地源热泵系统工程技术规范

地源热泵系统工程技术规范
地源热泵系统工程技术规范

《地源热泵系统工程技术规范》

1 总则

1.0.1 为使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,保证工程质量,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。

1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外,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 groud-source heat pump system

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。

对于制冷来说,地源热泵与常规冷水机组最大的区别是:空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。

地下水或土壤冷却,又有若干种方式。地埋管换热系统或地下水换热系统,地下水换热系统又分为直接和间接换热等等。

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温热源的热泵。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 geothermal 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。

2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system

传热介质通过竖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。

2.0.8 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

换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器,又称竖直土壤热交换器。

2.0.10 地下水换热系统 ground water 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 直接地下水换热系统

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 间接地下水换热系统

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

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

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。

2.0.15 闭式地表水换热系统

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 井身结构 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。

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,应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源进行勘察。

(此为强制性条文,本标准共2个强制性条文)

3.1.2 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。

3.1.3 工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。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。

3.1.4 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;(是否满足打井或埋管面积和位置要求)

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。

3.2 地埋管换热系统勘察

3.2.1 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。

3.2.2 地埋管换热系统勘察应包括下列内容:

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,对工程场区的水文地质条件进行勘察。

3.3.2 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 地下水水温及其分布;

6 地下水水质;

7 地下水水位动态变化。

3.3.3 地下水换热系统勘察应进行水文地质试验。试验应包括下列内容:

1 抽水试验;

2 回灌试验;

3 测量出水水温;

4 取分层水样并化验分析分层水质;

5 水流方向试验;

6 渗透系数计算。

3.3.4 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,应对工程场区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 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 地表水水质及其动态变化;

5 地表水利用现状;

6 地表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,严禁损坏既有地下管线及构筑物。

4.1.3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2个现场的永久目标进行定位。

4.2 地埋管管材与传热介质

4.2.1 地埋管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),不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管件与管材应为相同材料。

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,且管材的公称压力不应小于1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按本规范附录A的规定选用。

4.2.3 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;

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。

4.2.4 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。

4.2.5 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3~5℃。选择防冻剂时,应同时考虑防冻剂对管道与管件的腐蚀性,防冻剂的安全性、经济性及其对换热的影响。

4.3 地埋管换热系统设计

4.3.1 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全年动态负荷计算,最小计算周期宜为1年。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。

4.3.3 地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的要求。在技术经济合理时,可采用辅助热源或冷却源与地埋管换热器并用的调峰形式。

4.3.4 地埋管换热器应根据可使用地面面积、工程勘察结果及挖掘成本等因素确定埋管方式。

4.3.5 地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料热物性参数,采用专用软件(瑞典隆德大学EED、美国Solar Energy 实验室TRNSYS等)进行。竖直地埋管换热器的设计也可按本规范附录B的方法进行计算。

4.3.6 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。

4.3.7 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。

4.3.8 竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m,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3~6m。水平连接管的深度应在冻土层以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。

4.3.9 地埋管换热器管内流体应保持紊流流态,水平环路集管坡度宜为0.002。

4.3.10 地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接,且宜同程布置。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应小于0.6m。

4.3.11 地埋管换热器安装位置应远离水井及室外排水设施,并宜靠近机房或以机房为中心设置。

4.3.12 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。

4.3.13 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应低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。

4.3.14 地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。

4.3.15 地埋管换热系统宜采用变流量设计。

4.3.16 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。

4.3.17 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。

4.4 地埋管换热系统施工

4.4.1 地埋管换热系统施工前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。

4.4.2 地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、其他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。

4.4.3 地埋管换热系统施工过程中,应严格检查并做好管材保护工作。

4.4.4 管道连接应符合下列规定:

1埋地管道应采用热熔或电熔连接。聚乙烯管道连接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的有关规定;

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。

4.4.5 水平地埋管换热器铺设前,沟槽底部应先铺设相当于管径厚度的细砂。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,且应采取固定措施。

4.4.6 水平地埋管换热器回填料应细小、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。

4.4.7 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。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。下管过程中,U形管内宜充满水,并宜采取措施使U形管两支管处于分开状态。4.4.8 竖直地埋管换热器U形管安装完毕后,应立即灌浆回填封孔。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。

4.5 地埋管换热系统的检验与验收

4.5.1 地埋管换热系统安装过程中,应进行现场检验,并应提供检验报告。检验内容应符合下列规定:

1 管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定;

2 钻孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直径、壁厚及长度均应符合设计要求;

3 回填料及其配比应符合设计要求;

4 水压试验应合格;

5 各环路流量应平衡,且应满足设计要求;

6 防冻剂和防腐剂的特性及浓度应符合设计要求;

7 循环水流量及进出水温差均应符合设计要求。

4.5.2 水压试验应符合下列规定:

1 试验压力: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;当工作压力大于 1.0MPa时,应为工作压力加0.5MPa。

2 水压试验步骤:

1)竖直地埋管换热器插入钻孔前,应做第一次水压试验。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lh。水平地埋管换热器放入沟槽前,应做第一次水压试验。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)竖直或水平地埋管换热器与环路集管装配完成后,回填前应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,回填前应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)地埋管换热系统全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,应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%。

3 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。

4.5.3 回填过程的检验应与安装地埋管换热器同步进行。

5 地下水换热系统

5.1 一般规定

5.1.1 地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计。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及污染。系统投入运行后,应对抽水量、回灌量及其水质进行定期监测。(强条,实际上,由于这种系统出现越来越多的无法回灌情况,造成地下水被大量抽取浪费,逐渐受到限制)

5.1.2 地下水的持续出水量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的要求。

5.1.3 地下水供水管、回灌管不得与市政管道连接。

5.2 地下水换热系统设计

5.2.1 热源井的设计单位应具有水文地质勘察资质。

5.2.2 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,并应包括下列内容:

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。

5.2.3 热源井设计时应采取减少空气侵入的措施。

5.2.4 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。

5.2.5 热源井数目应满足持续出水量和完全回灌的需求。

5.2.6 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。

5.2.7 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。

5.2.8 地下水换热系统应根据水源水质条件采用直接或间接系统;水系统宜采用变流量设计;地下水供水管道宜保温。

5.3 地下水换热系统施工

5.3.1 热源井的施工队伍应具有相应的施工资质。

5.3.2 地下水换热系统施工前应具备热源井及其周围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。

5.3.3 热源井施工过程中应同时绘制地层钻孔柱状剖面图。

5.3.4 热源井施工应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB 50296的规定。

5.3.5 热源井在成井后应及时洗井。洗井结束后应进行抽水试验和回灌试验。

5.3.6 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。

5.4 地下水换热系统检验与验收

5.4.1 热源井应单独进行验收,且应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB 50296及《供水水文地质钻探与凿井操作规程》CJJ13的规定。

5.4.2 热源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范第5.3.6条的规定。

5.4.3 抽水试验结束前应采集水样,进行水质测定和含砂量测定。经处理后的水质应满足系统设备的使用要求。

5.4.4 地下水换热系统验收后,施工单位应提交热源井成井报告。报告应包括管井综合柱状图,洗井、抽水和回灌试验、水质检验及验收资料。

5.4.5 输水管网设计、施工及验收应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013及《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268的规定。

6 地表水换热系统

6.1 一般规定

6.1.1 地表水换热系统设计前,应对地表水地源热泵系统运行对水环境的影响进行评估。

6.1.2 地表水换热系统设计方案应根据水面用途,地表水深度、面积,地表水水质、水位、水温情况综合确定。

6.1.3 地表水换热盘管的换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或释热量的需要。

6.2 地表水换热系统设计

6.2.4 地表水换热系统可采用开式或闭式两种形式,水系统宜采用变流量设计。

6.2.5 地表水换热盘管管材与传热介质应符合本规范第4.2节的规定。

6.2.6 当地表水体为海水时,与海水接触的所有设备、部件及管道应具有防腐、防生物附着的能力;与海水连通的所有设备、部件及管道应具有过滤、清理的功能。

【这种方式在香港应用较为普遍,我们称之为海水冷却。】

6.4 地表水换热系统检验与验收

6.4.1 地表水换热系统安装过程中,应进行现场检验,并应提供检验报告,检验内容应符合下列规定:

1 管材、管件等材料应具有产品合格证和性能检验报告;

2 换热盘管的长度、布置方式及管沟设置应符合设计要求;

3 水压试验应合格;

4 各环路流量应平衡,且应满足设计要求;

5 防冻剂和防腐剂的特性及浓度应符合设计要求;

6 循环水流量及进出水温差应符合设计要求。

6.4.2 水压试验应符合下列规定:

1 闭式地表水换热系统水压试验应符合以下规定:

1)试验压力: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;当工作压力大于 1.0MPa时,应为工作压力加0.5MPa。

2)水压试验步骤:换热盘管组装完成后,应做第一次水压试验,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;换热盘管与环路集管装配完成后,应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;环路集管与机房分集水器连接完成后,应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%。

2 开式地表水换热系统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》GB 50243的相关规定。

7 建筑物内系统

7.1 建筑物内系统设计

7.1.1 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》GB 50019的规定。其中,涉及生活热水或其他热水供应部分,应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定。

7.1.2 水源热泵机组性能应符合现行国家标准《水源热泵机组》GB/T19409的相关规定,且应满足地源热泵系统运行参数的要求。

7.1.3 水源热泵机组应具备能量调节功能,且其蒸发器出口应设防冻保护装置。

7.1.4 水源热泵机组及末端设备应按实际运行参数选型。

7.1.5 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及末端空调系统形式。

7.1.6 在水源热泵机组外进行冷、热转换的地源热泵系统应在水系统上设冬、夏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。

7.1.7 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。水源热泵系统提供生活热水时,应采用换热设备间接供给。

7.1.8 建筑物内系统设计时,应通过技术经济比较后,增设辅助热源、蓄热(冷)装置或其他节能设施。

8 整体运转、调试与验收

8.0.1 地源热泵系统交付使用前,应进行整体运转、调试与验收。

8.0.2 地源热泵系统整体运转与调试应符合下列规定:

1 整体运转与调试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 水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,并提交甲方确认后存档。

8.0.3 地源热泵系统整体验收前,应进行冬、夏两季运行测试,并对地源热泵系统的实测性能作出评价。

8.0.4 地源热泵系统整体运转、调试与验收除应符合本规范规定外,还应符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243和《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274的相关规定。

9 附录

附录A 地埋管外径及壁厚

A.0.1 聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚应符合表A.0.1的规定。

A.0.2 聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚应符合表A.0.2的规定。

附录B 竖直地埋管换热器的设计计算

B.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:

R f=1/(π d i K)

式中R f——传热介质与U形管内壁的对流换热热阻(m·K/W)

d i——U形管的内径(m)

K——传热介质与U形管内壁的对流换热系数

2 U形管的管壁热阻可按下列公式计算:

(B.0.1-2)

(B.0.1-3)

式中R pe——U形管的管壁热阻(m·K/W);

λp——U形管导热系数

d0——U形管的外径(m);

d e——U形管的当量直径(m);

对单U形管,n =2;对双U 形管,n =4。

3 钻孔灌浆回填材料的热阻可按下式计算:

(B.0.1 -4)

式中R b——钻孔灌浆回填材料的热阻(m·K/W);

λb——灌浆材料导热系数;

d b——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:

5 短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算:

式中R sp——短期连续脉冲负荷引起的附加热阻(m·K/W);

τp——短期脉冲负荷连续运行的时间,例如8h。

附录B 竖直地埋管换热器的设计计算

B.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列公式计算:

式中L c——制冷工况下,竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度

Q c——水源热泵机组的额定冷负荷(kW)

EER——水源热泵机组的制冷性能系数

t max——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37℃;

T∞——埋管区域岩土体的初始温度(℃);

F c——制冷运行份额;

T c1——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;

T c2——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,竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下列公式计算:

式中L h ——供热工况下,竖直地埋管换热器所需钻孔的

总长度

Q h ——水源热泵机组的额定热负荷(kW);

COP——水源热泵机组的供热性能系数;

t max ——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-2~5℃;

F h ——供热运行份额;

T h1 ——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;

T h2——一个供热季中的小时数,当运行时间取一个月

时,为最冷月份的小时数。

地源热泵系统及机房施工方案

新建精伊霍铁路ZH3标站后工程 伊宁东站地源热泵工程 开 工 报 告 XXXXX精伊霍铁路ZH3项目经理部

德州亚太集团地埋管换热系统及机房施工方案 目录 第一章工程概况 第一节工程安装、验收执行规范、标准 第二节工程特点 第三节施工技术关键 第四节施工平面布置 第二章安装方案 第一节工期目标 第二节施工进度总体安排 第三节工期控制点 第四节工期保证措施 第五节各工序的协调措施 第六节现场管理及有关协调配合 第三章主要安装方法及技术措施 第一节预留预埋方法和技术措施 第二节风管及部件的安装 第三节空调水管道系统施工方法 第四节空调设备的安装 第五节空调系统调试 第四章劳动力计划 第一节施工力量部署 第二节劳动力供应计划 第三节劳动力管理措施 第四节施工机械设备进场计划 第五节施工机具的管理 第六节材料进场计划 第五章工期、质量保证措施 第一节工期目标 第二节施工进度总体安排 第三节工期控制点

第四节施工进度计划 第五节工期保证措施 第六节质量目标 第七节质量保证措施 第八节冬、雨季施工措施 第九节现代管理方法 第六章安全、文明保证措施 第一节安全目标 第二节文明施工目标 第三节安全保证措施 第四节文明施工保证措施 第五节施工现场环保措施 第六节消防安全保障措施 第七章成品半成品保护措施 第一节成品保护 第二节管道成品保护 第八章技术服务 第一节运营相关人员的培训计划 第二节维修保养服务 附表 拟投入的主要施工机械设备表 质量保证体系机构图 安全保证体系机构图 劳动力计划表 项目经理简历表 项目技术负责人简历表 项目管理机构配备情况表 项目管理机构配备情况辅助说明资料 施工进度表 第一节工程安装、验收执行规范、标准 1、GB50300—2001 《建筑安装工程质量检验评定统一标准》

地源热泵系统工程技术规范

地源热泵系统工程技术规范

《地源热泵系统工程技术规范》 1总则 1.0.1 为使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,保证工程质量,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。 1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外,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 groud-source heat pump system 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。

exchanger system 传热介质通过竖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。 2.0.8 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 换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器,又称竖直土壤热交换器。 2.0.10 地下水换热系统ground water 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。

地源热泵系统施工方案

地源热泵系统施工方案 1、施工准备 1.1、技术准备 (1)根据业主和监理工程师进场时间的要求,提前5日在监理工程师的主持下,与业主协调将临时用电、用水接入施工现场,迅速组织施工人员和施工机具进场,建立后勤保障。 (2)组织设计人员、施工人员参加图纸会审,根据施工现场和业主的要求完善设计图纸。 (3)要求严格按图纸施工,详细阅读设备、机具使用说明等有关资料,掌握其技术要求,各项工程要求做出施工方案及措施,并报公司工程部审批。 (4)做好施工班组的质量、安全、技术交底工作。 (5)做好设备的清点交接工作。 (6)熟悉现场,规划总平面布置,编制施工组织设计及施工方案、开工报告送业主审批。 1.2、临时设施准备 (1)工作场地:工程施工临时设施在施工现场内,设材料仓库、产品预制区、半成品、成品摆放区,办公区和生活区根据业主要求另行设置。减少++噪音影响,噪音大的施工作业尽量远离办公区、住宅区。 (2)材料机具及其配件堆放、加工制作场地设置在临时施工用地内,现场施工布置与土建筑施工总平面布置统一考虑。具体安排有

业主统一协调布置。(施工平面图附后) (3)现场临时用电:业主提供施工现场临时电源,我方提前统计好这个工程施工用电量,并由专用供电回路配电(若提供电源供电不足,考虑凭柴油发电机)。施工用电现场所设有带漏电开关的配电箱,采用三相五线制配电。 2、室内机房施工 2.1、设备安装流程 2.2、空调设备安装方法 (1)设备安装前应开箱检查,设备和电器有无损坏,产品合格证书和技术资料及零、配件是否齐全,并做好设备开箱检查记录。 (2)校对设备地脚螺栓孔尺寸与现浇混凝土基础尺寸是否相符,准备好安装机具。 (3)本工程空调机房设在建筑物地下一层,机组设备吊装孔吊入机房,然后根据现场情况采用导轨安装法、平板安装法、水平牵引法和滚筒移动法等安装方式进行机器设备的水平搬运。 (4)在吊装设备时,索具应挂在底座上或机组安装孔上,不允许吊在设备的螺栓孔或设备轴承体(水泵不能在电机轴上)。起吊时应在吊装重心,应确保吊装设备的承载能力,并防止设备碰撞,特别应避免设备连轴器处、轴加工配合面等的损坏。 (5)混凝土基础采用强度等级C15,应依据设计图纸和设备技

地源热泵施工过程及施工工艺

地源热泵施工过程及施工工艺 地源热泵立埋管的施工包括前期准备、工程钻孔、放管、灌浆、水平横管连接、试压、清洗等内容。具体施工工艺如下: 一、前期准备 1.了解并确定土壤地质条件,确认现场总包单λ提供的水、电源等确切λ置,便于钻井工作顺利进行。 2.确定该施工区域地下综合管线分布及设置情况,与业主、监理等单λ确认,并办好相关手续。 3.平整土地,根据地埋管施工图,用白灰标示具体钻孔λ置、水平横沟走向、总管坑槽等λ置,业主、监理确认后方可施工。 二、工程钻孔 1.根据工程实际情况,随时填写记?表并及时分析土壤实际状况。 2.钻孔直径不小于150mm。 3.确保钻孔深度。钻孔深度以设计为准,并做好记?。 4.钻孔完毕后,应及时放管并灌浆。 三、地埋立管施工 1.管材采用HDPE高密度聚乙烯材料(SDR11),所有的聚乙烯管都要用专用的热熔设备进行热熔连接。必须根据生产厂家的说明进行施工。 2.在施工前应对PE管道(卷材)用自来水进行检?,试压压力根据设计确定,确保所用管道及所熔U型弯完好无损。

3.管道拉直。 4.根据钻孔深度确定立埋管的长度,一般由供货商提供设计长度的卷形管材,孔中管材不得有接头。 5.管内充注氮气,并在气口上加压力表,确保管内压力达到设计的实验压力,最小不低于8Kgf/cm2。具体实验压力应根据埋管深度和室内层高确定。 6.管道检?。把“U”形管底部浸入水中应无气泡e出;或用肥皂水涂于连接处,仔细检查应无气泡。保压4小时,压力应无明显变化。 7.检?完毕后,剪掉气头,放掉管内气体。注意:高压气体在管中保留的时间不宜过长。 8.管口做好临时封闭,且保护接口不受破坏。 9.填写试压验收记?。 10.把捡?后的U型管子逐渐放入钻好的孔内,放入时,严禁突然放手,否则管子浮起后难以再放入。 11.放好埋管、灌浆前,应固定埋管,并在孔和管子之间的缝隙放入一些细黄沙并用石块等固定管口。 12.严格作好到管口临时封闭。记?埋管前端编号及β端编号,确保立管深度与孔深相当。 四、灌浆 1.钻孔结束,放好立埋管后,即开始灌浆。 2.灌浆应采用专用设备(灌浆泵),通过绑扎好的灌浆管进行。 3.确保根据灌浆速度,同时提升上拔灌浆管。

地源热泵施工方案及流程

一、地源热泵是如何工作的? 为何能够节能?与传统空调有何不同?地源热泵主要是与地下土壤进行热交换,而不是与室外空气进行热交换。在夏季,在为室内提供冷气的同时,其废热不再是排入空气中,而是储存于地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室内供暖的大部分能量来自于地下,利用地下土壤的温度来为室内提供免费的热能。一般来讲,冬季每千瓦的电力能为室内带来4—5千瓦热量,而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。 二、地源热泵的可靠跟传统空调相比如何? 采用地源热泵进行热交换的方式,已经是非常成熟的施工工艺,只要按相关标准施工,其稳定性已经得到广泛认可。且由于其不受外界气候的影响,地源热泵是目前所有空调系统中运行最为可靠的。 三、地源热泵是否需要当地具有地热资源? 地源热泵(Ground Source Heat Pump)有时也被称为地热热泵 (Geothermal Heat Pump)但实际上,它完全不需要当地具有地热资源, 它利用的只是地下介质如土壤、岩石和水的蓄热能力。 四、哪些情况下不宜安装地源热泵? 答:相比之下,在下列情形中,地源热泵的优势不是十分明显: (1)楼层高、档次较低的住宅,此时地源热泵投资会明显抬高单位面积成本,影响房产商的利润,用户可能更倾向于简便、低廉的窗式空调或分体式空调。 (2)地质情况不好,如遇岩层、空洞等特殊土壤结构等,或外部场地十分狭小,造成钻井距离不足甚至是无法完成钻孔布局的情况下,就不宜安装地源热泵。

五、地源热泵的使用年限是多少年? 地源热泵系统非常的可靠耐用。一般室外地埋换热部分寿命为50年,热泵机组寿命为15-25年。热泵主机系统安装于室内,没有风吹、日晒、雨淋、不用频繁的清洗,寿命远远长于传统空调。 六、地源热泵系统需要占用多大的室内空间? 地源热泵系统的热泵机组常用的有两种:一种是别墅型涡旋机组,单机制冷量为 10KW-120KW,需要机房面积为4-10平米;一种是大型螺杆机组,单机制冷量一般都在几百个千瓦以上,需安装在专门的机房内,占用面积为25-60平米,噪音也较大。总体来说,地源热泵机组占地面积约为传统中央空调的三分之一。 七、热泵主机运行过程中噪音大吗? 热泵主机都有独立的机房,所以噪音还是比较小的。如果业主对噪音比较敏感,建议在机房内做隔音处理。另外各个设备的品牌不同,安装工艺水平不同,噪音表现也所不同,所以我们建议水泵尽量选择知名品牌。 八、室内温度及舒适度怎样? 地源热泵采取小温差、大流量的工作模式,在房间内您不会感觉到有任何的吹风感,比传统空调有明显的舒适比较。再加上系统自带的新风功能,让您仿佛置身于大自然般的宜人环境中。 九、地源热泵系统能提供热水吗?

《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005解读

国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005设计要点解析 中国建筑科学研究院空气调节研究所邹瑜徐伟冯小梅 摘要:本文针对不同地源热泵系统的特点,结合《规范》条文,对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析,为地源热泵系统的设计提供指导。 关键词:地源热泵系统、设计要点、系统优化 1 前言 实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针,可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。2006年1月1日《可再生能源法》正式实施,地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,但由于缺乏相应规范的约束,地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性,许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马,造成了地源热泵系统工作不正常,为规范地源热泵系统的设计、施工及验收,确保地源热泵系统安全可靠的运行,更好的发挥其节能效益,由中国建筑科学研究院主编,会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》(以下简称规范)。该规范现已颁布,并于2006年1月1日起实施。 由于地源热泵系统的特殊性,其设计方法是其关键与难点,也是业内人士普遍关注的问题,同时也是国外热点课题,在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。为了加深对规范条文的理解,本文对其部分要点内容进行解析。 2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义 2.1 《规范》的适用范围 该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。它包括以下两方面的含义: (1)“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”,意旨不适用于直接膨胀热泵系统,即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用,它优点是成孔直径小,效率高,也可避免使用防冻剂;但制冷剂泄漏危险性较大,仅适于小规模应用。 (2)“采用蒸气压缩热泵技术进行……”意旨不包括吸收式热泵。 2.2 地源热泵系统的定义 地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同,分为地埋管地源热泵系统(简称地埋管系统)、地下水地源热泵系统(简称地下水系统)和地表水地源热泵系统(简称地表水系统)。其中地埋管地源热泵系统,也称地耦合系统(closed-loop ground-coupled heat pump system)

地源热泵施工工艺

E 一、地源热泵的特点 1?地源热泵空调技术属经济、高效、可再生的能源利用技 术; 2?地源热泵基本为零排放; 3.地源热泵效率高; 4?地源热泵空调一机多用,应用范围广; 5?地源热泵空调系统维护、运行费用低; 6.地源热泵空调系统全年温度波动小,适合极冷和极热地 区。 二、地源热泵的应用条件 1?地源热泵系统最适用采暖/制冷比较均衡的地区; 2.建筑物周围有可供埋管的较大面积的空地; 3.建筑物周围有可供利用的河流或湖水(水源热泵)。 三、地源热泵推广中存在的问题 1.设计难度大 设计前需要关注的问题多: ①地埋管换热器的全软件计算全年进、出口温度; ②土壤温度的全年变化; ③地质勘察资料(岩土层的结构、热物性及温度、地下水位、 径流方向、水温及流速、冻土层厚度等)。 设计需计算的内容复杂:

①传热介质与U 型管内壁的对流换热热阻计算、U 型管的 管壁热阻计算; ②钻孔回填材料的热阻计算及地层热阻、从孔 壁到无穷远处的热阻计算; ③短期脉冲负荷引起的附加热阻计算、垂直地埋 管换热器钻孔的长度计算。 影响地埋管设计的因素多: ①埋管区域岩土体的初始温度、岩土体的导热系统; ②回填料的导热系统、地源热泵系统的负荷; ③传热介质与U 型管内壁的对流换热系统、土层深度,可 埋管面积等。 2.施工工艺特殊的问题目前,地源热泵的主机多为进口机组,而各种管件、集分水器多为国产产品,造成材料和设备的设计、制作规范不一致,给施工和使用带来困难。 在设计、材料、设备、规范等方面有配合问题,使得地源热 的施工相对复杂。 3.相关验收规范、配套政策滞后的问题 ①缺乏完善的产品制造标准和应用技术规范; ②技术标准来自欧美,与中国还有适应和配合问题; ③多头管理:归口部门不清晰,推广管理部门多种多样; ④中央政府部门缺乏明确的鼓励政策及配套措施。 4.系统衰减快,修复困难的问题

地源热泵系统工程技术规范

《地源热泵系统工程技术规范》 1 总则 1.0.1 为使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,保证工程质量,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。 1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外,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 groud-source heat pump system 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。 对于制冷来说,地源热泵与常规冷水机组最大的区别是:空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。 地下水或土壤冷却,又有若干种方式。地埋管换热系统或地下水换热系统,地下水换热系统又分为直接和间接换热等等。 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温热源的热泵。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 geothermal 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。 2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system 传热介质通过竖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

关于地源热泵的施工技术要求

关于地源热泵的施工技术要求 地源热泵中央空调系统有地下热交换器、主机房及空调末端三大部分组成,主机与末端的施工与常规中央空调相似,地下热交换器部分与常规空调截然不同,地下换热器相当于常规中央空调的冷却塔和锅炉,它是中央空调的冷热源系统,这个系统的地源热泵的地下换热器施工技术极为重要,它分以下几个施工工艺: 1、凿井成孔凿井根据图纸要求组织成井的深度、孔径及孔位的定位工作。 定位根据现场实际对照图纸要求进行实地定位,如果现场定位与图纸要求有误以现场实际定位,满足图纸设计要求,并与设计部门和业主暖通技术人员沟通一致方可施工。 凿井深度必须大于垂直埋管的实际深度约1-1.5米,孔径应根据垂直管的直径大小确定孔径,一般在110~150mm之间。 凿井成孔必须具有实际施工经验的队伍施工,方能满足地埋管换热器的技术要求。 2、换热器的制作根据图纸要求,对换热器的长度、间距、孔径、热熔焊接及对不同气候条件下热熔、冷却时间都有不同的要求,施工人员必须熟悉产品性能和掌握气候条件等技术要求方能施工。 3、下管、回填下管及回填是地下换热器能否正常热交换、能否达到设计的取热及排热量要求的关键,下管时首先是对已制作好的换热器进行试压、稳压试验并做好成品保护,换热器内注满自来水封口成自然状态机械下管,下管时严禁强行下管,严禁上下抽动,严禁无保护下管,严禁与孔壁锐口摩擦,下管后重新试压、保压达到规范标准,方可进行下道工序的施工。 回填是地下换热器的核心,是地下换热器能否达到设计的取热及排热量要求的关键,回填料根据不同地质和地下不同岩体,有专业地源热泵施工单位进行现场配置的复合回填料,它是由地源热泵的专用回填材料复合而成,它的要求是对不同地质具有不同的回填方式。对此类工程必须具有相当实践经验的施工队伍方可完成,例如地下换热器埋设在非常密实或坚硬的岩土或岩石内,回填料宜用水泥浆基料灌浆,如在粘土与含水沙层内埋管则回填料必须是一定比例的膨润土和一定比例的水泥,一定比例的细沙和一定比例的原浆回填,并进行多次的补浆方能满足回填要求,此类材料具有丰富经验施工技术人员才能完成,回填料必须对地下埋入管材与岩土

地源热泵施工方案及流程

地源热泵施工方案及流程 时间:2011-12-12 13:49:33 来源:本站原创点击:341 一、地源热泵是如何工作的?为何能够节能?与传统空调有何不同?地源热泵主要是与地下土壤进行热交换,而不是与室外空气进行热交换。在夏季,在为室内提供冷气的同时,其废热不再是排入空气中,而是储存于地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室内供暖的大部分能量来自于地下,利用地下土壤的温度来为室内提供免费的热能。一般来讲,冬季每千瓦的电力能为室内带来4—5 千瓦热量,而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。因此地源热泵更多地是在室内和地下“转移”能量,而不是“创造”热量。由于地源热泵是在土壤和室内空气之间工作,二者的温差较室内外空气温差要小很多所以它的工作效率非常的高。是目前国际上最先进的中央空调系统。 二、地源热泵的可靠跟传统空调相比如何?采用地源热泵进行热交换的方式,已经是非常成熟的施工工艺,只要按相关标准施工,其稳定性已经得到广泛认可。且由于其不受外界气候的影响,地源热泵是目前所有空调系统中运行最为可靠的。 三、地源热泵是否需要当地具有地热资源? 地源热泵(Ground Source Heat Pump) 有时也被称为地热热泵(Geothermal Heat Pump) 但实际上,它完全不需要当地具有地热资源,它利用的只是地下介质如土壤、岩石和水的蓄热能力。 四、哪些情况下不宜安装地源热泵? 答:相比之下,在下列情形中,地源热泵的优势不是十分明显: (1)楼层高、档次较低的住宅,此时地源热泵投资会明显抬高单位面积成本,影响房产商的利润,用户可能更倾向于简便、低廉的窗式空调或分体式空调。 (2)地质情况不好,如遇岩层、空洞等特殊土壤结构等,或外部场地十分狭小,造成钻井距离不足甚至是无法完成钻孔布局的情况下,就不宜安装地源热泵。 五、地源热泵的使用年限是多少年?地源热泵系统非常的可靠耐用。一般室外地埋换热部分寿命为50 年,热泵机组寿命为15-25 年。热泵主机系统安装于室内,没有风吹、日晒、雨淋、不用频繁的清洗,寿命远远长于传统空调

《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析.doc

《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析 摘要:本文针对不同地源热泵系统的特点,结合《规范》条文,对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析,为地源热泵系统的设计提供指导。 关键词:地源热泵系统、设计要点、系统优化 1 前言 实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针,可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。2006年1月1日《可再生能源法》正式实施,地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,但由于缺乏相应规范的约束,地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性,许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马,造成了地源热泵系统工作不正常,为规范地源热泵系统的设计、施工及验收,确保地源热泵系统安全可靠的运行,更好的发挥其节能效益,由中国建筑科学研究院主编,会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》(以下简称规范)。该规范现已颁布,并于2006年1月1日起实施。 由于地源热泵系统的特殊性,其设计方法是其关键与难点,也是业内人士普遍关注的问题,同时也是国外热点课题,在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。为了加深对规范条文的理解,本文对其部分要点内容进行解析。 2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义 2.1 《规范》的适用范围 该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。它包括以下两方面的含义: (1)“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”,意旨不适用于直接膨胀热泵系统,即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用,它优点是成孔直径小,效率高,也可避免使用防冻剂;但制冷剂泄漏危险性较大,仅适于小规模应用。 (2)“采用蒸气压缩热泵技术进行……”意旨不包括吸收式热泵。 2.2 地源热泵系统的定义 地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同,分为地埋管地源热泵系统(简称地埋管系

地源热泵施工组织设计方案

第二章、施工部署 在施工的总体部署中我们以“一流的科学管理、一流的施工技术、一流的工程质量、一流的施工进度”作为指导思想;以“高标准、严要求、抓落实、创一流”作为质量方针;以“施工方案先进合理,施工组织设计周到严密,施工管理严格认真,合同责任可靠落实”作为行动措施,确保工程顺利达到预期的施工目标。 一、项目的质量、进度、成本及安全目标 1、质量目标 合格优质的完成工程施工,达到施工验收规范合格标准。 2、进度目标 根据招标文件及工程总体安排的进度计划,自招标人发出书面进场开工通知之日起,100日历天完成(为赶工程进度,在土建场地已交付,施工条件允许的情况下,采取室内、室外同时进行的方式)。 3、成本目标 根据工程的实际情况,在保证工程效果的前提下,最大限度的节约成本。 4、安全目标 重大伤亡事故为“零”,一般事故控制在1‰以内。 二、项目管理总体安排 我司将本项目作为公司的重点事故项目来抓,成立专门的安装项目部,在业主及监理方的领导下开展工作,密切配合总包抓好本工程的质量和进度。和其他专业事故单位及时联系和协调,做到配合紧密,互不影响进度,以确保工程的顺利进展。配备施工经验丰富、综合素质高、专业技术过硬、责任心强的项目经理

和优秀的、团结、高效务实的施工项目班子。在施工过程中严格按照国家现行的相关验收规范标准进行施工、遵循国家、省、市有关工程的质量、安全文明施工相关的管理文件和施工标准。遵照我公司一贯原则做到规范化、文明化施工,为确保工程达到预期的施工目标提供组织保障条件。 三、针对本项目的重点、难点分析及解决方法 本项目工程施工的特点是整个项目施工工期短,在土建交房后,需同时室内风水系统安装和室外地埋系统施工,与此同时还要确保能预留时间给园林绿化、市政等专业事故,需各专业配合的地方多。室外地埋换热器是整个地源热泵系统设计及安装施工过程的重中之重,要兼顾考虑当地的市政管网、地下管线等因素,在施工安装前应与各相关专业密切配合,统筹安排施工顺序及方式,有效利用时间和空间,有效控制过程质量和进度,避免返工、浪费和质量事故的发生。(一)、安装工程施工特点 根据蹦床使用功能和安装工程设计专业系统的配置选型要求的实际情况,工程施工的特点是钻井施工工艺要求高、室内设备安装需要和其他多种专业配合、交叉施工多等。 制冷机房内密集各种空调冷热水管、消防喷淋管以及电缆桥架等,在安装前应与各相关专业密切配合,统筹安排施工顺序及方式,有效利用时间和空间,有效控制过程质量和进度,避免返工、浪费和质量事故的发生。 施工顺序及方式原则上采取: (1)先上面后下面、先里面后外面; (2)小口径管道让大口径管道;

地源热泵系统工程技术规范标准[详]

《地源热泵系统工程技术规范》 1总则 1.0.1 为使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, 保证工程质量,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。 1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外,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 groud-source heat pump system 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。 对于制冷来说,地源热泵与常规冷水机组最大的区别是:空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。 地下水或土壤冷却,又有若干种方式。地埋管换热系统或地下水换热系统,地下水换热系统又分为直接和间接换热等等。 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温热源的热泵。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 geothermal 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。 2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system 传热介质通过竖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。 2.0.8 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 换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器,又称竖直土壤热交换器。 2.0.10 地下水换热系统 ground water 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 直接地下水换热系统 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。

地源热泵地埋管施工计算方法

地源热泵地埋管施工计算方法(一)管材选择及流体介质一、管材一般来讲,一旦将地 下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。 1、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。 2、PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。 3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。 4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。 5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。 6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金属接头。 二、连接 1、热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用) 2、电熔联结 三、流体介质及回填料 流体介质 南方地区:由于地温高,冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体; 北方地区:冬季地温低,地下埋管进水温度一般均低于0℃,因此一般均需使用防冻液。 (①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液;②乙二醇水溶液;③酒精水溶液等)。 埋管水温: 1、热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水温度为7—12℃,与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃,与冷却塔进水温度相同。 2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同,在满足供热条件下,应尽量减低供热水温度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降低能耗。地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3—4℃。当然为了使地埋管换热器获得更多热量,可加大循环水与大地间温差传热,然而大地的温度是不变的,因此只有将. 循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液。 地温是恒定值,可通过测井实测。有关资料介绍某地地下约100米的地温是当地年平均气温加4℃左右。天津市年平均气温是12.2℃,实测天津市地下约100米的地温约为16℃,基本符合以上规律。 回填材料 可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑物桩基一起施工。回填沙石或碎石换热效果比较好,而且施工容易、造价低,可广泛采用。 (二)埋管系统环路 一、埋管方式 1、水平埋管 水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式,由于多层埋

地源热泵施工方案9

第一章编制说明 一、工程概况 此工程我们将以本施工组织设计为指导,依照公司工程技术管理程序对本工程项目进行全面的施工管理,确保优质、高速、有序、安全、文明地完成本次安装工程的施工任务。 设计采用地源热泵系统,满足建筑冬季供暖、夏季制冷的要求。 二、编制依据 2、国家主要施工与验收规范、标准; (1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003; (2)《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002; (3)《建筑给排水设计规范》GB50015-2003; (4)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002; (5)《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98; (6)《建筑设计防火规范》GB50016-2006; (7)《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005; (8)《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004,J362-2004; (9)《地源热泵工程技术指南》 (10)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001); (11)《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001); (12)《供水管井设计、施工及验收规范》(CJJ 10—86); (13)《供水水文地质钻探与凿井操作规程》(CJJ 13—87); (14)《水文地质手册》地质出版社(1978.4); (15)《供水水文地质手册》(第二版)地质出版社(1978); 4、国家有关施工工艺要求及建筑主管部门颁布的有关法令、法规及北京市人民政府及建筑管理部门颁布的各项地方性规定。 5、ISO9001“2001”质量保证体系标准和《公司质量保证手册》、《公司施工组织设计控制程序》、《公司质量控制程序保证手册》及各专业施工的《作业指导书》。 6、本项目建筑功能特点及施工现场实际情况。 三、编制范围

地源热泵系统操作规程.pdf

机房设备操作规程 ·在进行机房设备操作前,请仔细阅读本操作规程 本工程采用地源热泵机组作为冷源,夏季地源热泵机组提供7-12℃冷水。冬季地源热泵机组提供40-45℃热水,冷热水共用两台循环水泵(一备一用),地源侧采用两台循环水泵(一备一用)。夏季开启地源热泵机组(冷热水循环泵、地源侧水泵运行制冷循环;冬季开启地源热泵机组、冷热水 循环泵、地源侧水泵运行制热循环。 一夏季制冷循环操作规程: 确认制热循环管道阀门均已关闭,打开制冷循环管道阀门。 1、开、停机顺序 ①地源热泵机组 要保证空调主机启动后能正常运行,必须保证: 冷凝器中的水应循环流动,否则会因冷凝温度及对应的冷凝压力过高, 使冷水机组高压保护器件动作而停车,甚至导致故障。 注意:1.观察冷凝器进出口压力差,大于0.4mpa时,要清洗过滤器。 蒸发器中冷水应循环流动,否则会因冷水温度偏低,导致冷水温度保 护器件动作而停车,或因蒸发温度及对应的蒸发压力过低,使地源热泵机 组的低压保护器件动作而停车,甚至导致蒸发器中冷水结冰而损坏设备。 注意:1.观察蒸发器进出口压力差,大于0.4mpa时,要清洗过滤器。 因此,地源热泵机组的开机顺序为:(必须严格遵守)地源侧水泵开三分钟后冷热水泵开再三分钟后地源热泵机组开 地源热泵机组的停机顺序为:(必须严格遵守) 地源热泵机组停三分钟后冷热水泵停三分钟后地源侧水泵停注意:①停机时,地源热泵机组应在下班前至少半小时关停,冷热水 泵下班后再关停,有利于节省能源,同时避免故障停机,保护机组。

②运行制冷循环前,应确认制热循环管道阀门已全部关闭。 2、地源热泵机组的操作 ①开机前的准备工作 1)确认机组和控制器的电源已接通且已持续8小时以上。 2)确认地源侧水泵、冷热水泵均已开启。 3)确认末端风机盘管机组均已通电开启。 ②启动 1)按下机组键盘上的ON/OFF(开/关)。 2)机组将作一次自检,几秒钟后,压缩机启动。 3)一旦机组启动,所有的操作均为自动的。机组根据冷负荷(冷冻 水供回水温度)的变化,能量自动调节,自动启停。 ③正常运行 1)机组正常运行,控制器将监控油压、电机电流和系统的其它参数,一旦出现任何问题,控制系统将自动采取相应的措施,保护机组,并将故 障信息显示在机组屏幕上。(详情请参阅安装、操作和维护手册) 2)在每24小时的运行周期内,应有专人以固定的时间间隔永久性 记录机组运行工况。 ④停机 1)只要再按下机组键盘上的ON/OFF(开/关),就可以使机组停机。 2)为了防止出现破坏,即使在机组停机时,也不要切断机组的电源。 3、水泵的操作 ①地源侧水泵、冷热水泵均为独立控制,开机前应确认电源正常,无 反相,无缺相。 ②水泵开启前应确认管路中的阀门均已打开。 ③水泵必须按顺序启停(手动操作开关按钮)。 ④地源侧水泵进出水压力保持在0.2/0.55Mpa。冷热水泵进出水压力保持在0.2/0.6Mpa.。

绿色三星地源热泵施工方案

一、工程概况 长安颐园地源热泵系统工程项目位于石家庄市北二环西路5号,总建筑面积约21万平米。地源热泵系统工程采用双U32型竖直地埋管换热器,钻孔直径为 150mm共钻孔1460个,设计钻孔间距4.0m,有效钻孔深度120m室外地埋管换热器布置在本工程建筑物室内地下车库筏板下。每口井一个环路,各环路并联连接,同程布置,统一接入地埋侧二级检查井分集水器,再由二级分集水器接入 地源热泵机房。 地源热泵系统介绍 (1 )地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能成为清洁的可再生能源一种形式。 (2)地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上, 也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KWh以上的热量或冷量 (3)地源热泵环境效益显著。其装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。 (4)地源热泵一机多用,应用范围广。地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机

多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、

2020年《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005解读

XX有限公司 MS-CARE-01 社会责任及EHS手册 (1.0版) 制订: 审批: 2020-1-1发布 2020-1-1实施

国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-20xx设计要点解析 中国建筑科学研究院空气调节研究所邹x 徐x 冯x 摘要:本文针对不同地源热泵系统的特点,结合《规范》条文,对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析,为地源热泵系统的设计提供指导。 关键词:地源热泵系统、设计要点、系统优化 1 前言 实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针,可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。20x年x月x日《可再生能源法》正式实施,地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一,同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式,近年来在国内得到了日益广泛的应用。地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调,具有良好的节能与环境效益,但由于缺乏相应规范的约束,地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性,许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马,造成了地源热泵系统工作不正常,为规范地源热泵系统的设计、施工及验收,确保地源热泵系统安全可靠的运行,更好的发挥其节能效益,由中国建筑科学研究院主编,会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》(以下简称规范)。该规范现已颁布,并于20x年x月x日起实施。 由于地源热泵系统的特殊性,其设计方法是其关键与难点,也是业内人士普遍关注的问题,同时也是国外热点课题,在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。为了加深对规范条文的理解,本文对其部分要点内容进行解析。 2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义 2.1 《规范》的适用范围 该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源,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、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。它包括以下两方面的含义: (1)“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”,意旨不适用于直接膨胀热泵系统,即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用,它优点是成孔直径小,效率高,也可避免使用防冻剂;但制冷剂泄漏危险性较大,仅适于小规模应用。 (2)“采用蒸气压缩热泵技术进行……”意旨不包括吸收式热泵。 2.2 地源热泵系统的定义 地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同,分为地埋管地源热泵系统(简称地埋管系统)、地下水地源热泵系统(简称地下水系统)和地表水地源热泵系统(简称地表水系统)。其中地埋管地源热泵系统,也称地耦合系统(closed-loop ground-coupled heat pump system)

地源热泵施工组织设计方案及流程

地源热泵施工案及流程 一、地源热泵是如工作的? 为能够节能?与传统空调有不同?地源热泵主要是与地下土壤进行热交换,而不是与室外空气进行热交换。在夏季,在为室提供冷气的同时,其废热不再是排入空气中,而是储存于地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室供暖的大部分能量来自于地下,利用地下土壤的温度来为室提供免费的热能。一般来讲,冬季每千瓦的电力能为室带来4—5千瓦热量,而土壤温度的降低又为下一季节的空调带来冷源。 二、地源热泵的可靠跟传统空调相比如? 采用地源热泵进行热交换的式,已经是非常成熟的施工工艺,只要按相关标准施工,其稳定性已经得到广泛认可。且由于其不受外界气候的影响,地源热泵是目前所有空调系统中运行最为可靠的。 三、地源热泵是否需要当地具有地热资源? 地源热泵(Ground Source Heat Pump)有时也被称为地热热泵(Geothermal Heat Pump)但实际上,它完全不需要当地具有地热资源,它利用的只是地下介质如土壤、岩和水的蓄热能力。 四、哪些情况下不宜安装地源热泵? 答:相比之下,在下列情形中,地源热泵的优势不是十分明显: (1)楼层高、档次较低的住宅,此时地源热泵投资会明显抬高单位面积成本,影响房产商的利润,用户可能更倾向于简便、低廉的窗式空调或分体式空调。

(2)地质情况不好,如遇岩层、空洞等特殊土壤结构等,或外部场地十分狭小,造成钻井距离不足甚至是无法完成钻布局的情况下,就不宜安装地源热泵。 五、地源热泵的使用年限是多少年? 地源热泵系统非常的可靠耐用。一般室外地埋换热部分寿命为50年,热泵机组寿命为15-25年。热泵主机系统安装于室,没有风吹、日晒、雨淋、不用频繁的清洗,寿命远远长于传统空调。 六、地源热泵系统需要占用多大的室空间? 地源热泵系统的热泵机组常用的有两种:一种是别墅型涡旋机组,单机制冷量为10KW-120KW,需要机房面积为4-10平米;一种是大型螺杆机组,单机制冷量一般都在几百个千瓦以上,需安装在专门的机房,占用面积为25-60平米,噪音也较大。总体来说,地源热泵机组占地面积约为传统中央空调的三分之一。 七、热泵主机运行过程中噪音大吗? 热泵主机都有独立的机房,所以噪音还是比较小的。如果业主对噪音比较敏感,建议在机房做隔音处理。另外各个设备的品牌不同,安装工艺水平不同,噪音表现也所不同,所以我们建议水泵尽量选择知名品牌。 八、室温度及舒适度怎样?

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