DB37_T5281-2024地源热泵系统工程技术规程.docx
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1、前言根据山东省住房和城乡建设厅、山东省市场监督管理局关于印发2022年山东省工程建设标准制修订计划的通知(鲁建标字(2022)8号)要求,编制组经广泛调查研究,认真总结工程应用实践经验,参考国内相关标准,在大量案例计算分析和广泛征求意见的基础上,对地源热泵系统工程技术规程DBJ14/068-2010进行了全面修订。本规程主要技术内容是:L总则;2.术语;3.工程勘察;4地埋管换热系统;5.地下水换热系统;6.地表水换热系统;7.水热型地热能梯级利用换热系统;8.水源热泵机组;9.建筑物内空调系统;10.系统调试、验收和监控。本次修订主要技术内容是:1.增加了竖直地埋管区域岩土热响应试验测试孔的
2、数量要求;2.增加了水热型地热能与地源热泵结合的能量梯级利用标准;3.对海水地源热泵主要部位海水取用点进行了完善补充;4.增加了水热型地热能梯级利用换热系统内容;5.补充完善了相关术语和附录资料。本规程由山东省住房和城乡建设厅负责管理,由山东中瑞新能源科技有限公司负责具体内容的解释。各单位或个人在标准实施过程中,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄送山东中瑞新能源科技有限公司(地址:济南市高新区经十东路7000号汉峪金谷AI区5栋805,邮编250102,电话:15253111628,E-mail:zrliuxia()o本标准主编单位:山东中瑞新能源科技有限公司山东省住房和城乡建设发
3、展研究院本标准参编单位:山东格力中央空调工程有限公司山东建筑大学山东省地矿工程集团有限公司山东产研绿色技术研究院山东方亚新能源集团有限公司浙江伟星新型建材股份有限公司山东缘聚新能源科技有限公司山东铁路投资控股集团有限公司本标准主要起草人:姚海清范学平孔维栋刁乃仁张瑞晶朱科徐响曲云霞张珊珊刘桂义方亮张强谢明星王伯莉费日龙王基全鲍英豪胡修杰本标准主要审查人:于晓明宋印胜韩吉田冯克印牟强嵇飙李震耿房李刚1贝12 术语23 工程勘察41.1 1一般规定41.2 地埋管换热系统勘察41.3 地下水换热系统勘察51.4 地表水换热系统勘察61.5 海水换热系统勘察64 地埋管换热系统74.1 一般规定74
4、.2 地埋管管材与传热介质74.3 地埋管换热系统设计84.4 地埋管换热系统施工94.5 5地埋管换热系统的检验与验收105 地下水换热系统125.1 一般规定125.2 地下水换热系统设计125.3 3地下水换热系统jfi工135.4 地下水换热系统检验与验收136 地表水换热系统146. 2开式换热系统设I十147. 3闭式换热系统设计148. 4地表水换热系统施工159. 5地表水换热系统检验与验收157 水热型地热能梯级利用换热系统177.1 一般规定177. 2换热设备与传热介质178. 3iH*1780)S.199. 1一般规定1910. 型式和参数1911. 技术要求209 建
5、筑物内空调系统219 .1建筑物内空调系统设计2110 2建筑物内空调系统施工验收2110 系统调试、验收和监控221.1 1调试221.2 验收221.3 监控23附录A现场岩土热响应试验方法与要求25附录B地埋管外径及壁厚27本规程用词说明29引用标准名录30条文说明31Contents1 GeneralProvisions12 Terms13 EngineeringInvestigation43.1 GeneralRequirements43.2 GroundHeatExchangerSystem43.3 GroundWaterSystem53.4 SurfaceWaterSystem5
6、3.5 SeawaterSystem64 GroundHeatExchangerSystem14.1 GeneralRequirements14.2 GroundHeatExchangerMaterialsandHeatTransferFluids14.3 SystemDesign84.4 InstallationofSystem94.5 TestingandVerification105 GroundwaterSystem125.1 GeneralRequirements125.2 SystemDesign125.3 InstallationofSystem135.4 TestingandV
7、erification136 SurfaceWaterSystem146.1 GeneralRequirements146.2 DesignofOpen-LoopSystem146.3 DesignofClosed-LoopSystem146.4 InstallationofSystem156.5 TestingandVerification167 Hydro-GeothermalHeatExchangerSystemwithCascadeUtilization177.1 GeneralRequirements177.2 DevicesandHeatTransferFluids177.3 Sy
8、stemDesign178 WaterSourceHeatPumpUnit198.1 GeneralRequirements198.2 TypesandParameters198.3 TechnicalRequirements209 IndoorAirConditioningSystem219.1 SystemDesign219.2 InstallationofSystem2110 SystemCommissioning,InspectionandMonitoring2210.1 Commissioning2210.2 Inspection2210.3 MonitoringandControl
9、23Appendix A InSituThermalResponseTestMethodandRequirements25Appendix B OuterDiameterandWallThicknessofPipes27ExplanationofWordinginThisSpecification291.istOfReferenceCodesandStandardsCommentary30ExplanationofProvisions311总则1.0.1为贯彻落实国家可再生能源建筑应用政策,推动节能减碳工作,结合我省实际,规范地源热泵系统工程设计、施工及验收,做到技术先进、经济合理、安全适用,
10、制定本规程。1.0.2本规程适用于新建、改建和扩建的民用建筑、工业建筑及农业种养殖加工等进行供热、空调的地源热泵系统工程的设计、施工及验收。1.0.3地源热泵系统工程的设计、施工及验收除应符合本规程外,尚应符合国家及山东省现行有关标准的规定。2术语2.O.1地源热泵系统ground-sourceheatpumpsystem以岩土体、地下水或地表水(包括江、河、湖、海水及生活或生产污废水等)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。2.0.2水源热泵机组water-sourceheatpumpunit以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。2.0.3传热介质h
11、eat-transferfluid地源热泵系统中,通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水溶液。2.0.4地埋管换热器groundheatexchanger供传热介质与岩土体换热用的,由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器,又称土壤热交换器。根据管路埋置方式不同,分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。2.0.5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。2.0.6竖直地埋管换热器VertiCalgroundheatexchanger换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管
12、换热器,又称竖直土壤热交换器。2.0.7地下水换热系统groundwatersystem与地下水进行热交换的地热能交换系统,分为直接地下水换热系统与间接地下水换热系统。2.0.8地表水换热系统surfacewatersystem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. 0.9开式地表水换热系统OPen-IoOPSUrfaCeWaterSyStem地表水在循环泵的驱动下,经处理直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。2.0.10闭式地表水换热系统closed-loopsurfacewatersystem将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放
13、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. 0.11抽水井productionwell用于从地下含水层中取水的井。2.1 .12回灌井injectionwell用于向含水层灌注回水的井。2.2 .13换热井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. 0.14抽水试验pumpingtest一种从井中计时抽取地下水,并根据水位、水量变化来求解含水岩组水文地质参数的试验。2.1 .15回灌试验injectiontest一种向井中计时注水,并根据水位、注水量变化来求解含水岩组水文地质参数的试验。2.2 .
14、16岩土体rock-soilbody岩石和松散沉积物的集合体,如砂岩、砂砾石、土壤等。2.0.17水热型地热能geothermalresourceOfhydrothermaltype对以高于地下水水温的液态水为主或以蒸汽为主的地热资源统称。2.0.18地热能梯级利用stepwiseutilizationOfgeothermalresources根据地热资源的流体数量、质量和能量特征,采取系统合理的技术措施和方案,逐级、逐步地对其进行综合利用的方式。3工程勘察3.1 一般规定3.1.1 地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地地质状况调查,并对浅层地热能资源进行勘察。3.1.2 对已具备水文地质资
15、料或附近有水井的地区,应通过调查获取水文地质资料。3.1.3 工程勘察完成后,应编写工程勘察报告,并对资源可利用情况提出建议。3.2 .4工程场地状况调查应包括以下内容: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场地内已有水井的位置、井径、井深、水位、水温等。3.2地埋管换热系统勘察3.2.1 在挖掘、挖沟、钻孔之前,所有埋设在工程场地内的公共管道系统均应标记出其位置。3.2.2 2.2地埋管地源热泵系统方案设计前,应对工程场地内岩土体
16、地质条件进行勘察。并应符合下列规定:1对水平地埋管换热器,应进行现场岩土层热响应试验。对建筑空调面积大于5000m2以上的竖直地埋管换热器,应对地埋管区域岩土层的热物性进行现场热响应试验,试验孔的深度宜比预计的埋管深度深2m3m;2对建筑空调面积大于100OOn?以上的中、大型工程的竖直地埋管换热器安装区域,现场热响应试验孔应不少于2个;3对于更大建筑空调面积的地埋管区域,确定的试验孔数量、位置,应能够真实反映该区域岩土层构造及其热物性的整体状况。3.2.3 岩土热响应试验应符合附录A的规定。测试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。3.2.4 地埋管换热系统勘察应包括以下内
17、容:1岩土层的结构;2岩土体热物性;3岩土体温度;4地下水静水位、水温、水质及分布;5地下水径流方向、速度;6冻土层厚度。3.3地下水换热系统勘察3 .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,对工程场地的水文地质条件进行勘察。4 .3.2地下水换热系统勘察应包括以下内容:1地下水类型;2含水层岩性、分布、埋深及厚度;3含水层的富水性和渗透性;4地下水径流方向、速度和水力坡度;5地下水水温及其分布;6地下水水质;7地下水水位动态变化;8含水层的回灌能力。3.3.3地下水换热系统勘察应进行水文地质试验。试验应包括以下内容:1抽水试验;2回灌试验;3测量出水水
18、温、水量和地下水水位降深与水位变化;4取分层水样并化验分析分层水质;5地下水流向试验;6计算渗透系数及单井影响半径。3.3.4地下水换热系统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完善成换热井加以利用。成井过程,应由水文地质专业人员进行监理。3.4地表水换热系统勘察3.4.1 地表水地源热泵系统方案设计前,应对工程场地地表水源的水文状况进行勘察。3.4.2 地表水换热系统勘察应包括以下内容:1地表水水源性质、水面用途、深度、面积及其分布;2不同深度的地表水水温、水位动态变化;3地表水流速和流量动态变化;4枯水期状况;5地表水水质及其动态变化;6地表水水生生物情况调查;7水
19、底淤泥厚度;8地表水利用现状;9地表水取水和回水的适宜地点及路线。3.5海水换热系统勘察3 .5.1海水地源热泵系统方案设计前,应对工程场地海水源的水文状况进行勘察。4 .5.2海水换热系统勘察应包括以下内容:1近岸海水性质、海面用途、深度变化、沉积物及海面漂浮物;2不同深度、不同季节的海水温度、潮位、海浪动态变化;3海水透明度、酸碱度、盐度及其动态变化;4海水取水和回水的适宜地点及路线。4地埋管换热系统4.1 一般规定4.1.1 地埋管换热系统设计前,应根据工程勘察结果评估地埋管换热系统实施的可行性及经济性。4.1.2 地埋管换热系统施工时,应避开既有地下管线及构筑物。4.1.3 地埋管换热
20、器安装完成后,应在埋管区域做出标志或标明管线的定位带,并应采用2个现场的永久目标进行定位。4.1.4 地埋管换热系统应设循环流量、水温和地埋管区域地下温度场监测系统。4.1.5 除地埋管区域充足的小型单体建筑外,在没有辅助热源或辅助散热设备的情况下,地埋管换热系统不宜用于常年仅供热(或仅供冷)的建筑物。4.2 地埋管管材与传热介质4.2.1 地埋管管材及管件应符合设计要求,且应具有质量检验报告和生产厂的合格证。4. 2.2地埋管管材及管件应符合下列规定:1地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件,宜采用聚乙烯管(PE80或PE100)或聚丁烯管(PB),不应采用
21、聚氯乙烯(PVC)管。管件应与管材为相同材料;2地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定,管材的公称压力及使用温度应满足设计要求,管材的公称压力不应小于l.OMPa。地埋管外径及壁厚可按本规程附录B的规定选用。4.2.3传热介质应以水为首选,可添加防冻剂。传热介质进出口温度应符合下列规定:1夏季运行工况条件下,地埋管换热器侧出水温度宜低于32C;2冬季运行工况条件下,添加防冻剂的地埋管换热器侧进水温度宜高于-2,不添加防冻剂的地埋管换热器侧进水温度不宜低于4;4.2.4添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行水温低35。选择防冻剂时,应同时考虑防冻剂对管道、管件的腐蚀性,防冻剂的安全性、经
22、济性及其对换热的影响。防冻剂的类型、浓度及有效期应在充注阀处注明。4.3地埋管换热系统设计1. 3.1地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度,预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。4. 3.2地埋管换热系统设计应进行所负担建筑物全年动态负荷及吸、排放热量计算,最小计算周期不应少于1年。建筑空调面积大于50000m2以上大规模地埋管地源热泵系统,应进行10年以上地源侧热平衡计算。5. 3.3地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统实际最大吸热量或释热量的要求。在技术经济合理时,可采用辅助闭式冷却塔与地埋管换热器并联运用的调峰形式。6. 3.4地
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