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1、DB安徽省工程建设地方标准P DB/备案号:J安徽省地源热泵系统工程技术规程Technical standard for AnHuiground-source heat pump systems engineering(征求意见稿)20发布 20实施安徽省住房和城乡建设厅安徽省质量技术监督局安徽省工程建设地方标准安徽省地源热泵系统工程技术规程Technical standard for AnHuiground-source heat pump systems engineeringDB/主编部门:XXXXXXXX批准部门:安徽省住房和城乡建设厅 实施日期:20XX年X月X日20XX年 合肥51
2、前 言根据安徽省住房和城乡建设厅关于下达安徽省工程建设地方标准安徽省地源热泵系统工程技术规程编制计划的通知,由合肥工业大学建筑设计研究院等有关单位共同编制了本规程。特制定安徽省地源热泵系统工程技术规程(以下简称规程),在全省范围内使用。本规程共分8章。主要内容是:总则、术语、地源热泵系统可行性评估、工程勘察、工程设计、工程施工、系统调试、运转与验收及工程监测。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,由合肥工业大学建筑设计研究院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
3、学建筑设计研究院,以便今后修订时参考。地址:合肥市屯溪路193号合肥工业大学建筑设计研究院,邮编:230009,邮箱:,传真:0551-2903861 主编单位: 安徽省住房和城乡建设厅节能与科技处合肥市城乡建设委员会节能与科技处合肥工业大学建筑设计研究院参编单位: 安徽两淮建设有限责任公司合肥工业大学安徽省建筑设计研究院安徽地矿新能源开发有限责任公司安徽建筑工业学院煤炭工业合肥设计研究院中国科学院合肥分院安徽科大讯飞信息科技股份有限公司麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司南京五洲空调工程有限公司主要起草人:张 勇 刘 兰 甄茂盛 周承刚 陶月赞陈国林 马前光 陈红军 沈致和 尹贞勤 王宴平 姚
4、盛 曾 高 鲁长权 方 明 陈丽娟 陆文波 陈正顺 张 抗 江志国目 录1 总 则42 术 语43地源热泵系统可行性评估74工程勘察94.1一般规定94.2地埋管换热系统勘察94.3地下水换热系统勘察104.4地表水换热系统勘察105工程设计115.1一般规定115.2地埋管换热系统设计115.3地下水换热系统设计145.4地表水换热系统设计155.5 室内系统设计165.6水源热泵机组176 工程施工196.1一般规定196.2 管材与传热介质196.3地埋管换热系统施工206.4地下水换热系统施工226.5地表水换热系统施工226.6 建筑物内系统施工237 施工质量验收237.1一般规定
5、237.2地埋管换热系统验收247.3地下水换热系统验收257.4地表水换热系统验收267.5建筑物内系统验收277.6整体运转、调试277.7 竣工验收288. 系统运行监测与控制298.1一般规定298.2地埋管换热系统监测与控制308.3地下水换热系统监测与控制308.4地表水换热系统监测与控制30附表A岩土热响应试验32A.1 一般规定32A.2 测试仪表32A.3 岩土热响应测试方法32附录B 地下水换热系统勘察抽水试验、回灌试验方法34附录C 竖直地埋管换热系统设计计算36附录D 地埋管压力损失计算39附录E 地埋管及地表水换热盘管外径及壁厚41本规程用词说明42安 徽 省 地 方
6、 标 准42安徽省地源热泵系统工程技术规程42DB*/*-201142条 文 说 明421 总 则1.0.1 为使我省地源热泵系统工程建设与管理,以及勘察、设计、施工及验收,做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保,保证工程质量,制定本规程。1.0.2 本规程适用于我省以岩土体、地下水、地表水(地表淡水及城市污水下同)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、空调或加热生活热水的系统工程的勘察、设计、施工、验收与监测。1.0.3 地源热泵系统工程勘察、设计、施工、验收及监测除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术 语2.0.1地源热泵系统
7、ground-source heat pump system 以岩土体、地下水、地表水为低位热源,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-source heat pump unit以水或添加防冻剂的水溶液为低位热源的热泵。通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。2.0.3地热能交换系统 geothermal exchange system将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。2.0.4浅层地热能资源 shallow geotherm
8、al resources 蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。2.0.5传热介质 heat-transfer fluid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。2.0.6地埋管换热系统 ground heat exchanger system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。2.0.7地埋管换热器 ground heat exchanger 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
9、竖直地埋管换热器。2.0.8水平地埋管换热器 horizontal ground heat exchanger 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。2.0.9竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger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。2.0.10地下水换热系统 groundwater heat exchanger system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和间接地下水换热系统。2.0.11直接式地下水换热系统 direct groundwater heat exchanger
10、system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。2.0.12间接式地下水换热系统 indirect groundwater system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。2.0.13地表水换热系统 surface water heat exchanger system 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。2.0.14开式地表水换热系统 open-loop surface water heat exchanger system 地表水在循环泵的驱动下,经
11、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。2.0.15闭式地表水换热系统 closed-loop surface water heat exchanger system将封闭的换热盘管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。2.0.16环路集管 circuit header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。2.0.17含水层 aquifer 导水的饱和岩土层。2.0.18 井深结构 well structure构成钻孔柱状剖面技术要素的总称,包括钻孔结构、井壁管、过滤管、沉淀管、管
12、外滤料及止水封井段的位置等。2.0.19 抽水井 production well 用于从地下含水层中取水的井。2.0.20 回灌井 injection well 用于向含水层灌注回水的井。2.0.21 热源井 heat source well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 pumping test一种在井中进行计时计量抽取地下水,并测量水位变化的过程,目的是了解含水层富水性,并获取水文地质参数。2.0.23 回灌试验 injection test一种向井中连续注水,使井内保持一定水位,或计量注水、记录水位变化来测定含水层渗透性、注水
13、量和水文地质参数的试验 。2.0.24岩土体 rock-soil body 岩石和松散沉积物的集合体,如砂岩、砂砾石、土壤等。2.0.25 岩土热响应试验 rock-soil thermal response test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。2.0.26 岩土综合热物性参数 parameter of the rock-soil rhermal prooerties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 initial average t
14、emperature of rock-soil从自然地表下1020m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-soil histogram通过现场钻孔勘测,并综合场区已知水文地质条件,绘制的岩土竖直分布图。2.0.29 测试孔 vertical testing exchanger 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。3地源热泵系统可行性评估3.0.1浅层地热能资源为可有效利用资源,有条件且地热能利用技术经济合理时,应优先采用地源热泵系统。3.0.2 地源热泵系统工程立项前,应充分了解当地政策、法规,
15、在许可并符合规划的条件下,进行技术与经济可行性评估,编制可行性方案。可行性评估(研究)报告作为工程立项的主要依据之一。3.0.3 评估工作应广泛收集建设项目影响区域的有关规划、气候、环境、地层分布、工程与水文地质、地下水及地表水条件、地下管线分布和地下建筑物、施工技术、施工能力等,进行综合分析后编制评估报告。3.0.4气候条件可参照安徽省公共建筑节能设计标准。3.0.5可行性评估除必要的技术、经济和资源利用与环境影响评估资料外,还应对工程长期运行的可靠性、初期投资和运行费用等进行分析评估。3.0.6 可行性评估(研究)报告应包含以下主要内容: 1 工程概况、环境气候条件;2 地下建(构)筑物和
16、地下管线分布;3 工程地质与水文地质条件;4 地下含水层结构及岩性;地下水渗透系数(K)、影响半径(R);单井取水量及单井回灌量;5 地表水分布及流域特征,水温、水量和丰期、枯期水位及水质变化等;6 污水的温度、水质、流量动态变化数据及污水处理工艺特性;7 地下岩土热物性指标及工程场地下岩土体热响应测试数据;8 浅层地热能资源利用评估,提出适宜的地源热泵方式;9地源热泵系统工程监测、控制及能耗监测系统建设方案;10地源热泵系统工程技术可行性、经济性分析;11 环境影响、节能与环保评价;12 分布区域能源、资源利用条件。3.0.7 浅层地热能具有的最大瞬时换热能力估算方法1地埋管最大瞬时换热量估
17、算: 式中 地埋管换热器最大瞬时换热量(Kw);单位延米换热量(W/m);单位延米换热量修正系数,可取0.8;地埋管系统总延米数(km)。2地下水体具有的最大换热能力估算: 式中 地下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(4.18 kJ/kg);T1地下水抽水温度();T2地下水回灌允许温度()。3 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(4.18 kJ/kg);区域水体总体允许温升(降)。静止水体: 式中式中 地表水体最大瞬时
18、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。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工程勘察应由具有水文地质(水资源)勘察资质的专业队伍承担。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对已具备水文地质资料或附近有水井的地区,应通过调查获取水文地质资料。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
19、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; 6水源性质与条件、水源地与建筑之间的距离、地面建筑及构筑物分布、地形状况。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参照岩土工程勘察规范GB50021及供水水文地质勘察规范GB50027进行。4.2.3采用水平地埋管换热器时,应通过槽探、坑探或矸探进行岩土体地质勘察。探槽方案应根据场地形状确定,探槽的深度一般超过埋管深度1m。4.2.4采用垂直地埋管换热器时,应通过
20、钻探进行岩土体地质勘察。钻探方案应根据场地大小确定,勘探孔深度应比钻孔至少深5m。4.2.5岩土的热物性参数宜通过现场测试。当埋管区域已具有权威部门认可的热物性参数时,可直接采用已有数据。4.2.6 地埋管换热系统勘察应包括下列内容: 1 岩土层的结构、地质特征、岩石硬度; 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; 7 岩溶、煤系地层发育地区查明有无溶洞和采空区; 8 设计条件下单位延米吸热与释热量(W/m)。4.2.7应用建筑面积在3000m25000m2范围时,宜进行岩土热响应试验;应用建筑面积大于等于5000
21、m2时,应进行热响应试验;应用建筑面积大于10000 m2时,应至少进行两个测试孔的热响应试验。4.2.8岩土热响应试验单位应取得国家计量认证,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,对工程场区的水文地质条件进行勘察。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 地下水换热系统勘察应包括下列内容: 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
22、温及其分布; 6 地下水水质; 7 地下水水位动态变化。 4.3.4 地下水换热系统勘察应进行水文地质试验。试验应包括下列内容: 1 抽水试验; 2 回灌试验; 3 测量出水水温、水量; 4 取分层水样并化验分析各层水质; 5 水流方向试验; 6 渗透系数计算。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完善成热源井加以利用。成井应由具备相应资质的专业钻探施工队伍施工,并应由水文地质专业人员进行监理。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
23、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、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、水面用途、深度、面积及其分布;2 冬、夏季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 地表水水质评价及其变化:针对水质的结垢腐蚀情况进行综合评价,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或地表水换热器布置适宜区域及干管路线;7 分析取用地表水时对水生态环境及对其他用水户的影响;8 航运情况、附近取排水构筑物情况。4.4.3当利用污
24、水时,勘察和评价应包括以下内容:1 污水的水源性质、来源、排水位置、污水管网的布局、走向及其与工程之间的关系;2 水温、水位、流速、流量等动态变化数据;3污水冬夏季流量及温度分布、污水流量的平均值、峰值、谷值;4 根据污水处理工艺特性,提出适宜的污水源地源热泵方案; 5 水资源利用现状及中长期规划;6 适当的取水及利用方式,取水和回水的适宜地点和路线;7 分析取用对污水生态环境的影响。4.4.4当利用的污水未达到城市污水再生利用工业用水水质或城市污水再生利用生活杂用水水质等标准时,应对污水利用方案进行环保、卫生与防疫等内容的评估。5工程设计5.1一般规定5.1.1 使用直接利用地下水的地源热泵
25、换热系统时,首先需当地环保、水利等主管部门审批。5.1.2 地源热泵系统设计应包括换热系统、冷冻机房、空调水系统、系统监控和数据监测等内容。5.1.3 地埋管换热系统、地下水换热系统及地表水换热系统应依据其专项勘察成果报告进行设计。5.1.4对直接利用地下水、地表水的地源热泵系统,其进入热泵机组的水质应符合采暖通风与空气调节设计规范(GB 50019)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,应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度,并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。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
26、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,地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量相平衡。5.2.4地埋管换热系统全年总吸热量和总释热量相差不超过10%15%的系统,地埋管换热器的大小应同时满足设计吸热量与释热量要求。当两者相差较大时,宜通过增设辅助热源、冷却塔或热回收机组等复合方式满足峰值负荷需求。5.2.5冬季设计热负荷确定的地埋管换热系统吸热量,可按下式计算。QO=QR(1-1/COP)+N1 N3 式中,QO地埋管换热系统吸热量(Kw); QR建筑设计热负荷,或由地埋
27、管地源热泵系统承担的热负荷(Kw); COP 水源热泵机组制热性能系数。N1-循环水输送过程失热量 (Kw);N3-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实际数值。5.2.6夏季设计冷负荷确定的地埋管换热系统释热量,可按下式计算。QK = QL(1+1/EER)+N2+N3式中,QK地埋管换热系统释热量(Kw); QL建筑设计冷负荷,或由地埋管地源热泵系统承担的冷负荷(Kw); EER 水源热泵机组制冷能效比。N2-循环水输送过程得热量 (Kw);N3-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实际数值。5.2.7地埋管换
28、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,采用专用软件进行。竖直地埋管换热器设计计算可按照附录C的方法进行。5.2.8现场岩土体热物性试验获取的单位延米吸热量与释热量可作为地埋管地源热泵系统方案设计参考。 5.2.9当地埋管地热泵系统的应用建筑面积在5000m2以上,或实施了岩土热响应实验的项目,应利用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;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。5.2.10冬季工
29、况确定的地埋管换热器(换热井)数量,可按下式计算,N=1000(1+K)QO/q L式中,N地埋管换热器(换热井)数量(个);QO地埋管换热系统吸热量(Kw); q每延米换热器(井)的吸热量(W/m); L换热器(井)的有效深度; K安全裕量系数,取5-10%。5.2.11夏季工况确定的地埋管换热器(换热井)数量,可按下式计算,N=1000(1+K)QK/q L式中,N地埋管换热器(换热井)数量(个); QK地埋管换热系统设计释热量(Kw); q每延米换热器(井)的释热量(W/m); L每延米换热器(井)的有效深度;K安全裕量系数,取5-10%5.2.12换热系统用地面积可按下式计算,F=A
30、x B x N式中, F换热系统用地面积(m2); A相邻换热器(井)之间一个垂直方向的距离(m); B相邻换热器(井)之间另一个垂直方向的距离(m);N地埋管换热器(换热井)数量(个)。5.2.13 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。5.2.15 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1.22.0m,双层管宜为1.62.4m。5.2.14 竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m,小于等于120m,钻孔孔径不宜小于0.11m,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.
31、5m,且应在冻土层以下0.6m。5.2.15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。5.2.16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D计算。5.2.17地埋管换热系统宜进行分区设计,保证地埋管运行的间歇性和地温的恢复。5.2.18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,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。5.2.19 竖直地埋管环路采取二级
32、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,二级分、集水器应在设检查井内。5.2.20 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. 2.21 地埋管换热系统应设自动充液及泄漏报警系统。需要防冻的地区,应设防冻保护装置。5.2.22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。5.2.23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。5.2.24地
33、埋管换热系统宜采用变流量设计。5.2.25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。5.2.26 地埋管换热系统埋管穿越基础时,应采取相应的防渗措施。5.2.27 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 热源井的设计应由具有水文地质勘察设计资质的单位承担。5.3.2地源热泵地下水换热系统必须采取可靠回灌措施,确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层,并不得对地下水资源造成浪费和污染。5.3.3地下水的持续出水量应满足地下水地源热
34、泵系统最大释热量或最大释热量的要求。5.3.4 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,可根据地下水水质条件分别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。5.3.5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
35、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,应充分收集该区域水资源的动态变化的资料,同时考虑周边工程对工程区地下水位和水资源量的干扰;4 回灌井数量应根据勘察成果及其它资料确定,并须保证地下水能够得以完全回灌入取水层位。5.3.6 热源井设计应符合现行国家标准供水管井技术规范GB 50296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;
36、 6 井口装置及附属设施。5.3.7 抽水井与回灌井宜能相互转换,其间应设排气装置。抽水管和回灌管上均应设置水样采集口及监测口。5.3.8 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。5.3.9 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。5.3.10地下水换热系统宜采用变流量设计。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。5.4.2 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
37、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。5.4.3 地表水换热系统设计换热量宜同时满足最大释热量与吸热量要求。在经济技术合理时,采用辅助散热设备和辅助加热设备,满足峰值负荷的需求。5.4.4 地表水换热系统设计吸热量与设计释热量可按5.2.5式和5.2.6式计算。5.4.5地表水换热系统的最大换热能力应进行校核计算。5.4.6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、远离回水口,取水口水流速度不宜大于1m/s。5.4.7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且应有便于清洗的措施;应有沉淀、过滤
38、等除泥、除砂、除藻等水处理措施,但不得采用可能对水体造成污染的化学处理方式,同时对水质作监测分析。5.4.8开式地表水换热系统应选用适应水质条件的材质制造的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。5.4.9地表水侧水系统宜采用变流量设计。5.4.10 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。5.4.11 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。5.4.12 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
39、热器阻力不应大于100kPa。5.4.13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、水深较深时,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。5.4.14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510,冬季工况换热器接近温度宜为35,换热器进水温度:夏季不应高于32,冬季不宜低于7。5.4.15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。但有污染水体风险时,不应采用防冻液。5.4.16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0.71.2m/s,以使管内处于紊流状态。5.4.
40、17闭式地表水换热系统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100150Pa/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3.0m/s。5.4.18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。5.4.19 地表水换热系统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;室外部分管道宜采用直埋敷设方式,管道的直埋深度等应符合有关技术规定,直埋部分的管道可以不保温。5.4.20 闭式地表水热交换器的设置不得影响航道
41、的正常使用,且须经相关部门作可行性评估。5.4.21污水换热系统应满足水源热泵机组夏季冷凝器进水温度不宜高于32,冬季蒸发器进水温度不低于10的要求。5.4.22 污水设计流量按下式计算:式中 G 污水设计流量(m3/h); Q 污水换热系统设计释热量QK或设计取热量QO(Kw); 污水设计温差(),夏季不应小于5,冬季不宜小于3宜取35。5.4.23 污水源热泵机组的选择应满足:在设计最低进水温度下正常运行,对应设计最低进水温度的热泵机组供热工况COP宜大于等于3.0。5.5 室内系统设计5.5.1 建筑物内系统的设计应符合现行国家标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019的要求。其中,涉
42、及到生活热水或其它热水供应部分,应符合现行国家标准建筑给水排水设计规范GB50015的要求。5.5.2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、多制冷回路的多机头热泵机组。5.5.3 建筑物内系统应根据建筑的特点及使用功能确定水源热泵机组的设置方式和末段空调系统形式。5.5.4水源热泵机组及末端设备应按实际运行参数选型。当水温与水源热泵机组的标准工况参数不一致时,应对热泵机组制冷量、制热量及电机输入功率等参数进行修正。5.5.5温湿度独立控制系统宜选用专用的水源热泵机组。5.5.6 对于物业与计量
43、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。5.5.7建筑物内系统设计时,经技术经济分析后,增设辅助热源、蓄热(冷)装置或其他节能设施。其设计应符合采暖通风与空气调节设计规范(GB50019)和蓄冷空调技术规程JGJ158的规定。5.5.8 地源热泵系统在具备供热、供冷功能的同时,宜优先采用地源热泵系统提供(或预热)生活热水,不足部分由其他方式解决。水源热泵机组提供生活热水时,应采用换热设备间接供给。5.5.9建筑物同时有空调冷负荷与空调热负荷或生活热水需求时,宜选用具备热回收功能的水源热泵机组。5.5.10地源热泵换热系统水泵应同时满足夏季与冬季工况要求,经济技术合理时,
44、夏冬季宜分设水泵。5.5.11 建筑物内系统循环水泵应同时满足夏季与冬季工况要求,经济技术合理时,夏、冬季宜分设循环泵或采用变频水泵;当夏、冬季合用水泵时,水泵流量应按水源热泵机组蒸发器和冷凝器额定流量较大值选取。5.5.12在夏季空调设计工况下,建筑物内系统的设计供回水温差应5,水泵的输送能效比(EER)应0.0241。5.5.13地源热泵系统应在水系统上设夏冬季节的功能转换阀门,并在转换阀门上作出明显标识。地下水或地表水直接流经水源热泵机组的系统应在水系统上预留机组清洗用旁通管。5.6水源热泵机组5.6.1水源热泵机组应为获得生产许可证的企业生产。且机组的冷(热)量应在许可证规定的范围内。5.6.2水源热泵机组应按照国家标准水源热泵机组GB/T19409-2003进行设计、生产、检验和运输,其性能指标应满足该标准规定。5.6.3带热回收的水源热泵机组在性能测试时,应分别按照热回收工况和非热回收不工作两种工况分别进行。5.6.4 水源热泵机组应具有能量调节、控制和完善的保护功能。5.6.5 水源热泵机组的换热器环路中添加防冻液时,