江苏省地源热泵工程技术规程

江苏省地源热泵工程技术规程内容摘要：

s）； △ T 区域水体总体允许温升（降）（℃）。 2 根据冬季水体温度和热泵机组的允许最低进水温 度，计算冬季热泵机组的保证时间与供热量： 1）对闭式地表水换热系统，热泵机组允许最低进水温度与水体温度差可设定为 ℃； 2）对采用中间换热器的开式系统， 热泵机组允许最低进水温度与水体温度差可设定为 ℃； 3）对直接取水进热泵机组的开式系统， 热泵机组允许最低进水温度与水体温度差可设定为℃； 4）循环系统加防冻液时，应根据溶液的冰点温度，相应调低机组允许最低进水温度。 13 系统设备与材料 ，应对所利用的污水源利用条件、利用方式进行勘察。 水未达到《城市污水再生利用工业用水水质》 GB/T199232020或《城市污水再生利用生活杂用水水质》 GB/T189202020等标准时，应对污水利用方案进行环保、卫生与防疫等内容的评估。 ： 1 污水性质与具体水质条件，包括 pH值、污染物成分、污染物尺寸与含量等。 2 污水冬夏季流量及其分布、瞬时最小流量、污水处理厂维修规律与影响。 3 污水的冬夏季温度分布。 4 污水处理厂或利用 污水源位置与建筑物的距离、取回水点标高、污水取水与回水的适宜路线与方式等。 ：可利用的污水换热量采用式（ ）估算。 Q=ρ cpV △ T （ ） 式中 Q可利用的污水换热量（ kW）； ρ 污水水体密度（ kg/m3）； cp污水的定压比热，取值 （ kg.℃）； V可利用的污水流量（ m3/s）； △ T 可利用的污水温升（降）（℃）。 海水换热系统勘察与评估 海水源热泵系统方案设计前，应对工程场区的海水源状况进 行勘察与评估。 ： 1海水水温分布及其动态变化。 2海水水质（包括： pH值、 SO4 Cl、含砂量、微生物类型与含量 ） 及其动态变化。 3海水水位、海床高度及其动态变化（包括冬夏季季节性变化与潮汐变化规律）。 4已有的海工设施，如 防波堤、码头。 水产养殖场等。 5沿岸地质状况。 6取、排水口或换热器布置的适宜地点及敷设路线。 ，应凿井取样分析，掌握相关数据，包括岩土体组成、地下水深度、水平面高度、物理特性，以及不同深度处水温。 ： 14 1勘测井能连续产生清洁、没有沉淀物的水。 2勘测井都应进行不少于 24h的抽水测试，确定勘测井的再生能力。 3在抽水测试的过程中测量海水的温度，并且收集水样进行化学和微生物的分析。 ： 1 对海流流速超过 ， 瞬时最大换热能力评估同式（ ），此时， cp为海水 定压比热。 其中允许温升由环境评估报告确定。 2 对海流流速低于 ，瞬时最大换热能力同式（ ），此时， cp为海水 定压比热。 其中海水体积为参与换热区域 的海水体积，温升为环境评估报告允许总体温升。 3根据冬季海水温度和机组的允许最低进水温度，计算冬季热泵机组工作的不保证时间。 15 5 地埋管换热系统 一般规定 进行 地埋管 换热 系统设计前 ， 应 根据工程勘察与地热资源条件分析结果，评估地埋管换热系统的可行性与经济性。 换热系统 施工时 ， 应调研现场情况 ， 严禁损坏 既有 地下 管线及构筑物。 施工过程中 ， 应细化检测与保护措施。 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 两个现场的永久目标进行定位。 热平衡 分析 计算、优化设计 与 运行 模式 ，实现 地下岩土 热平衡。 地埋管换热器 ，地质条件较好、打井成本较低、可利用场地面积较大时，宜采用 单 U型 换热器；地质条件较差、打井成本较高、可利用场地面积较小时，宜采用双 U型 换热器；采用浅埋方式时，宜采用 W形换热器。 、空调供热负荷小的项目，可采用 水平埋管 换热器。 结构条件允许时 ， 宜充分利用桩基埋管换热器。 地埋管换热系统设计 换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度。 设计应考虑其他地下管线的布置， 预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。 地埋管 换热 系统 取热量可应按式 （ ） 计算。 Q0=QhN1N2 （ ） 式中 Q0—— 地埋管 换热 系统 取热量（ kW） ； 16 Qh—— 建筑设计热负荷，或由地埋管热泵系统承担的热负 荷（ kW）。 N1—— 水源热泵机组消耗功率（ kW） ； N2—— 地埋管系统循环水泵轴功率（ kW）。 若 忽略循环水泵轴功率， 则有 式（ ） ： Q0= Qh（ 11/COPh） （ ） 式中 COPh —— 水源热泵机组制热 性能系数。 地埋管 换热 系统 释热量可应按式 （ ） 计算。 Qk=Ql+N1+N2 = Ql（ 1+1/ COPc） （ ） 式中 Qk—— 地埋管 换热 系统 释热量（ kW） Ql—— 建筑设计 冷 负荷，或由地埋管热泵系统承担的 冷 负荷（ kW）。 N1—— 水源热泵机组消耗功率（ kW） ； N2—— 地埋管系统循环水泵轴功率（ kW）。 COPc —— 水源热泵机组制 冷 性能系数。 计算 建筑 物 全年 动态 负荷 ，并对土壤做热平衡分析，最小计算分析周期宜为 1年。 计算周期内， 地埋管换热系统 总释热量与总 取 热量 应基本 平衡。 量相 差 不大于 10%的 系统 ， 地埋管换热器 的大小宜同时满足设计取热量与释热量要求 ；当 大于 10%时， 应增设 辅助热源或冷却塔等 满足建筑 空调 与供热需求。 ， 并 采用复合 式 换热系统满足建筑夏季冷负荷要求。 设计换热量大小 、 场地条件、造价等因素，通过经济技术比较， 确定地埋管换热器 系统方案。 ，采用专业软件设计地埋管换热器。 竖直地埋管换热器的设计也可按本规程附录 B的方法进行计算。 地埋管换热器 （或换热 井）数量，可用实测方法得到的设计工况换热器延米取热量按式（ ）计算： N=1000（ 1+β） Q0/（α q0ι ） () 式中， N—— 地埋管换热器 （或换热井）数量 ,个； Q0—— 地埋管 换热 系统 取热量（ kW） ； α —— 换热器管群附加修正系数，取值范围从 ~。 井间距较小、换热器管 17 群规模较大取较小值，反之取较大值； q0—— 每延米换热器（井）的取热量 （实测数值法） （ W/m）。 ι —— 换热器（井）的有效深度 （ m）。 β —— 安全裕量系数，取 510%。 地埋管换热器 （或换热井）数量，可用 式 ()计算， N= 1000（ 1+β ） Qk/（α qkι） () 式中， N—— 地埋管换热器 （或换热井）数量 （ 个 ） ； Qk—— 地埋管 换热 系统 设计释热量（ kW） α —— 换热器管群附加修正系数，取值范围从 ~。 井间距较小、换热器管群规模较大 取较小值，反之取较大值； qk—— 每延米换热器（井）的释热量 （实测数值法） （ W/m）。 ι —— 换热器（井）的有效深度（ m）。 β —— 安全裕量系数，取 510%。 ()计算， F=A B N () 式中， F—— 换热系统用地面积（ m2） A—— 换热器（井）之间一个方向的距离（ m）。 B—— 换热器（井）之间另一个垂直方向 上 的距离（ m）。 N—— 地埋管换热器 （或换热井）数量 （ 个 ）。 地埋管换热器时，环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。 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 ，且距地面不宜小于。 单层管埋深宜为 ~， 管沟间距 ~， 双层管 埋深宜 为 ~, 管沟间距 ~。 宜 大于 20m，小于 120m，钻孔孔径不宜小于 110mm， 间距应满足换热需要 ，宜为。 水平 环路集管距地面不宜小于 ，且应 在冻土层以下。 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 ，双 U形管不宜小于 ，水平环路集管敷设不 应 小于 %，以满足 地埋管换热器排气 与 强化换热 要求。 竖直 地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管 （或中间分集水器） 相连接，且 宜同程布置。 每 对供、回水 环路 集管 （或分集水器） 连接的 地埋管 环路数宜相等。 供、回水 环 18 路 集管的间距不应小于。 连接中间分、 集水器的 地埋管环路 接管或 水平 环路集管 ， 应 在近分 、 集水器处设关断阀；宜 在 集水器 近处设平衡调节阀。 、集水器的维护条件， 且宜 设于窗井内。 设于窗井内的管道、阀门、分集水器应有可靠的保温措施，窗井内应设集水井及排水装置。 地埋管换热系统宜结合热泵机组与循环水泵的数量对应分设若干系统，各系统间应有可靠的水力平衡措施。 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。 管材的水力特性 进行 地埋管换热系统 水力计算。 地埋管换热系统宜采用变水量运行方式，并采取相应措施，保证变水量运行条件下的换热效率。 地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力，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。 宜 设置反冲洗系统，冲洗流量 宜 为工作流量的 2倍。 地埋管换热系统 应有排气、定压、膨胀、自动补水装置，补水 宜 作专项计量。 进入地埋管换热系统的 介 质应经可靠的过滤处理。 3000~5000m2范围时，宜设置岩土温度监测井；应用建筑面积大于 5000m2时，应设置岩土温度监测井；应用建筑面积大于 10000m2时，温度监测井数量不应少于 2个。 系统设备与材料 ，且应具有质量检验报告和生产厂的合格证。 及管件 应符合以下规定： 1 地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管 材 及管件 ，管件与管材应为相同材料， 质量应符合国家现行标准中的各项规定。 2 管材 的公称压力及 使用 温度应 满足设计要求。 管材 的公称压力 不应小于。 地埋 19 管 外径及壁厚可按本 规 程 附录 A的规定选用。 管 内 介质 应以水为首选，也可选用符合下列要求的其它 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，较低的摩擦阻力； 4 易于购买、运输和储藏。 ，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。 3～ 5℃。 选择防冻剂时，应同时考虑防冻剂对管道、管件的腐蚀性，防冻剂的安全性、经济性 ，以 及其对换热的影响。 金属水平集管宜采用成品保温地埋管。 换热系统采用的金属管道内壁 应有防锈蚀特性。 地埋管换热系统施工 ， 应具备埋管区域的工程勘察资料、设计文件和施工图纸，并完成施工组织设计。 ， 应了解埋管场地内已有地下管线、其它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、杂物和浮土，平整地面。 ，应严格检查并做 好管材保护工作。 ； 1 塑料 埋地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。 2 竖直地埋管换热器的 U型弯管接头，宜选用定型的 U型弯头成品件 或利用成品弯头热熔对焊制作 ， 不 应 采用直管道煨制弯头。 3 竖直地埋管换热器 U型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型管的两开口端部应及时密封。 铺设前，沟槽底部应先铺设相当于管径厚度的细沙。 水平地埋管换热器安装时，应防止石 块 等 重物撞击管身。 管道不应有折断、扭结等问题，转弯处应光滑， 20 且应采取固定措施。 料 应细小、松散、均匀 ， 且不 应 含石块及土块。 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。 U型管应在 已完工 孔壁固化后立即 安装。 当孔壁不牢固或者存在 地下 孔洞、洞穴 时， 应设护壁套管。 下管过程中， U型管内宜充满水，并 宜 采取措施 ， 使 U型管两支管处于分开状态。 U型管安装完毕后，应立即灌浆 回填 封孔。