)对于多个钻孔:(C.0.1-7)式中:——地层热阻(m·K/W);——指数积分公式,可按公式(C.0.1-6)计算;——岩土的平均导热系数[W/(m·K)];——岩土体的热扩散率(m2/s);——钻孔的半径(m);——运行时间(s);——第i个钻孔与所计算钻孔之间的距离(m)。5短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算:(C.0.1-8)式中:——短期连续脉冲负荷引起的附加热阻(m·K/W);——短期脉冲负荷连续运行的时间,例如:8h。C.0.2竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求计算:1制冷工况下,竖直地埋管换热器所需钻孔的长度可按下式计算:(C.0.2-1)(C.0.2-2)82
式中:——制冷工况下,竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度(m);——水源热泵机组的额定冷负荷(KW);——水源热泵机组的制冷性能系数;——制冷工况下,地埋管换热器中传热介质的设计平均温度,通常取33~36℃;——埋管区域岩土体的初始温度(℃);——制冷运行份额;——一个制冷季中水源热泵机组的运行小时数,当运行时间取一个月时,为最热月份水源热泵机组的运行小时数;——一个制冷季中的小时数,当运行时间取一个月时,为最热月份的小时数。2供热工况下,竖直地埋管换热器所需钻孔的长度可按下式计算:(C.0.2-3)(C.0.2-4)式中:——供热工况下,竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度(m);——水源热泵机组的额定热负荷(KW);——水源热泵机组的供热性能系数;——供热工况下,地埋管换热器中传热介质的设计平均温度,通常取-2~6℃;——制冷运行份额;——一个供热季中水源热泵机组的运行小时数,当运行时间取一个月时为最冷月份水源热泵机组的运行小时数;——一个供热季中的小时数,当运行时间取一个月时,为最热月份的小时数。82
附录D地埋管压力损失计算D.0.1地埋管压力损失宜按以下方法进行计算。1确定流量(m3/h),公称直径和流体特性;2根据公称直径,确定管子的内径(m);3计算管子的断面面积(m2):;4计算流速(m/s):;5计算管子的雷诺数():应该大于2300以确保紊流:式中:——管内流体的雷诺数;——管内流体的动力黏度(Pa•s)。6计算管段的沿程阻力损失PY(Pa/m);式中:——单位管长的摩擦阻力损失(Pa);——计算管段的长度(m)。82
表D.0.1地埋管局部阻力的当量长度表名义管径弯头的当量长度(m)T形三通的当量长度(m)90°标准型90°长半径型45°标准型180°标准型旁流三通直流三通直流三通后缩小1/4直流三通后缩小1/23/8"dn100.40.30.20.70.80.30.40.41/2"dn120.50.30.20.80.90.30.40.53/4"dn200.60.40.31.01.20.40.60.61"dn250.80.50.41.31.50.50.70.85/4"dn321.00.70.51.72.10.70.91.03/2"dn401.20.80.61.92.40.81.11.22"dn501.51.00.82.53.11.01.41.55/2"dn631.81.31.03.13.71.31.71.83"dn752.31.51.23.74.61.52.12.37/2"dn902.71.81.44.65.51.82.42.74"dn1103.12.01.65.26.42.02.73.15"dn1254.02.52.06.47.62.53.74.06"dn1604.93.12.47.69.23.14.34.98"dn2006.14.03.110.112.24.05.56.17计算管段的局部阻力损失PJ(Pa);式中:——计算管段中局部阻力的当量长度(m),见表D.0.1。8计算管段的总阻力损失:。82
附录E地埋管及地表水换热器外径及壁厚E.0.1聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚应符合表E.0.1的规定。表E.0.1聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚(mm)公称外径dn平均外径公称壁厚最小最大2020.020.31.9+0.32525.025.32.3+0.43232.032.32.9+0.44040.040.43.7+0.55049.950.54.6+0.66363.063.65.8+0.77575.075.76.8+0.89090.090.98.2+1.0110110.0111.010.0+1.1125125.0126.011.4+1.3140140.0141.312.7+1.4160160.0161.514.6+1.682
E.0.2聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚应符合表E.0.2的规定。表E.0.2聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚(mm)公称外径dn平均外径公称壁厚/材料等级最小最大公称压力1.0MPa1.25MPa1.6MPa2020.020.3——————2525.025.3——2.3+0.5/PE80——3232.032.3——3.0+0.5/PE803.0+0.5/PE1004040.040.4——3.7+0.6/PE803.7+0.6/PE1005050.050.5——4.6+0.7/PE804.6+0.7/PE1006363.063.64.7+0.8/PE804.7+0.8/PE1005.8+0.9/PE1007575.075.74.5+0.7/PE1005.6+0.9/PE1006.8+1.1/PE1009090.090.95.4+0.9/PE1006.7+1.1/PE1008.2+1.3/PE100110110.0111.06.6+1.1/PE1008.1+1.3/PE10010.0+1.5/PE100125125.0126.27.4+1.2/PE1009.2+1.4/PE10011.4+1.8/PE100140140.0141.38.3+1.3/PE10010.3+1.6/PE10012.7+2.0/PE100160160.0161.59.5+1.5/PE10011.8+1.8/PE10014.6+2.2/PE100180180.0181.710.7+1.7/PE10013.3+2.0/PE10016.4+3.2/PE100200200.0201.811.9+1.8/PE10014.7+2.3/PE10018.2+3.6/PE100225225.0227.113.4+2.1/PE10016.6+3.3/PE10020.5+4.0/PE100250250.0252.314.8+2.3/PE10018.4+3.6/PE10022.7+4.5/PE100280280.0282.616.5+3.3/PE10020.5+4.1/PE10025.4+5.0/PE100315315.0317.918.7+3.7/PE10023.2+4.6/PE10028.6+5.7/PE100355355.0358.221.1+4.2/PE10026.1+5.2/PE10032.2+6.4/PE100400400.0403.623.7+4.7/PE10029.4+5.8/PE10036.3+7.2/PE10082
附录F地源热泵系统水压试验F.0.1试验压力:1当工作压力小于等于1.0MPa时,试验压力应为工作压力的1.5倍,且不应小于0.6MPa;2当工作压力大于1.0MPa时,试验应为工作压力加0.5MPa。F.0.2水压试验宜采用手动泵缓慢升压,升压过程中应随时观察与检查,不得有渗漏,不得以气压试验代替水压试验。F.0.3地埋管地源热泵系统水压试验应符合以下要求:1竖直地埋管换热器下入钻孔前,做第一次水压试验。在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降应不大于3%,且无泄漏现象;将其密封后,在有压状态下插入钻孔,完成灌浆之后保压1h;2竖直与环路集管连接完成后进行第二次水压试验。在试验压力下,稳压至少30min,稳压后压力降应不大于3%,且无泄漏现象;3环路集管与机房分集水器连接完成后,回填前进行第三次水压试验。在试验压力下,稳压至少2h,且无泄漏现象。4地埋管地源热泵系统工程全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,进行第四次水压试验。在试验压力下,稳压至少12h,稳压后压力降应不大于3%;5地埋换热器位于建筑物基础下部,先埋管后基坑开挖的工程,在基坑开挖完成后,竖直地埋管和环路集管连接前,宜增加一次水压试验,以检验竖直地埋管的完好性。在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降应不大于3%。F.0.4闭式地表水地源热泵系统水压试验应符合以下要求:1换热盘管组装完成后,做第一次水压试验,在试验压力下,稳压至少15min,稳压后压力降应不大于3%,且无泄漏现象;2换热盘管与环路集管装配完成后,进行第二次水压试验,在试验压力下,稳压至少30min,稳压后压力降应不大于3%,且无泄漏现象;3环路集管与机房分集水器连接完成后,进行第三次水压试验,在试验压力下,稳压至少12h,稳压后压力降应不大于3%。F.0.5开式地表水地源热泵系统工程水压试验,应符合国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243中的相关规定。82
附录G工程验收记录表G.0.1-1地埋管换热系统分项工程验收表编号:工程名称分项工程名称施工单位专业工长项目经理分包单位分包项目经理施工班组长施工执行标准名称及编号应用技术规程的规定施工单位检查评定记录监理(建设)单位验收记录主控项目管材、管件等材料要求第7.2.1条地埋管的材质、直径、壁厚及长度要求第7.2.2条垂直和水平埋管的安装位置和深度要求第7.2.3条回填料及其配比要求第7.2.4条防冻剂和防腐剂的特性及浓度要求第7.2.5条各环路流量要求第7.2.6条循环水流量及进出水温差要求第7.2.7条管道系统水压试验要求第7.2.8条管道系统水压试验合格后与机组连接要求第7.2.9条一般项目管材、管件等材料的外观、包装要求第7.2.10条管道的连接方法要求第7.2.11条允许偏差钻孔孔位第7.2.12条钻孔深度钻孔垂直度水平埋管管沟位置水平埋管管沟标高地埋管区域标志要求第7.2.13条阀门井施工质量要求第7.2.14条施工单位检查评定结果项目专业质量检查员:(项目技术负责人)年月日监理(建设)单位验收结论监理工程师:(建设单位项目专业技术负责人)年月日82
表G.0.1-2地下水换热系统分项工程验收表编号:工程名称分项工程名称施工单位专业工长项目经理分包单位分包项目经理施工班组长施工执行标准名称及编号应用技术规程的规定施工单位检查评定记录监理(建设)单位验收记录主控项目热源井应单独进行验收要求第7.3.1条抽水井和回灌井持续出水量和回灌量要求第7.3.2条抽水试验结束前应采集水样,其水质和含砂量要求第7.3.3条抽水井与回灌井间排气装置的设置要求第7.3.4条一般项目输水管网安装要求第7.3.5条热源井在成井后洗井要求第7.3.6条抽水管和回灌管上水样采集口及监测口的设置要求第7.3.7条热源井井口处的检查井施工质量要求第7.3.8条施工单位检查评定结果项目专业质量检查员:(项目技术负责人)年月日监理(建设)单位验收结论监理工程师:(建设单位项目专业技术负责人)年月日82
表G.0.1-3地表水换热系统分项工程验收表编号:工程名称分项工程名称施工单位专业工长项目经理分包单位分包项目经理施工班组长施工执行标准名称及编号应用技术规程的规定施工单位检查评定记录监理(建设)单位验收记录主控项目换热系统的管材、管件等材料要求第7.4.1条换热系统的管材、管件的直径、壁厚及材质要求第7.4.2条闭式地表水换热系统的衬垫物强度、重量、耐腐蚀性要求第7.4.3条闭式地表水换热系统的防冻剂和防腐剂特性及浓度要求第7.4.4条开式地表水换热系统工程安装质量要求第7.4.5条闭式地表水换热系统工程安装质量要求第7.4.6条换热系统各环路流量要求第7.4.7条换热系统循环水流量及进出水温差要求第7.4.8条一般项目管材、管件等材料的外观、包装要求第7.4.9条管道的连接方法要求第7.4.10条阀门井施工质量要求第7.4.11条供、回水管进入地表水源处的标志要求第7.4.12条施工单位检查评定结果项目专业质量检查员:(项目技术负责人)年月日监理(建设)单位验收结论监理工程师:(建设单位项目专业技术负责人)年月日82
表G.0.1-4热泵机房系统分项工程验收表编号:工程名称分项工程名称施工单位专业工长项目经理分包单位分包项目经理施工班组长施工执行标准名称及编号应用技术规程的规定施工单位检查评定记录监理(建设)单位验收记录主控项目水源热泵机组、附属设备、阀门、仪表、水泵、管材、管件及绝热材料等产品的型号、规格、性能及技术参数要求第7.5.1条水源热泵机组、附属设备的安装要求第7.5.2条管道的安装要求第7.5.3条阀门、仪表的安装要求第7.5.4条水泵的安装要求第7.5.5条机房内的设备基础施工质量要求第7.5.6条一般项目水源热泵机组、附属设备、管道及其配件的绝热要求第7.5.7条水源热泵机组、附属设备、管道、阀门、支吊架防腐防锈处理要求第7.5.8条水源热泵机组、附属设备及其管道系统的设备间地面排水系统要求第7.5.9条施工单位检查评定结果项目专业质量检查员:(项目技术负责人)年月日监理(建设)单位验收结论监理工程师:(建设单位项目专业技术负责人)年月日82
表G.0.2-1地源热泵系统质量控制资料核查表编号:工程名称施工单位建设单位监理单位序号资料名称份数核查意见核查人1图纸会审记录、设计变更单、洽商记录和竣工图2系统主要组成材料、配件、部件和设备的产品合格证、出厂检测报告、产品性能检测报告3隐蔽工程检查验收记录和相关图像资料4施工安装记录5分项工程验收记录6其它施工单位检查结论施工单位项目经理:年月日监理(建设)单位验收结论总监理工程师:(建设单位项目负责人)年月日82
表G.0.2-2地源热泵系统有关安全和功能性检测资料核查表编号:工程名称施工单位建设单位监理单位序号资料名称份数核查意见核查人1水压试验记录2地下水换热系统抽水试验、回灌试验记录3设备单机调试记录4系统调试记录5系统试运行记录6其它施工单位检查结论施工单位项目经理:年月日监理(建设)单位验收结论总监理工程师:(建设单位项目负责人)年月日82
表G.0.2-3地源热泵系统观感质量验收表编号:工程名称施工单位建设单位监理单位序号项目抽查质量状况质量评价好一般差1热泵机房系统设备、管道安装2支吊架形式、位置及间距3设备、管道、支吊架的防腐4绝热层的材料、厚度5水源热泵机组设备间地面排水系统6室外检查井检查结论施工单位项目经理:总监理工程师:年月日(建设单位项目负责人)年月日82
表G.0.2-4地源热泵系统竣工验收表编号:工程名称系统类型开工日期竣工日期施工单位技术负责人项目经理项目技术负责人序号项目验收记录验收结论1分项工程共个分项工程,分项工程符合设计和本规程要求个分项工程2质量控制资料核查共项,经核查符合要求项,经核定符合设计和本规程要求项3安全与功能性检测资料核查共项,经审查符合要求项,经核定符合设计和本规程要求项4观感质量验收共抽查项,符合要求项,不符合要求项5竣工验收结论参加验收单位建设单位勘察单位设计单位施工单位监理单位(公章)项目负责人年月日(公章)项目负责人年月日(公章)项目负责人年月日(公章)项目负责人年月日(公章)项目负责人年月日82
本规程用词说明1为便于在执行本规程时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2规程中指定应按其他规范、规程、标准执行时,采用“应按……执行”或“应符合……的要求或规定”。82
引用标准名录《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005(2009年修订版)《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《安徽省公共建筑节能设计标准》DB34/1467-2011《安徽省居住建筑节能设计标准》DB34/1466-2011《水源热泵机组》GB/T19409-2003《浅层地热能勘查评价规范》DZ/T0225-2009《岩土工程勘察规范》GB50021-2009《供水水文地质勘察规范》GB50027-2001《供水管井技术规范》GB50296-99《供水水文地质钻探与凿井操作规程》CJJ13-87《地下水质量标准》GB/T14848-1993《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274-98《室外给水设计规范》GB50013-2006《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2010《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2009《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011《水源热泵机组》GB/T1940982
安徽省地方标准地源热泵系统工程技术规程DB34/1800-2012条文说明82
目次1总则582术语583工程可行性评估593.1一般规定593.2可行性评估594工程勘察614.1一般规定614.2地埋管换热系统勘察614.3地下水换热系统勘察614.4地表水换热系统勘察625工程设计625.2地埋管换热系统设计625.3地下水换热系统设计655.4地表水换热系统设计665.5热泵机房系统设计676工程施工676.1一般规定676.2地埋管换热系统施工676.3地下水换热系统施工686.4地表水换热系统施工687工程验收687.1一般规定687.2地埋管换热系统工程验收698系统运行监测与管理708.1一般规定708.2地埋管换热系统监测与管理708.3地下水换热系统监测与管理708.4地表水换热系统监测与管理708.5热泵机房系统监测与管理718.6系统性能评价71附录A岩土热响应试验74A.1一般规定74A.3测试仪表精度要求74A.4岩土热响应试验方法74A.5测试数据处理7582
1总则1.0.1利用地源热泵进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,符合国家的节能减排政策,利国利民。《地源热泵系统工程技术规范》GB50366已就相关的技术要求作了规定,但我国地域辽阔,各地的地理位置、地形及地貌特征、气象及水文地质条件、经济发展状况等都有较大差异,各省、市在相应的法规和政策上也有所不同。我省属夏热冬冷地区,夏季有空调供冷、冬季有供热的需求,地源热泵技术应用前景十分广阔。近年来,地源热泵技术在我省建筑领域中的应用发展速度明显加快,建设项目越来越多,规模越来越大。在借鉴近几年地源热泵技术的研究成果,并吸取省内外工程经验的基础上,通过对全省浅层地热能资源的地质条件调查评价与开发利用,以及地源热泵应用适宜性评价等的研究,并结合我省地源热泵建筑应用管理要求,制定适宜于我省地源热泵系统工程合理利用与保护浅层地热资源及生态环境的有针对性的技术标准,以指导和规范我省地源热泵系统的工程技术应用,确保地源热泵系统工程质量,是本规程制定的宗旨。1.0.2规定了本规程的适用范围。其中地表水包括江、河、湖泊、城市污水(中水、二级水及原生污水)。1.0.3我省夏季空调供冷时间较长,冬季供暖时间较短,全省的地质条件差异性较大。同时,不同功能的建筑物其负荷特性也有较大差异,因此地源热泵系统的设计和施工只有在综合考虑气候特点、地质条件和建筑用能的经济性要求时才能取得良好的技术和经济效果。1.0.4本规程为地源热泵系统工程的专业性技术规程,是根据国家工程建设标准和规范编制的有关规定制定的,为简化规程内容,凡国家和地方其它标准、规范已有明确规定的内容,除有必要外本规程不再另加条文。执行中除应符合本规程要求外,尚应贯彻执行国家和安徽省现行有关标准、规范的规定。2术语2.0.1~2.0.29为规范本规程中用词,本章将涉及到的主要术语列出,供参考使用。82
3工程可行性评估3.1一般规定3.1.1根据国家、我省可再生能源发展战略和规划,按照合理开发与保护资源并重的原则,优先发展地埋管地源热泵系统、地表淡水和污水源地源热泵系统。在地下水资源丰富的地区,适度发展地下水地源热泵系统,但应要确保所抽取的地下水能实现无污染全部同层回灌。在城市集中(区域)供热(冷)和燃气管网覆盖不到的地区,技术经济合理时,其新建、改建、扩建民用建筑项目,应将地源热泵系统作为优先考虑的建筑供热制冷的冷热源方案。对项目区域内有城市集中(区域)供热(冷)、废热(余热)或燃气等其他能源可利用时,应当对能源利用条件进行综合评估,对其能源、资源的利用情况进行调查分析,结合能源政策、能源价格、建筑空调冷热负荷特点、节能与环保要求等,进行多方案比较,当技术经济合理时,应优先采用地源热泵系统或复合式冷热源系统,达到经济合理利用能源的目的。3.1.2为规范我省地源热泵系统在建筑工程中的应用管理,促进地源热泵技术健康快速发展和应用,使地源热泵系统在技术经济、节能环保、安全可靠及运行管理等方面更加合理。对拟采用地源热泵系统的大型项目,在项目规划设计阶段,应在充分了解当地法规、政策、能源条件与价格及实施地源热泵系统的基本条件的基础上,对项目进行技术经济可行性评估,编制地源热泵系统可行性评估(研究)报告。对拟采用地源热泵系统的小型项目,在考虑系统技术经济、节能环保、安全可靠、管理方便的基础上,为使地源热泵技术应用更具操作性,可通过空调冷、热源方案技术经济比较的方式来实现。技术经济比较或可行性评估(研究)报告可作为地源热泵系统工程立项的主要依据之一。3.2可行性评估3.2.24地源热泵系统项目建设方案:主要包括地源热泵系统的规模和换热系统技术方案;主要设备方案;换热系统平面、位置选择;电力供应方案;公用辅助工程方案及节能节水措施;环境保护治理措施方案;职业安全卫生健康措施方案和人力资源配置;计算分析系统能效和节能量等。有多种换热方式时,应进行多方案选择比较。系统最大瞬时换热能力可按下式估算(分别按夏季和冬季工况):1)地埋管最大瞬时换热量估算:82
式中:——地埋管换热器最大瞬时换热量(kW);——测试工况下单位延米换热量(kW/m);——单位延米换热量修正系数,可取0.8~0.9;——地埋管系统埋管总延米数(m)。2)地表水体换热系统具有的最大换热能力估算:流动水体:式中:——地表水体最大瞬时换热量(kW);——水体密度(kg/m3);——水体流量(m3/s);——水的定压比热(4.18kJ/kg·℃);——区域水体总体允许温升(降)。静止水体:式中:——地表水体最大瞬时换热量(kW);——水体总体积(m3);——每周运行时间(s);——每周水体允许温升(降)(℃)。夏季温升:取1℃;冬季温降:取2℃。82
4工程勘察4.1一般规定4.1.1工程场地状况及地质条件是能否合理应用地源热泵系统的基础,地源热泵系统方案设计前,应根据调查及勘察情况,选择适合的地源热泵系统。浅层地热能资源勘察包括地埋管换热系统勘察、地下水换热系统勘察及地表水换热系统勘察。4.1.2地埋管换热系统应由具有地质勘查或岩土工程勘察资质的单位承担,地下水换热系统和地表水换热系统应由具有水文地质勘查资质的单位承担。4.2地埋管换热系统勘察4.2.37不良地质作用指断裂、地震、岩溶、崩塌、滑坡、塌陷、泥石流、冲刷和潜蚀,特殊岩土指软土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、填土、盐渍土、混合土、风化岩和残积土。4.2.6岩土体的热物性参数是地埋管换热器设计的主要参数之一,通过岩土体热响应试验是获取其热物性参数的主要方法。为保证地埋管地源热泵系统安全运行和节能效果,在地埋管地源热泵系统设计前,除应用建筑面积较小的工程项目,可直接采用埋管区域已具有权威部门认可的热物性参数外,均应根据实地勘察情况,选择测试孔位置及数量,进行岩土体热响应试验,并提供地下岩土热物性指标及具有项目针对性且附有连续自动数据纪录的测试数据报告书。同时,为保证其测试的岩土体热物性参数与场地地质条件相符,对于地埋管埋设面积较大时,或地埋管埋设区域较分散,或场地地质条件差异性较大的情况,应根据设计和施工的要求划分区域,分别设置测试孔,相应增加测试孔数量,进行岩土体热响应试验。4.3地下水换热系统勘察4.3.1地下水换热系统勘察,除应遵守本规程之外,还应遵守国家和地方地下水资源管理的有关规定。地下水换热系统工程水文地质勘察除需查明地下水的类型、分布、埋藏条件及动态变化等基本特征外;还需获得含水层的水文地质参数,对地下水资源和浅层地热能资源进行评价,在遵从地下水资源管理的有关规定的前提下,提出地下水水能合理利用方案,并预测项目建设对地下水动态与环境的影响,为热源井设计提供依据。4.3.43同一工程场地同一目标含水层(组)的水质分析试样不应少于三组,水质分析试验报告应取试验分析数据的平均值。82
4.4地表水换热系统勘察4.4.2地表水换热系统为开式系统时,勘察和评价应时包括该条1、2、3、4、5、6、8和9款等8项内容,地表水换热系统为闭式系统时,勘察和评价时包括该条1、2、3、5、7、8和9款等7项内容。5工程设计5.2地埋管换热系统设计5.2.2对于浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋管深度影响较小,可利用地表面积较大,且无坚硬岩石的小型工程项目,可采用水平地埋管换热器,不满足上述条件时,宜采用竖直地埋管换热器。针对我市气候、岩层地质条件,通过对地埋管地源热泵系统工程实际应用情况的调查,对建筑面积大于3000m2的工程项目,采用竖直地埋管换热器,是较经济合理的技术方式。地埋管换热器布置方式,可参考《地源热泵系统工程技术规范》GB50366第4.3.4条文说明。5.2.3地埋管换热系统所负担的全年总累计释热量与总累计吸热量不平衡,将导致地埋管区域岩土体温度的逐年累加变化,从而影响地埋管换热器换热性能,降低系统运行效率和系统运行效果。5.2.4地埋换热管的设计长度应根据全年总累计吸热量和总累计释热量的不平衡率,建设场地面积大小、土壤的传热特性的等,并充分考虑地源侧设备的初投资、年运行费用和投资回收年限及地源侧水泵的能耗对冷热源系统综合能效的影响等因素。我省夏、冬季的空调冷热负荷相差较大,全年总累计释热量通常大于总累计吸热量,为避免因全年累计吸热量与累计释热量不平衡引起的岩土体温降或温升,经技术经济比较后认为,地埋换热管的设计长度宜按满足建筑冬季供热负荷要求设计确定,夏季采用冷却塔或对于有生活热水需求的建筑采用热回收机组等技术措施,并通过换热系统运行方式的转换与控制,来保证地源热泵系统全年累计吸热量和累计释热量的热量平衡。5.2.5主要是满足地埋管地源热泵系统与辅助散热(加热)设备间的各种运行模式,充分利用外部气候的变化,不同时段能源价格的差异及全年热平衡的要求,通过系统的运行转换来满足其单独或联合运行,达到高效节能的运行目的。5.2.6地源热泵系统最大释热量与建筑设计冷负荷或地埋管地源热泵系统承担的冷负荷相对应,地埋管换热系统最大释热量,可按下式计算。=式中,——地埋管换热系统释热量(kW);82
——建筑设计冷负荷,或由地埋管地源热泵系统承担的冷负荷(kW);——水源热泵机组制冷性能系数。——循环水输送过程得热量(kW);——水泵释放到循环水中热量(kW);注:机组EER为地埋管设计工况出水温度下的数值。按地埋管地源热泵系统释热量设计地埋管换热器数量时,以下式计算:式中,——地埋管换热器数量(个);——地埋管换热系统释热量(kW);——单位延米换热器的释热量(W/m);——单位延米换热器的有效深(长)度(m);——安全裕量系数,取5~10%。5.2.7地源热泵系统最大吸热量与建筑设计热负荷或地埋管地源热泵系统承担的热负荷相对应,地埋管换热系统最大吸热量,可按下式计算。式中,——地埋管换热系统吸热量(kW);——建筑设计热负荷,或由地埋管地源热泵系统承担的热负荷(kW);——水源热泵机组制热性能系数;——循环水输送过程失热量(kW);——水泵释放到循环水中热量(kW)。注:机组COP为地埋管设计工况出水温度下的数值。按地埋管地源热泵系统吸热量设计地埋管换热器数量时,以下式计算:式中,——地埋管换热器数量(个);——地埋管换热系统吸热量(kW);82
——单位延米换热器的吸热量(W/m);——换热器的有效深(长)度(m);——安全裕量系数,取5~10%。5.2.85.2.9由于地埋管换热器换热效果受岩土体热物性及地下水流动情况等地质条件影响非常大,使得不同地区,甚至同一地区不同区域岩土体换热特性差别都很大。通过计算建筑物峰值冷热负荷,依据测试钻孔进行释热、吸热试验的方法获取现场岩土体钻孔单位延米换热量,确定总埋管长度的方法存在一定的缺陷。试验阶段的地层处于初始温度,系统运行一定时间后,供冷期管壁周围的地温会比初始地温高,供暖期管壁周围的地温会比初始地温低,换热能力将逐渐降低,试验条件中未考虑建筑物全年动态负荷、岩土体温度场的变化。另外,采用单井试验方法,未考虑地埋管管井间传热的影响等,钻孔的排热或吸热能力都较实际工程中群井钻孔的换热能力强,试验测得的钻孔单位延米换热量偏大。把钻孔单位延米换热量直接用于地埋管地源热泵系统的设计,可能会导致机组出力不足且电耗增加,严重时会使整个系统无法正常工作,影响工程的可靠性及安全性,因此地埋管换热器长度和埋管深度应通过国内外已开发的成熟地埋管设计计算软件进行计算,其试验获取现场岩土体钻孔单位延米换热量,仅作为地源热泵方案阶段的设计参考。5.2.10利用岩土热响应试验进行地埋管换热器的设计,是将岩土综合热物性参数、岩土初始平均温度和空调冷热负荷输入专业软件,在夏季工况和冬季工况运行条件下进行动态耦合计算,通过控制地埋管换热器夏季运行期间出口最高温度和冬季运行期间进口最低温度,进行地埋管换热器的设计。条文中对冬夏运行期间地埋管换热器进出口温度的规定,是出于对地源热泵系统节能性的考虑,同时保证热泵机组的安全运行。在夏季,如果地埋管换热器出口温度高于33℃,地源热泵系统的运行工况与常规的冷却塔相当,无法充分体现地源热泵系统的节能性;在冬季,制定地埋管换热器出口温度限值,是为了防止温度过低,机组结冰,系统能效比降低。为了便于设计人员采用,本条文分别规定了冬夏期间地埋管换热器进出口温度的限值,通常地埋管地源热泵系统设计时进出口温度限值的确定,还应考虑对全年运行能效的影响:在对有利于提高冬夏及全年运行能效和节能量的条件下,夏季运行期间地埋管换热器出口温度和冬季运行地埋管换热器进口温度可做适当调整。5.2.17钻孔孔径的大小以能较容易地插入所设计的U型管与灌浆管为准。为避免热短路,钻孔间距应通过计算确定。82
岩土体释、吸热量平衡时,宜取小值;岩土体释、吸热量不平衡率较大时,宜取大值。通过对我省不同地区夏、冬季的释、吸热量和热平衡的计算分析,大多数地区的岩土体释、吸热量不平衡率都较大,另外,工程中的地埋管的埋设深度通常较国家规范规定值大,为保证换热效果,钻孔间距不宜小于4米。5.2.20对于应用建筑面积较大或全年空调冷热负荷变化较大的地埋管地源热泵工程,可根据空调与供热负荷特点,分区设计地埋管换热系统,并监测地埋管回水温度,以满足系统在部分负荷运行时,采取地埋管分区或间歇换热运行方式来提高地埋管换热能力,有利于地温恢复,提高地源热泵系统运行的能效。5.2.22有利于换热器末端各环路水力平衡及降低压力损失。二级分、集水器设在检查井内主要是便于调节和检修。5.2.27地埋管换热系统根据建筑负荷变化进行流量调节,可以减少水泵的运行电耗。5.2.28地埋管换热器的最大承压点在地埋管的U型管位置,最工作压力发生在地源侧水泵开启时,其U型管处的最大工作压力可近似按下式计算,式中:——管路最大压力(Pa);——当地大气压力(Pa);——地埋管中流体密度(kg/m3);——重力加速度(m/s2);——地埋管最低点与闭式循环系统最高点的高度差(m);——水泵扬程(Pa)。5.2.29许多地埋管地源热泵系统的埋管在建筑物的底板下,常需穿过底板,由于基础防水与沉降等潜在性问题较为复杂,故必须预先与有关工种进行研究和评估,以确保系统的可靠性,严禁对结构安全造成隐患,并由结构专业计算对基础造成的影响。5.3地下水换热系统设计5.3.2按照合理开发与保护资源并重的原则,可在地下水资源丰富的地区,适量发展地下水地源热泵系统,但必须有可靠的回灌技术方案,在抽水和回灌过程中,应采取密闭等技术措施,以82
保证所抽取的地下水能实现无污染100%同层回灌,热源井只能用于置换地下冷量和热量,不得用于取水等其他用途。同时,对地下水浅层地热能的利用,应严格执行我省及各地市有关对水资源的管理措施和管理办法,在地下水资源丰富且政策允许的地区,对利用浅层地下水地热能的工程项目,应委托有资质的单位编制水资源利用论证报告,经相关部门组织评审,并报主管部门审批通过,在取得取水许可审批和凿井批准手续后,方可利用地下水浅层地热能,并严格按许可审批的取水量标准进行取水,未经评审及主管部门审批时,不得利用。5.3.6应根据分析资料和现场勘查结果,对采用地下水地源热泵系统的地质条件适宜性;含水层出水、回灌能力;水文地质条件;取水、回灌方案的合理性;水井布置所需的场地条件;水源井井深、井径等技术参数;取退水时对地下水位、水质和水温的影响及此过程中引起的地下水污染、环境地质、建筑物安全等进行论证。5.3.12在抽水和回水系统上设置计量装置,严格监测抽水和回灌水量值。5.4地表水换热系统设计5.4.1直接利用地表水,其换热系统设计简单,初投资少,运行维护与管理方便,换热效率高,但对进入水源热泵机组的地表水的水质、水温要求较高,另外,取水、回水过程中会产生局部区域水环境的影响。因此,采用地表水换热系统,除满足技术要求外,还应满足环境评价指标。5.4.4对地表水换热系统的设计宜按同时满足热泵系统夏、冬季的最大释、吸热量要求,并按5.4.3水体允许温升与允许温降及冬季最低水温条件验算换热系统实际最大释热量与吸热量,当换热系统最大释热量或吸热量不能同时满足要求时,在技术经济合理时,可通过增设辅助冷、热设备,满足系统峰值负荷的要求。即实际最大释热量不能满足要求时,可以利用冷却塔冷却系统作为辅助冷源;实际最大取热量不能满足要求时,可利用地埋管换热系统或锅炉、热网等提供热源。5.4.9板式换热器换热效率高,体积小,可满足对一次侧进水和二次侧的出水温差较小的要求。减小一次侧进水和二次侧的出水温差,主要是为提高水源热泵机组的工作效率,但也要考虑换热设备增大带来的设备费用增加的影响。5.4.14有利于每个环路集管的换热器各环路水力平衡及降低压力损失,减少系统的输送能效值。5.4.19主要是考虑板式换热器体积小,效率高,适合水质条件较好的中水或二级水,壳管式换热器体积大,效率较低,适合水质条件较差的原生水,同时,为方便清洗,换热器应具有可拆卸的要求。5.4.20根据建筑负荷变化进行流量调节,并通过提高系统进出水温差,减少水泵的运行电耗。地表水侧设计流量可按下式计算:式中:82
——地表水设计流量(m3/h);——地表水换热系统设计释热量QK或设计吸热量QO(kW);——地表水设计温差(℃),夏季不应小于5℃,冬季宜取3~5℃。5.5热泵机房系统设计5.5.3在大中型地源热泵系统中,水源热泵机组的台数和容量的选择,应根据冷(热)负荷大小及变化规律确定,单台机组制冷(热)量的大小应合理搭配,当单机容量调节下限的制冷(热)量大于建筑物的最小负荷时,可选一台适合最小负荷的水源热泵机组,在最小负荷时开启小型水源热泵机组满足使用要求。对小型工程,当仅设一台小型水源热泵机组时,应采用多台压缩机分路联控的机型,保证机组的运行安全。5.5.4不同地区岩土体、地下水或地表水水温差别较大,设计时应按实际水温参数进行设备选型。当水温与水源热泵机组的名义工况设计参数不一致时,其机组制冷量、制热量和耗电量等参数均应按设备生产厂家提供的修正系数或修正曲线进行修正,并校核其修正值是否满足设计要求。末端设备选择时应适合水源热泵机组供、回水温度特点,保证地源热泵系统的应用效果,提高系统节能率。5.5.10此措施是为了避免地源侧系统中的循环介质受污和管路被堵塞。6工程施工6.1一般规定6.1.6地埋管、地表水换热器的管材及管件应具有出厂合格证、出厂检测报告、中文说明书及相关性能检测报告等质量证明文件。6.1.7地源热泵系统工程采用的新技术、新设备、新材料、新工艺,通常称为“四新”技术。“四新”技术由于“新”,尚没有健全的标准体系作为依据。对于“四新”技术的应用,应采取积极、慎重的态度。国家鼓励采用“四新”技术,但为了防止不成熟的技术或材料被应用到工程上,国家同时又规定了对于“四新”技术要进行科技成果鉴定、技术评审或实行备案等措施。具体做法是:应按照有关规定进行评审鉴定及备案方可采用,地源热泵系统工程施工中应遵照执行。此外,对于从未有过的施工工艺,或者其他单位虽已做过但是本施工单位尚未做过的施工工艺,应进行“预演”,并进行评价,需要时应调整参数再次演练,直至达到要求。施工前还应制定专门的施工技术方案。6.2地埋管换热系统施工6.2.582
回填应在管道两侧同步进行,同一沟槽中有双排或多排管道时,管道之间的回填压实应与管道和槽壁之间的回填压实对称进行。各压实面的高差不宜超过300mm。管腋部采用人工回填,确保塞严、捣实。分层管道回填时,应重点做好每一管道层上方150mm范围内的回填,回填土应采用网孔不大于15mm×15mm的筛进行过筛,保证回填土不含有尖利的岩石块和其它碎石。6.2.6钻孔前,套管应预先组装好,施钻完毕应尽快将套管放入钻孔中,并立即将水充满套管,以防孔内积水使套管脱离孔底上浮,达不到预定埋设深度。竖直地埋管换热器U形管安装应在钻孔钻好且孔壁固化后立即进行。6.2.76孔内灌浆时,应使用泥浆泵通过灌浆管将混合浆灌入孔中,不宜用人工回灌的方法灌浆封孔。泥浆泵的泵压足以使孔底的泥浆上返至地表,当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时,认为灌浆过程结束。6.3地下水换热系统施工6.3.1热源井提供冷热源,它对地源热泵系统的正常有效运行起关键作用,检查井或取水构筑物必须保证热源井中水泵、管道的检修更换和热源井的清洗。6.4地表水换热系统施工6.4.4取水构筑物通常由进水部分、连接管渠、吸水部分及吸水泵站等组合而成。取水构筑物的组成、各组成部分的相互关系与所处位置、泵的吸水方式、外形及构造有多种多样的组合。施工过程环节复杂,所采用的工艺和材料众多,因此,施工过程应合理选取工艺。6.4.6换热器各支路宜按设计长度由厂家做成所需的预制件,通过现场试压,根据压力降判断管材质量是否合格和连接处是否有渗漏。闭式地表水系统工程长期浸泡在水中,易受水流冲刷和水位变化的影响,绑扎材料必须具有防腐性和足够的强度。7工程验收7.1一般规定7.1.1阐述本规程与其他相关验收规范的关系。包括协调一致、互相补充的原则,即无论是本规程还是其他相关规范,在地源热泵系统工程验收中都应遵守,不得违反。7.1.6本条给出了系统主要组成材料、配件、部件和设备进场验收的具体规定。系统主要组成材料、配件、部件和设备的进场验收是把好材料合格关的重要环节。首先应对其品种、规格、包装、外观和尺寸等“可视质量”82
进行检查验收,并应经专业监理工程师或建设单位代表核准。进场验收应形成相应的质量记录。系统主要组成材料、配件、部件和设备的可视质量,指那些可以通过目视和简单的尺量、称重、敲击等方法进行检查的质量。其次应对质量证明文件的核查。由于进场验收时对“可视质量”的检查只能检查系统主要组成材料、配件、部件和设备的外观质量,其内在质量难以判定,需由各种质量证明文件加以证明,故进场验收必须对系统主要组成材料、配件、部件和设备附带的质量证明文件进行核查。这些质量证明文件通常也称技术资料,主要包括产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告等;定型产品和成套技术应有型式检验报告,进口材料、配件、部件和设备应按规定进行出入境商品检验。这些质量证明文件应纳入工程技术档案。必要时,对系统主要组成材料、配件、部件和设备的进行施工现场抽样送检。7.2地埋管换热系统工程验收7.2.2地埋管换热系统所使用的地埋管是否符合设计要求至关重要,本条是依据设计文件对地埋管的材质、直径、壁厚及长度进行检查验收。地埋管宜采用聚乙烯管(PE80或PE100)或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯管(PVC)。管件与管材应为相同材料。PE管材特性:1使用寿命长:在正常条件下,寿命超过50年;2卫生性好:PE管无毒,不含重金属添加剂,不结垢,不滋生细菌,符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》GB/T17219及国家卫生部相关的卫生安全评价规定;3可耐多种化学介质的腐蚀,无电化学腐蚀;4内壁光滑,摩擦系数低,介质的通过能力相应提高并具有优异的耐磨性能;5柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲;6重量轻,运输、安装便捷;7焊接工艺简单、安全可靠,施工方便。7.2.4竖直地埋管换热系统U型管安装完毕后,应立即灌浆回填封孔,隔离含水层;灌注合适的浆液可以加强土壤和热交换器之间的热接触,防止污染物从地面向下渗漏和防止各含水层之间水的移动。灌浆时应保证灌浆的连续性,应根据机械灌浆的速度将灌浆导管从被灌浆的竖直孔中逐渐抽出,使灌浆液自下而上灌注封孔,确保钻孔内被灌浆密实,无空腔;否则会降低传热效果,影响工程质量。竖直地埋管换热器灌浆回填料宜采用专用灌浆材料或膨润土和细砂或水泥的混合浆。膨润土的比例宜占4%~6%。当埋管深度超过40m82
时,灌浆回填宜在周围邻近钻孔钻凿完毕后进行,目的在于避免一旦孔斜导致相邻的U型管钻伤。8系统运行监测与管理8.1一般规定8.1.3地源热泵系统集中监控与管理水平是系统能否节能运行的重要因素之一。对地源热泵系统参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与控制、工况自动转换、能耗监测与计量等进行中央监控与管理,有利用提高设备和系统的综合运行效率。集中控制系统在设备及系统控制、运行管理等方面具有较大的优越性且能够较大的节约能源,大多数工程项目的实际应用过程中都取得了较好的效果。对于一些小型工程,由于需要控制和监测的参数较少,运行管理较简单,也可采用就地自动控制系统,以减少控制系统的投资费用。8.1.4设置能量计量装置有利于地源热泵系统的监测与管理,实时计量和分析地源侧瞬时换热量和累计换热量的情况,及时调整地源热泵系统运行方案,加强系统综合运行管理,保证地源热泵系统总累计释热量与总累计吸热量的平衡。采取用电分项计量不仅能了解和分析设备的用能情况,优化和监测水源热泵机组、水泵等设备运行工作状态,并采取措施降低设备运行能耗,还能作为收取空调使用费的依据之一,有效地提高系统能源管理水平。8.2地埋管换热系统监测与管理8.2.2监测地埋管各环路的供回水压力,有利于对环路的流通能力的控制,监测地埋管各环路的出水温度,有利于对各环路的流量平衡控制。8.3地下水换热系统监测与管理8.3.3分别在供回水管道上设置不少于2个测温点;测温点的位置根据管道形状和尺寸确定,测温点位置宜固定。8.3.4在热源井投入使用前,在建筑物附近分别设置不少于3个坚固稳定的水准点和沉降观测点,安排固定人员使用固定仪器周期性进行观测,同时填写沉降观测表。8.4地表水换热系统监测与管理8.4.2对于闭式地表水地源热泵系统,换热区水源受影响的范围与系统负荷、水体积大小、地表水径流条件等因素有关,垂直于换热器延伸方向布置监测断面,可以了解换热器周围一定范围内水温变化,3个测点是了解换热器两侧水温变化所需要的最少监测点数量。8.4.6闭式地表水系统的水下换热器上很容易生长水生植物或堆积污泥,影响换热效果,故需要定期检查与清洁。82
8.4.7由于地表水中常有泥沙等污物,为保证开式地表水系统正常取水,应定期检查取水口周围污泥等淤积情况,并及时清淤。在地表水直接进入热泵机组换热器的开式系统中,地表水中的污垢会粘附在换热管内壁上,影响机组效率。自动清洗装置可在运行中自动清洗管壁,保持机组高效运行。在供冷工况下,机组冷凝温度与地表水出冷凝器的温度之差是衡量自动清洗装置清洗效果的主要标准;同理,在供热工况下,地表水出蒸发器的温度与机组蒸发温度之差也是衡量自动清洗装置清洗效果的主要标准。因此需定期检查该自动清洗装置,以保持机组能正常、持续运行。8.4.8较大型水源热泵机组的蒸发器与冷凝器,在供冷、供热功能切换时需在机房内进行管路切换。对于开式地表水热泵系统,这两种管路水的水质是完全不同的,地表水侧的水质总是较差,而用户侧的水一般经过化学水处理,且长期不更换。在两种管路切换时,应排放掉换热器及相关管路中的剩水,并进行有效清洗,否则会使残留在换热器或相关管路中的地表水进入用户水系统中,不利于水质控制;也会使残留在另一换热器或管路中的用户系统水进入地表水系统中,不利于水环境保护。8.5热泵机房系统监测与管理8.5.18.5.2为了降低地源热泵系统运行中的能耗,提高地源热泵换热系统运行的安全性与可靠性,热泵机房系统和换热系统应配置必要的监测与能耗计量设施。但实际工程情况错综复杂,作为一个总的原则,设计时要求结合具体工程实际情况,通过技术经济比较确定具体的控制内容。8.5.34机组群控是冷、热源设备节能运行的一种有效方式。水源热泵机组在某些部分负荷范围运行时的效率高于设计工作点的效率,因此简单地按容量大小来确定运行台数并不一定是最节能的方式;应采用水源热泵机组大、小搭配的设计方案,并采用合理运行模式的群控方式,对节能是非常有利的。由于工程情况的不同,其群控的运行模式也不一样,这里只是原则上提出群控的要求和条件。具体设计时,应根据负荷特性、机组容量、机组的部分负荷效率、自控系统功能以及投资等多方面进行经济技术分析后确定群控方案。8.6系统性能评价8.6.1地源热泵空调系统作为建筑节能技术已为人们共识,但在我省不同的区域、不同的地质条件,不同的建筑类型和用户,具体的节能指标需要长期的监测分析。同时,地源热泵系统的应用形式很多,因地制宜选择适合的地源热泵系统满足建筑供热与空调的需要,优化系统设计,并考虑适宜的优化运行策略和调节方式等都需要进行认真的研究。通过对系统的性能评价,有利于总结经验发现不足,对指导地源热泵系统的科学设计、节能运行具有积极作用,对地源热泵技术在我省建筑节能领域的推广应用和健康发展具有重要的指导意义。82
8.6.3热泵机组性能系数、热泵系统的系统能效比可根据测试结果计算确定。1)热泵机组制冷、制热性能系数应根据测试结果,按下列公式计算:式中:——热泵机组的制冷性能系数;——热泵机组的制热性能系数;——测试期间机组的平均制冷量(kW);——测试期间机组的平均制热量(kW);——测试期间机组的平均输入功率(kW)。机组测试期间的平均制冷(热)量按下式计算:式中:——热泵机组用户侧平均流量(m3/h);——热泵机组用户侧进出口介质的温差(℃);——冷(热)介质平均密度(kg/m3);——冷(热)介质平均定压比热(kJ/kg·℃)。2)热泵系统的系统能效比应根据测试结果,按下列公式计算:式中:——热泵系统的制冷能效比;——热泵系统的制热能效比;——系统测试期间的总制冷量(kWh);82
——系统测试期间的总制热量(kWh);——系统测试期间,热泵机组所消耗的电量(kWh);——系统测试期间,水泵所消耗的电量(kWh)。 式中:——热泵机组的制冷量(kWh);——系统用户侧的平均流量(m3/h);——热泵机组用户侧进出口介质的温差(℃);——冷媒介质平均密度(kg/m3);——冷媒介质平均定压比热(kJ/kg·℃)。 式中:——热泵机组的制热量(kWh);——系统用户侧的平均流量(m3/h);——热泵机组用户侧进出口介质的温差(℃);——热媒介质平均密度(kg/m3);——热媒介质平均定压比热(kJ/kg·℃)。82
附录A岩土热响应试验A.1一般规定A.1.1岩土温度对热响应试验结果有较大影响。试验结果表明,施工过程会引起岩土温度波动,温度恢复到初始状态需要一定时间,故热响应试验前应预留充足的地温恢复时间。A.1.2现场岩土热响应试验的主要目的是为了获得拟设计地埋管换热器区域内岩土体的综合热物性参数,为后期设计计算提供依据。岩土综合热物性参数是对应埋管方式、深度、回填方式等各种条件下的岩土综合热物性参数。因此,热响应试验孔应与方案设计保持一致,如果试验孔与实际工程用孔相差过大,应当按照实际用孔的要求,重新制作试验孔。A.1.4为减小环境散热对试验的影响,测试仪器应尽可能的靠近热响应试验孔,同时减少水平连接管段的长度以及连接过程中的弯头、变径,减少传热损失;外露管道及试验装置中的管路和水力组件也应充分隔热进行保温处理。因测试场地限制,测试仪器与试验孔连接管道超出3m时应考虑连接管段的环境热损失影响。A.3测试仪表精度要求A.3.1~A.3.3本条文是根据目前常用测试仪器的精度以及对导热系数计算结果的影响程度提出的。对测试仪器仪表的选择,在选择高精度等级的元器件同时,应选择抗干扰能力强,在长时间连续测量情况下仍能保证测量精度的元器件。A.3.4实际埋管深度对导热系数的计算结果有明显影响,本条特做此规定。A.4岩土热响应试验方法A.4.21为减小试验误差,加热功率应保持恒定。2为强化换热,有效测定项目所在地岩土热物性参数,测试开始前应对流量进行合理化设置并宜满足方案设计流速要求,地埋管换热器内流速应能保证流体始终处于紊流状态。流速的大小可视管径、测试现场情况进行设定,但不应低于0.2m/s。5地埋管换热器出口温度稳定,是指在不少于12h的时间内,其温度的波动小于1℃。加热功率大小的设定,应使换热流体与岩土保持有一定的温差。在地埋管换热器的出口温度稳定后,其温度宜与岩土原始平均温度相差5℃以上,并宜使出口温度接近机组设计进水温度要求。根据安徽省的气82
候特点,夏季工况设计流体平均温度宜为33℃~35℃,冬季工况设计流体平均温度宜为7℃~10℃。如果不能保持一定的温差,试验过程将变得缓慢,影响试验效果,不利于计算岩土热物性参数。加热功率应大致为实际换热器高峰负荷值,初步设定时,对于单U垂直埋管,一般可按埋管钻孔深度取40W/m~60W/m选取。A.4.3热响应试验过程中对仪器进行调试、断电或同一试验孔进行两次试验等情况发生时,会对岩土温度造成较大的影响,为减小试验孔周围地温扰动引起的试验误差,作出本条规定。A.5测试数据处理A.5.1岩土综合导热系数用于设计工况下的动态耦合计算和静态下换热器总长度的设计计算。A.5.2换热孔常用传热模型有线热源和柱热源两种。当加热时间较短时,柱热源和线热源模型的计算结果有显著差别;当加热时间较长时,两模型的计算结果相对误差逐渐减小,而且时间越长差别越小。一般国内外通过实验推导钻孔传热性能及热物性所采用的普遍模型是线热源模型。采用线热源模型时,常用斜率法来计算岩土综合导热系数。斜率法在实际工作中应用较为简便,便于工程技术人员掌握,且精度能满足工程中地源热泵系统设计计算要求,具有较广泛的实用性。在测试初阶段,传热主要是在钻孔回填层内进行,而不是周围的岩土层,钻孔的回填材料对换热性能具有较大影响,一般认为宜舍去热响应试验初始阶段10h~15h数据。对于线热源模型,当时间较长时,线热源模型的钻孔壁温为: (1)式中,是指数积分函数。当时间足够长,即时,,是欧拉常数,,为钻孔外岩土的导热热阻。 (2)根据式(1)(2),可以导出时刻循环介质平均温度:(3)式中:——地埋管换热器实际加热功率(W);——岩土平均原始温度;82
——循环流体进出平均温度,;——地埋管进水温度;——地埋管进水温度;——钻孔内传热热阻;——平均导热系数;——土壤密度;——土壤比热;——循环水比热;T——时间;H——钻孔埋管深度;R——钻孔半径;——欧拉常数,0.57722。当定加热功率条件下,式(3)可表示为时间对数的线性方程:(4) (5) (6)式中:——地埋管进出水平均温度与时间对数的线性拟合直线的斜率;——拟合直线的纵轴截距;——热扩散率由式(5)可得到综合导热系数为:(7)82
前人研究成果表明,钻孔外岩土的热容量作为一个未知数对流体温度变化影响较小,同时计算的误差对于导热系数λ及钻孔热阻R0的影响可以忽略。因此根据土层结构合理估算的数值后,通过式(2)由拟合直线的纵轴截距C可以计算得出钻孔内总热阻;也可事先确定钻孔内总热阻,通过式(2)由拟合直线的纵轴截距C计算得出岩土的热容量。线热源斜率法导热系数算例:100m深单U管试验孔在加热功率状态下得到的管内流体平均温度与测试时间t的变化曲线如图6,舍去初期10h数据后得到~Ln(t)关系曲线如图7,经直线拟合得到k=2.233,平均加热功率Q=5.183kW,最终计算得到该孔综合导热系数=1.85W/(m.K)。图6热响应试验进、出水温度变化曲线图7热响应试验进出水平均温度时间对数变化曲线参数估计法的计算方法是:从计算机中取出实验测试结果,将其与特定传热模型计算结果进行对比,使得方差和取得最小值,此时通过特定传热模型调整后的物性参数值即为所求结果。其中,为第i时刻由选定的传热模型计算出的埋管中流体平均温度;为第i时刻实际测量的换热管中流体平均温度;N为实验测试的数据组数。也可将试验数据直接输入专业的地源热泵岩土热物性测试软件,通过计算分析得到当地岩土的热物性参数。82
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