返回
节能技术 | 2014/7/14

地源热泵系统工程技术规程

地源热泵系统

以岩土体、地下水或地表水为低温热源,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和地表水地源热泵系统。


换热介质

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换热的一种液体。 一般为水或添加防冻剂的水溶液。

 

地埋管换热系统

换热介质通过地埋管换热器与岩土体进行热能交换的系统,也称土壤热交换系统。


地埋管换热器

供换热介质与岩土体换热用,由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器。根据 管路埋置方式的不同,分为竖直地埋管换热器和水平地埋管换热器。


竖直地埋管换热器

竖直埋置在岩土体内的地埋管换热器。

 

水平地埋管换热器

水平埋置在岩土体内的地埋管换热器。

 

地表水换热系统

与地表水进行换热的能量交换系统,分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。

 

开式地表水换热系统

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换热的系统。


闭式地表水换热系统

将封闭的换热管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中,换热介质通过换热管管壁与地表水进行换热的系统。


环路集管

连接各并联环路的集合管。


复合式换热系统

利用岩土体、地下水、地表水、空气、太阳能等两种以上低位热源进行热交换的系统。包括地埋管与冷却塔复合的换热系统、地埋管与地表水复合的换热系统、地埋管与太阳能复合的换热系统等。


岩土原始温度

自然条件下岩土体的温度。


岩土热响应试验

利用测试孔在一定条件下进行的连续散热(或取热)试验,以获得岩土热物性参数的试验。

 

岩土综合热物性参数

表征试验深度内岩土层的综合热物性参数,如综合导热系数、综合比热容等。

 

热泵机组制热/制冷性能系数

热泵机组的制冷/制热量与输入能量之比,单位:kW/kW。

 

系统(制热/制冷)能效比

地源热泵系统的制冷/制热量与输入能量之比,单位:kW/kW。



 


地源热泵系统工程勘察   

 

3.1 一般规定


3.1.1、地源热泵系统工程方案设计前应进行工程勘察。

3.1.2、工程勘察应根据地源热泵系统形式,搜集利用拟建工程场区及邻近区域工程地质、水文地质勘察资料,地表水文监测资料,合理制定勘察方案。

 




3.2、地埋管地源热泵系统工程勘察

 

3.2.1、勘察应包括以下内容:

1  场地现状;

2  地层结构、岩性及其分布;
3  岩土原始温度;

4  岩土热物性参数;
5  地下水水位及分布;
6  地埋管换热功率。

3.2.2、勘探深度应不小于预计地埋管换热器埋设的最大深度,勘探孔数量应符合下列规定:

1  埋管面积小于 3000m2 时,勘探孔数量不少于 1 个;

2  埋管面积大于 3000m2、小于等于 10000 m2 时,勘探孔数量不少于 2 个;

3  埋管面积大于 10000 m2 时,每增加 10000 m2 增加 1 个勘探孔。

3.2.3、勘探孔数为 1 个时,宜布置在埋管区的中部;大于等于 2 个时,应根据埋管区域平面形态和场地状况合理布置。

3.2.4、勘察过程中的现场钻探应取芯钻进,钻进回次进尺不大于 2.0m,终孔孔深误差不大于 0.5%。

3.2.5、钻探过程中应采取岩土样品进行常规物理性质指标测试,取样间距不宜大于4.0m。

3.2.6、岩土原始温度测试应符合下列要求:

1  在地温恢复后进行,地温恢复时间不少于10天;

2  测温深度不小于预计地埋管换热器最大设置深度;

3  测温点间距不大于 5.0m;

4  测温允许误差为?.2℃。

3.2.7、埋管面积大于3000m2 的地源热泵系统工程宜进行岩土热响应试验,埋管面积大于5000m2 应进行岩土热响应试验,热响应试验孔的数量应符合以下规定:
1  埋管面积大于10000m2、小于等于20000m2 时,热响应试验的测试孔数量不少于2个;

2  埋管面积大于20000m2时,埋管面积每增加20000m2 增加1个热响应试验测试孔。

3.2.8、热响应试验宜采用恒热流法,试验方法和技术要求见附录B。

3.2.9、当工程设计需要各岩土层热物性参数时,应分层采取岩土样品进行测试,采取的样品应符合下列要求:

1  样品为原状岩土样;

2  主要岩土层的样品数量宜不少于 3 件。

3.2.10、室内岩土的热物性参数测试应符合以下要求:

1  测试方法根据试样岩性确定;

2  加工后的试样应保持岩土的原结构和含水量;

3  测试过程中试样与测试仪器的感温工作面紧密接触; 

4  进行2次平行测试。

3.2.11、勘察报告应包括以下内容: 

1  项目概况;

2  勘察工作概况;
3  场地现状; 

4  拟建场区地质条件;
5  适宜性评价;

6  结论与建议。 

 





3.3、地表水地源热泵系统工程勘察

 

3.3.1、勘察应包括以下内容:

1  场地现状;

2  地表水水源性质、水面用途、深度、面积及其分布;

3  地表水水源水位、不同深度的水温动态变化;
4  地表水流速和流量动态变化;

5  地表水水质及其动态变化;
6  地表水利用现状;

7  河床或湖底的岩性和淤积情况,岸带稳定性;

8  地表水取水和退水的适宜地点及路线。

3.3.2、地表水资源勘察宜取得不少于一个水文年的丰水期、枯水期、平水期的水文资料。

3.3.3、勘察报告应包括以下内容:
1  项目概况;

2  勘察工作概况;
3  场地概况;

4  地表水资源条件;
5  适宜性评价;
6  结论与建议。  

 



4、地源热泵系统工程设计

 

4.1、一般规定 

 

4.1.1、在空调系统冷热源选择时,宜将地源热泵列为重要的比选方案。

4.1.2、采用地源热泵系统方案时,应对现场条件、能源政策、节能效果、经济效益、环境影响等进行可行性分析。

4.1.3、地源热泵系统方案设计时,应对系统全年冷、热负荷特性进行分析,宜与其它空调冷热源组成复合冷热源。 

 




4.2、地埋管换热系统设计

 

4.2.1、地埋管地源热泵系统的容量应考虑系统冷、热负荷与地埋管有效埋设空间的合理匹配;地埋管的换热量应有冗余度。

4.2.2、地埋管地源热泵系统应进行全年冷、热负荷计算,计算周期至少为 1 年;设计宜包括系统十年以上岩土温度场数值模拟以及运行预期效果和分析。

4.2.3、地埋管地源热泵宜设置地温场监测系统。

4.2.4、地埋管地源热泵系统的埋管如设在建筑物的基础下时,应与有关专业协调。

4.2.5、地埋换热管埋管区域,应避开地下各种管线与重型车辆的车道,并为未来可能有的管线施工预留空间。

4.2.6、地埋换热管与管件应符合以下规定:

1  换热管与管件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,两者应为相同材料,质量应符合国家现行标准中的各项规定。

2  换热管与管件的公称压力及使用温度应满足设计要求,且公称压力值不应小于 1.0MPa;换热管的外径及壁厚可按本规程附录 C 的规定选用。

4.2.7、地埋换热管内的换热介质一般为水,也可选用符合下列要求的其它介质:

1  安全,腐蚀性弱,与换热管材无化学反应;

2  冰点较低;

3  传热性能良好,摩擦阻力系数较小; 

4  易于购买、运输和储藏。

4.2.8、竖直换热孔的回填料应根据地质条件确定,回填料的导热系数不应低于周围岩土体的导热系数。

4.2.9、地埋换热管的设计长度应满足热泵系统最大取热量或最大释热量的要求;当全年累计取热量和释热量不平衡时,应采取可靠的热量平衡措施。

4.2.10、地埋管换热长度应通过计算确定。计算时应考虑管材、岩土体及回填料热物性的影响,宜采用专用软件进行。竖直地埋换热管的设计计算也可按照附录 D 的方法。

4.2.11、设计地埋管换热器时,环路集管不应计入地埋换热器总长度内。

4.2.12、除桩基埋管外,竖直地埋换热管埋管深度宜大于 60m,小于 120m;单 U 管钻孔孔径不宜小于 110mm,双 U 管钻孔孔径不宜小于 140mm;钻孔间距宜为4m~6m;水平环路集管距地面不宜小于 1.5m,且应在最大冻深以下 0.6m。

4.2.13、地埋换热管内的流体应保持紊流状态,单 U 形管内的流速不宜小于0.6m/s,双 U 形管内的流速不宜小于 0.4m/s,水平环路集管敷设坡度不应小于0.002。

4.2.14、地埋管换热系统的位置应远离水井及室外排水设施,并宜邻近机房或以机房为中心。

4.2.15、竖直地埋换热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;与每对供、回水环路集管(或分、集水器)连接的 地埋管环路数宜相等;供、回水环路集管的间距不应小于 0.6m。

4.2.16、大型项目中,竖直地埋换热管应分组连接,每组换热器的数量宜相等,且每组集管连接的竖直换热管环路数不宜超过 8 个。

4.2.17、地埋换热管系统宜分区域设计,宜与主机容量适应。

4.2.18、地埋换热管系统设计时,应考虑系统的工作压力,应控制最低点在1.5MPa 以内。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。 

 




4.3、地表水换热系统设计

 

4.3.1、地表水地源热泵系统形式应根据水体的面积、深度、水质、水位、水温、径流量、现用途、系统经济性以及与项目现场条件等因素确定。

4.3.2、开式地表水换热系统宜采用直接供水系统。

4.3.3、地表水取水口应设置在回淤强度弱、水质较好、水体最低水位下较深处;取水量变化较大或需要连续运行时,应设置多根取水管。

4.3.4、地表水取水口应避开水系中的集中排热点,退水口应位于取水口下游较远处;对于双向流动的水系,应避免取、退水口之间的热传递。

4.3.5、地表水取、退水口应邻近项目现场;系统取水所提升的水位不应过大;对于水位变化较大的水体,取水泵宜采用变频调速控制。

4.3.6、地表水取水系统应根据水质情况确定水处理方案;取水段宜设机械或人工清污的拦污格栅装置;水泵压出段宜设自动反冲洗过滤器。

4.3.7、热泵机组的换热管材质和管型应根据水质情况和清洗、除污措施确定。淡水系统的换热管通常可选铜管或铜镍合金管;

4.3.8、开式直接供水的地表水系统应采用在线自动清洗装置。

4.3.9、开式地表水系统应具有药物灭藻功能。

4.3.10、闭式地表水换热系统设计方案,应根据工程勘察资料、地表水体的面积、深度、水质、水位、水温、现用途、径流量、系统经济性等情况综合确定。

4.3.11、闭式地表水换热系统的换热量,应满足系统设计释热量和取热量的要求。

4.3.12、闭式地表水换热器的型式,应由水体的面积、深度、水质等因素确定。

4.3.13、闭式地表水换热器换热单元的换热性能和规格应通过计算或试验确定;换热管内的流体应保持紊流状态。

4.3.14、闭式地表水换热器选择计算时,夏季工况下的接近温度宜取 2℃~10℃, 冬季的接近温度宜取 1.5℃~6℃;设计工况换热器夏季出水温度不应高于 32℃, 冬季不宜低于 5℃。

4.3.15、闭式地表水换热系统宜为同程布置。各中间分、集水器所辖并联环路的水阻力宜相同;环路管道的布置应与水体形状相适应,供、回水集管宜分开布置。

4.3.16、闭式地表水换热盘管应可靠地固定在水体底部,换热盘管的底部与水体底部的距离不应小于 0.2m;换热盘管的顶部与地表水最低水位距离不应小于1.5m。换热单元间应保持一定的距离。

4.3.17、闭式地表水换热系统的设计应确保系统压力不超过换热盘管的承压能力。

4.3.18、地表水换热盘管的位置应远离其他取、退水口。

4.3.19、地表水换热盘管水系统宜采用变流量调节。

4.3.20、地表水换热盘管管材与传热介质应分别符合本规程 4.2.6 条、第 4.2.7 条 的规定。

 




4.4 热泵机房系统设计

 

4.4.1、地源热泵系统的机房设计,应符合国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019 的规定。其中涉及生活热水或其他热水供应部分,应符合国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015 的规定。

4.4.2、热泵机组的装机容量,应按空调计算负荷确定,不另作附加。

4.4.3、地源热泵系统需要辅助冷源时,可以增设冷却塔,也可以增设冷水机组系统或风冷热泵系统;需要辅助热源时,可以增设风冷热泵或其他热源设备。

4.4.4、地源热泵系统与其他冷热源系统宜在空调水侧合并构成多源复合式水系统,不宜采用各自独立的水系统。

4.4.5、有条件时可利用地源热泵空调系统作为生活热水供应系统的热源。

4.4.6、在有峰谷电价的地区应考虑增设蓄热(冷)装置。

4.4.7、热泵机组的性能与台数,应适应空调负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷要求,一般不宜少于两台。

4.4.8、热泵机组使用的制冷剂,必须符合国家现行的环保规定。

4.4.9、热泵机组、水泵、末端装置等设备和管路及部件的工作压力,应不大于其额定工作压力。

4.4.10、地源侧换热系统循环水泵的流量,应由所配主机与水系统设计温差确定;水泵的扬程应由循环管路的水力计算确定。

4.4.11、开式地表水换热系统循环水泵的安装高度应满足水泵允许吸水高度的要求,水力计算时应结合水质条件予以修正,并应考虑取、退水口落差和地表水位 的变化。

4.4.12、管道的水力计算应依据管内换热介质的水力特性;管道的阻力损失可按附录 E 计算。

4.4.13、地源侧换热管系统宜具有反冲洗功能。

4.4.14、闭式管路换热系统应设置排气、定压、膨胀、自动补水以及水过滤装置。

4.4.15、热泵机组应与各相关设备电气联锁,顺序启停;采用自动方式运行时,宜采用由冷(热)量、地源侧换热管水温等参数优化控制运行方式。

4.4.16、热泵机房内系统的监测与控制可包括参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与控制、工况自动转换、设备联锁与自动保护、能量计量以及中央监控 与管理等。

4.4.17、地埋管地源热泵机组采用开式冷却塔作为冬夏季地源侧热平衡调节手段时,应增设板式换热器。

4.4.18、直供机组的热泵系统的供冷、供热水侧切换管路,应具有放水与清洗功能。

4.4.19、采用板式换热器的地表水热泵系统机房,应有清洗、维护换热器的空间;必要时,可设置备用换热器。




地源热泵系统工程施工

 

5.1、一般规定


5.1.1、地源热泵系统施工应根据工程勘察报告、设计文件和场地现状合理制定施工方案,施工前应编制专项施工组织设计。

5.1.2、施工遇既有地下管线、构筑物和文物古迹时,应予以保护;地表水换热系统的施工应报请水务、航运等相关部门批准,不得对航运、防汛等造成影响。

5.1.3、地源热泵换热系统的管接头、U型弯管、变径管等配件应选用成品件。管 材、管件及连接等应符合国家现行标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》 CJJ101和《地源热泵系统用聚乙烯管材及管件》CJ/T317的要求,且具有质量检 验报告和出厂合格证。施工现场应采取措施对管材管件实施防护。

5.1.4、必要时,应对地源热泵系统换热区域或输水管线位置做出明显标识。 

 




5.2、地埋管换热系统施工

 

5.2.1、地埋管施工设备和钻进工艺,应根据换热孔孔径、孔深及地层条件等因素合理确定。

5.2.2、换热孔的成孔施工应符合下列规定:

1  钻进过程中应采取护壁措施,确保孔壁稳定; 

2  钻孔深度能满足下入地埋换热管要求;

3  钻进过程中进行钻孔垂直检查,检查数量和控制标准应符合第 6.2.1 的规定。

5.2.3、地埋换热管的制作应符合下列规定;

1  除 U 型弯头外,换热管应为整根管材,中间不得拼接;

2  采用热熔或电熔连接;

3  组对好的 U 型管应进行水压试验,管口端部应及时密封。

5.2.4、地埋换热管应在有压状态下入钻孔,并符合以列要求:

1  应用专用工具将换热管送至设计深度;

2  换热管间应以管卡支撑,使 U 型管处于分开状态。

5.2.5、地埋管换热孔的回填应符合下列要求:

1  回填材料及配比应符合设计要求,浆液水灰比应能满足注浆回填要求; 

2  回填采用注浆管自孔底向上进行;

3  回填结束后,应检查回填质量,沉陷部分应及时补浆。

5.2.6、当换热器位于建筑基础底部时,下入孔内的换热管长度应在设计长度的基础上适当增加,换热管两端应密封、标识,基坑开挖时应采取保护措施。

5.2.7、地源热泵系统的水平连接管施工宜按以下要求进行:

1  管沟开挖应根据表层土性和地下水位埋深合理确定开挖方案,必要时采取围护措施,防止坑壁滑塌;

2  水平连接管铺设前,沟槽底部先铺设相当于管径厚度的细沙; 

3  管道不应有折断、扭结等现象,应防止石块等重物撞击管身; 

4  水平连接管安装完成后,应进行水压试验,确认无泄漏后回填; 

5  回填料宜采用中粗砂,回填应均匀、密实。

5.2.8、当环境温度低于 0℃时,不宜进行地埋管换热系统的施工。 

 




5.3、地表水换热系统施工

 

5.3.1、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;

3  通航河道宜在取水构筑物和退水口外侧设置固定保护承台; 

4  系统连接完成后应进行水压试验。

5.3.2、闭式地表水换热器和衬垫物的制作应符合以下规定:

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;

5  衬垫物应选择耐腐蚀材料,型式和尺寸应根据换热器型式和地基条件制作。

5.3.3、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,

5.3.4、闭式地表水换热系统水平连接管施工应符合本规程 5.2.7 条的相关规定。

5.3.5、闭式地表水换热系统安装完成后,应进行管道冲洗和水压试验。 

 




5.4、热泵机房系统施工

 

5.4.1、水源热泵机组、附属设备、管道、管件及阀门的型号、规格、性能及技术参数等应符合设计要求,并具备产品合格证书、产品性能检验报告及产品说明书等文件。

5.4.2、热泵机房系统安装应符合国家标准《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274及《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243的规定。

 



地源热泵系统工程检验与验收

 


6.1、一般规定

 

6.1.1、地源热泵冷热源系统的管道、管件等的材质、规格等应符合设计要求和国家现行标准的规定。

6.1.2、水源热泵机组、附属设备的型号、规格、性能及技术参数等应符合设计要求。进场时设备应密封良好,随机合格证、说明文件与配件齐全。

6.1.3、地源热泵系统中的隐蔽工程,在隐蔽前应经监理人员验收,形成验收记录。 

 




6.2、地埋管换热系统安装检验

 

6.2.1、钻孔和水平埋管管沟的位置与深度应符合设计要求  ,钻孔垂直度偏差应 不大于 1.5%。

检查数量:钻孔垂直度抽查率不少于 5%;孔位、孔深、水平埋管位置检查 率 100%。

检查方法:垂直度采用测斜仪检查,其他内容采用卷尺、经纬仪、测绳等测量,查阅成孔的施工与检测记录。

6.2.2、地埋管的材质、管径、壁厚应符合设计要求,表面应无损伤与划痕,合格后方可使用。

检查数量:按批随机抽查一件。

检查方法:观察检查,检查进场合格证,卡尺测量尺寸。

6.2.3、垂直和水平埋管的安装位置和深度应符合设计要求。

检查数量:全数检查。

检查方法:尺量、旁站检查。

6.2.4、采用的回填材料和配比应符合设计要求。

检查数量:按每批次抽查。

检查方法:检查配比记录,实物对照检查。

6.2.5、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 的相关规定。

检查数量:系统全数检查。

检查方法:旁站检查,查阅试验记录。

6.2.6、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。全部合格后再循环运行 2h 以上,且水质正常后才能与机组连接。 

检查数量:全数检查。

检查方法:傍站检查和检查试验记录。 

 




6.3、地表水换热系统的安装检验

 

6.3.1、开式地表水换热系统安装检验

1  开式地表水换热系统管道及配件的管材、管径、壁厚应符合设计要求。 

检查数量:全数检查。

检查方法:检查进场合格证、卡尺测量、观察检查。

2  开式地表水换热系统管道及配件的安装位置和深度应符合设计要求。 

检查数量:全数检查。

检查方法:测量、观察检查、核查施工记录。

3  开式地表水换热系统的取、退水口与管道设备的安装质量检验与水压试验应符合现行国家标准《泵站施工规范》SL234 和《通风与空调工程施工质量验收 规范》GB50243 的相关规定。

6.3.2、闭式地表水换热系统的安装检验

1  换热管道的材质、管径、壁厚和辅助材料质量应符合设计要求。 

检查数量:按批次检查。

检查方法:检查进场合格证,卡尺测量。

2  衬垫物强度、重量、耐腐蚀性满足设计要求;重量误差不大于 10%。 

检测数量:不少于总数量的 30%,抽检总数不少于 3 件。
检查方法:观察,称重检查。

3  换热器型式、安装位置和深度应符合设计要求。 

检查数量:全数检查。

检查方法:尺量,观察检查。

4  换热器管材、衬垫物绑扎应牢固。 

检查数量:全数检查。

检查方法:观察,检查安装记录。

5  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 的相关规定。

检查数量:系统全数检查。

检查方法:旁站,检查试验记录。

6  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。全部合格后再循环运行 2h 以上,且水质正常后才能与机组连接。

检查数量:全数检查。

检查方法:旁站,试验记录检查。

 




6.4、热泵机房系统安装检验

 

6.4.1、水源热泵机组及机房内系统的安装应符合现行国家标准《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 及《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243 有关条文的规定。 

 




6.5、地源热泵系统调试

 

6.5.1、地源热泵系统工程的调试应由施工单位负责,监理单位监督,设计单位与建设单位参与和配合。

6.5.2、系统调试前,施工单位应编制调试方案,报送监理单位审核批准;调试结束后,应提供完整的调试资料调试报告。

6.5.3、系统调试的仪器与仪表,性能应稳定可靠,其精度等级和最小分度值应满足测试要求,并应符合国家有关计量法规与检定规程的规定。

6.5.4、地源热泵机房管道设备安装完成,试压、清洗合格后方可进行调试。调试应包括设备单机调试和系统联合调试。调试应符合国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243 的相关规定。

6.5.5、系统调试中应包括以下内容:

1  开启循环水泵,检测各分支环路流量,通过阀门调整,各分支环路水量应达到设计要求,允许偏差不大于 15%;实测循环总水量与设计流量偏差不大于10%。

检查数量:系统全数检查。

检查方法:观察、旁站、查阅调试报告。

2  水源热泵机组试运行数据应达到设备技术要求,然后应进行连续 24h 的系 统试运转,并填写运转记录。

检查数量:系统全数检查。

检查方法:观察、旁站、查阅 24h 运转记录。

3  地源热泵系统调试应分冬、夏两季进行,调试结果应达到设计要求;并应编写调试报告。

检查数量:系统全数检查。

检查方法:旁站、观察、查阅调试报告。

4  当系统采用防冻剂时,其特性及浓度应符合设计要求。 

检查数量:每个系统。

检查方法:取系统水化验检查或查阅测试报告。 

 




6.6、地源热泵系统验收

 

6.6.1、地源热泵系统工程竣工验收,应由建设单位负责,组织施工、设计、监理等单位共同进行。

6.6.2、地源热泵系统工程验收时应提供以下验收文件与资料:

1  图纸会审记录、设计变更通知书和竣工图;

2  主要材料、设备、成品、半成品和仪表的出厂合格证明及进场抽检试验报告;

3  成孔(开沟)施工记录;
4  成孔检测报告;

5  回填施工记录;

6  压力试验报告;

7  隐蔽工程验收记录;

8  设备单机试运转记录;

9  系统联合试运转与调试记录;

10  工程检验批质量验收记录;
11  观感质量综合检查记录;
12  测量定位成果记录;
13  其他相关文件。

 




地源热泵系统性能测试


7.1、一般规定

 

7.1.1、地源热泵系统性能测试应在工程竣工验收后进行,应分别对制热、制冷性能进行测试。

7.1.2、地源热泵系统测试参数应为热泵机组地源侧的供回水温度、流量;热泵机组用户侧的供回水温度、流量;热泵机组及其他系统设备耗电量和输入功率。

7.1.3、地源热泵系统的抽检数量应符合以下规定:

1  对于集中式热泵系统,不同类型的机房均需抽样,且不同类型的机组抽样不少于 1 台。

2  对于单体建筑或单户为单位的热泵系统,系统总样本大于30个时,抽样数量不少于2个,每个系统的机组抽样不少于1台。

7.1.4、地源热泵系统性能测试所使用的全部仪器设备应在标定有效期内使用,仪器设备精度、测量范围和最小分度值应满足测试要求。

7.1.5、地源热泵系统性能测试完成后,应编制性能测试报告,测试报告应包括以下主要内容:

1  工程概况;
2  测试依据;

3  测试仪器和设备;

4  测试方法和数据处理;
5  测试结果和结论。 

 




7.2、测试条件

 

7.2.1、地源热泵系统性能检测应在典型制冷和制热季进行。热泵机组制热/制冷性能系数的测定工况应尽量接近机组的的额定工况,机组的负荷率宜达到机组额定值的80%以上;系统能效比的测定工况应尽量接近系统的设计工况,系统的负荷率宜达到设计值的60%以上。

7.2.2、夏季测试时室外气温应大于或等于30℃,冬季应小于或等于16℃。室内热舒适参数检测(室内温度和相对湿度)应达到设计要求。

 

 



7.3 测试方法

 

7.3.1、地源热泵系统的水流量测试对象应为用户侧水流量、地源侧水流量和生活热水水流量(适用时)。水流量的检测应符合以下要求:

1  测点应布置在流速相对较稳定的直管段上,测点上游直管长度不少于 10 倍管径、下游直管长度不少于 5 倍管径。

2  利用系统已有的流量计时应进行校验。利用移动式超声波流量计进行检测时,应进行数据修正。

7.3.2、地源热泵系统的水温度测试对象主要为用户侧供/回水、地源侧供/回水的温度。水温度的检测应符合以下要求:

1  利用系统已有的测温仪表时应进行校验。

2  当被检测系统不能提供安放温度计位置时,可利用热电偶测量方法测量水温。

7.3.3、输入功率可用功率表直接测得,或用电流电压检测值计算得到;耗电量可用电能表直接测得,或用功率表时间累计计算得到。

7.3.4、测试时间应符合以下规定:

1  测试时间至少确保完整记录一个运行周期内的运行参数,对于常规的居住建筑和公共建筑宜连续检测 2 天~3 天,至少连续检测 24h。

2  检测基本参数时间间隔要求见表 7.3.4。

 




7.4、系统性能评价

 

7.4.1、地源热泵系统性能评价参数为热泵机组制热/制冷性能系数、系统能效比。

7.4.2、热泵机组性能系数和系统能效比的计算方法见附录 G



表 7.3.4    基本检测时间间隔表





8    地源热泵统运行监测和管理

 

8.1、一般规定

 

8.1.1、地源热泵系统运行期间应进行系统运行状态参数的监测。地埋管地源热泵系统宜进行地温场监测;地表水地源热泵系统应进行换热区水温监测,必要时增加水质监测。

8.1.2、监测数据应定期分析,以指导系统运行。 

 




8.2、地源热泵系统运行监测

 

8.2.1、地源热泵系统运行期间,应定时记录热泵系统以下运行数据:

1  地源侧进回水温度、流量、压力降值;

2  用户侧进回水温度、流量、压力降值; 

3  主机、水泵瞬时耗功率;

8.2.2、地埋管地源热泵系统地温场监测孔的设置宜符合下列要求:

1  埋管区内部及外部分别布设地温监测孔。

2  监测孔数量根据地埋管占地面积、布置方式确定。

8.2.3、设置的监测孔应能满足长期监测需要,监测深度不宜小于换热孔深度。

8.2.4、地温监测孔和与其相邻的换热孔施工过程中应测量钻孔垂直度和钻孔倾斜方位。

8.2.5、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  对于湖水,监测退水口30m范围内水温;

2  对于非感潮河流,监测退水口下游50m范围内水温;

3  对于感潮水体,监测退水口上下游 50m 范围内水温。

8.2.6、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不宜少于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。

8.2.7、系统运行状态参数和地埋管换热区地温、地表水换热区水温的监测宜采用自动监测系统,监测数据应适时备份。 

 




8.3、地源热泵系统运行管理

 

8.3.1、运行管理部门应制定地源热泵系统的运行管理制度,规范对地源热泵系统的日常操作和维护管理。

8.3.2、应根据地源热泵系统运行检测数据和累计制冷(热)量、设备累计耗功率和地源侧累计换热量等基础数据, 预测地温变化,优化全年运行策略。

8.3.3、地埋管换热器应分组设置,在部分负荷时应能分组交替运行。

8.3.4、对含有地源热泵的空调复合冷热源系统,应根据各系统不同的季节性特点,制定整个系统的全年运行策略,并在运行中调整、完善。

8.3.5、地源热泵系统宜设计算机集中监控系统, 并应具备与楼宇自动化管理系 统的通信接口,开放通讯协议。计算机集中监控系统应具有以下功能:
地源热泵系统运行状态参数监测;

2  状态参数的记录与保存;

3  热泵机组的安全保护及故障报警;

4  地源侧水系统阻力超限及循环液泄漏报警; 

5  节能运行控制。

8.3.6、闭式地表水系统的水下换热管道应定期检查表面污垢情况,及时清洗。

8.3.7、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。

8.3.8、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,应进行相关管路与机组换热器功能的转换和清洗。

8.3.9、运行管理中应记录机组、水泵、末端装置等的能耗及其它基础数据,并定期进行统计与分析,优化运行策略。


表A  上海市第四纪地层热物性参数统计表



续表A

注:表中层底埋深、层底标高列的数值为:


最小值  

~

最大值


2  表中层厚、热物性参数列的数值为:



最小值 

~ 平均值 

最大值


 



附录B 岩土热响应试验  

 

B.1、一般规定

  

B.1.1、热响应试验应在岩土温度恢复后进行。  

B.1.2、热响应测试孔的埋管方式、深度和回填方式应与方案设计保持一致。回填材料的导热系数应不低于钻孔周围岩土平均导热系数。  

B.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。  B.1.4、测试设备与测试孔距离不宜大于3m,测试仪器管路与地埋管测试孔的连接管道应采取保温措施,保温材料宜采用致密闭孔橡塑保温材料,且厚度应不小于20mm  

B.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。


 

 




B.2 试验方法及技术要求

  

B.2.1  热响应试验应遵循以下步骤:  

制作测试孔; 

平整试验场地,提供水电驳接点; 

测试岩土原始温度;  

测试仪器与测试孔的管道连接;  

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; 

对测试孔换热管道进行清洗、排气; 

启动测试设备,运转稳定后开始读取记录试验数据;

试验结束后,做好测试孔的保护工作。 

B.2.2、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  地埋管换热器内流体流速设置应保证流体处于紊流状态,并宜与方案设计流速保持一致; 

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,持续时间不宜少于48h 

5   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℃以上且维持时间不应少于12h,放热试验时出口温度不宜高于33℃。

B.2.3  热响应试验前应尽量减少对测试孔原始地温的影响,重新进行热响应试验时应待岩土温度恢复后进行。 

  

 

 

B.3、测试精度要求 

 

B.3.1 、温度测量的允许误差为±0.2 ℃。
B.3.2、流量测量的允许误差为±1%。
B.3.3、功率测量的允许误差为±1%。
B.3.4、埋管深度测量的允许误差为±0.5%。


 

  

 

 

B.4 试验数据处理

 


B.4.1、试验结束后,应提取试验数据进行相关参数计算。 

B.4.2、岩土热响应试验计算参数包括:岩土综合导热系数、体积比热容等。

B.4.3、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:

 

 


 

     附录C  常用塑料管材及其规格

C.0.1、聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚应符合表C.0.1的规定。 

表C.0.1  聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚 (mm




C.0.2、聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚应符合

表C.0.2的规定。  表C.0.2  聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚 (mm)




附录D  竖直地埋管换热器设计计算

 

D.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型管内壁的对流换热热阻可按下式计算:


2  U型管的管壁热阻可按下式计算:


3  钻孔注浆回填料的热阻可按下式计算:


4  地层热阻,即从孔壁到无穷远处的热阻可按下式计算:

对于单个钻孔:

 


5  短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算:



D.0.2、竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求;
    1  制冷工况下,竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下式计算: 



2  供热工况下,竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下式计算:




附录E  管道阻力损失计算 

E.0.1、确定管内流体的流量,公称直径和流体特性。
E.0.2、根据公称直径,确定地埋管的内径。
E.0.3、计算地埋管的断面面积A: 



E.0.4、计算管内流体的流速V:



E.0.5、计算管内流体的雷诺数Re,Re应该大于2300以确保紊流:



E.0.6、计算管段的沿程阻力PY



 

表E.0.5  乙二醇溶液的动力粘度(N·s/m2) 


表E.0.7  管件当量长度表


续表E.0.7 



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,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,应为工作压力加0.5 MPa。  

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,稳压后压力降不应大于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,稳压后压力降不应大于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,稳压后压力降不应大于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,稳压后压力降不应大于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,稳压后压力降不应大于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,稳压后压力降不应大于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的相关规定。




附录G  热泵机组性能系数和系统能效比的计算方法 

 
G.0.1、瞬时数据的处理方法 
    1  机组蒸发器换热量可由下式计算:



G.0.2  累计数据的处理方法  选取测试运行周期内的瞬时数据进行累计计算,以热泵机组及系统累计输出能量与累计输入能量的比例,作为评价热泵机组及系统的性能参数。





联系我们、关注我们:

 
分享到微信
分享到:

公司地址:上海市徐汇区华石路8号二楼B座   工程热线:400-850-8001    咨询电话:130-6280-3630

 沪ICP备05016220号-1  © Copyright 2013 毅建舒适系统体验馆

上海协佳楼宇科技有限公司