中华人民共和国国家标准 地源热泵系统工程技术规程 Technical code for ground-source heat pump system GB50366-2005
中华人民共和国国家标准 地源热泵系统工程技术规程 Technical code for ground-source heat pump system GB 50366-2005
前言 根据建设部建标[2003]104号文的要求,标准编制组经广泛调査研究,认真总结实践 经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制定了本规程。 本规程主要技术内容是 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室内系统 8整体运转和调试 本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解 本规程主编单位:中国建筑科学研究院(地址:北京北三环东路30号;邮编:100013)
1 前 言 根据建设部建标[2003] 104 号文的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践 经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定了本规程。 本规程主要技术内容是： 1 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 室内系统 8 整体运转和调试 本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由主编单位负责具体技术内容的解 释。 本规程主编单位：中国建筑科学研究院（地址：北京北三环东路30号；邮编：100013）
目次 前言. 总则 2 术语. 3工程勘察 3.1一般规定 3.2岩土体地质勘察 3.3地下水水文地质勘察 3.4地表水水文勘察 4地埋管换热系统 4.1一般规定 33666778888 4.2地埋管管材与传热工质 4.3地埋管换热系统设计 4.4地埋管换热系统施工 10 4.5地埋管换热系统的检验与验收 5地下水换热系统 5.1 般规定 5.2地下水换热系统设计 5.3地下水换热系统施工 5.4地下水换热系统检验与验收 6地表水换热系统 6.1一般规定 6.2地表水换热系统设计 6.3地表水换热系统施工 6.4地表水换热系统检验与验收 12233334455 7室内系统 7.1室内系统设计 7.2室内系统施工、检验与验收 8整体运转和调试 15 8. 般规定 8.2运转和调试 附录A地埋管外径及壁厚 附录B垂直地埋管换热器的设计计算..18 本规程用词说明
2 目 次 前 言.................................................................... 1 1 总则.................................................................. 3 2 术语.................................................................. 3 3 工程勘察 .............................................................. 6 3.1 一般规定............................................................... 6 3.2 岩土体地质勘察....................................................... 6 3.3 地下水水文地质勘察................................................... 7 3.4 地表水水文勘察....................................................... 7 4 地埋管换热系统 ........................................................ 8 4.1 一般规定............................................................. 8 4.2 地埋管管材与传热工质................................................. 8 4.3 地埋管换热系统设计................................................... 8 4.4 地埋管换热系统施工.................................................. 10 4.5 地埋管换热系统的检验与验收.......................................... 11 5 地下水换热系统 ....................................................... 11 5.1 一般规定............................................................ 11 5.2 地下水换热系统设计.................................................. 12 5.3 地下水换热系统施工.................................................. 12 5.4 地下水换热系统检验与验收............................................ 13 6 地表水换热系统 ....................................................... 13 6.1 一般规定............................................................ 13 6.2 地表水换热系统设计.................................................. 13 6.3 地表水换热系统施工.................................................. 14 6.4 地表水换热系统检验与验收............................................ 14 7 室内系统 ............................................................. 15 7.1 室内系统设计........................................................ 15 7.2 室内系统施工、检验与验收............................................ 15 8 整体运转和调试 ....................................................... 15 8.1 一般规定............................................................ 15 8.2 运转和调试.......................................................... 16 附录A 地埋管外径及壁厚 .................................................... 17 附录B 垂直地埋管换热器的设计计算 .......................................... 18 本规程用词说明 ............................................................. 20
1总则 10.1为使地源热泵供暖空调系统工程的设计、施工及验收做到技术先进、经济合理 安全适用和保证工程质量,制定本规程。 10.2本规程适用于以土壤、地表水、地下水为低温热源,以水为工质,利用蒸汽 缩循环热泵技术进行供暖空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收, 1.03本规程不适用于直接将热泵机组的蒸发器或冷凝器置于土壤或水源中的分体热 泵系统。 1.04地源热泵供暖空调系统工程的设计、施工及验收除应符合本规程外,尚应符合 国家现行的有关强制性标准的规定。 2术语 2.0.1水源热泵 water- source heat pump 以水为低温热源的热泵。通常有水/水热泵、水倥空气热泵等形式 2.02地源热泵系统 ground- source heat pur mp system 以土壤或地下水、地表水为低温热源,由水源热泵机组、地能采集系统、室内系统 和控制系统组成的供热空调系统。根据地能采集系统形式不同,地源热泵系统分地埋管、 地下水和地表水三种形式。 20.3传热工质heat- transfer fluid 地源热泵系统中,通过换热管与土壤或地下水、地表水进行热交换的一种液体 般为水或加防冻液的水 2.04地埋管换热系统 closed-loop ground- coupled system 通过垂直或水平埋设在岩土体中换热管管壁与土壤进行热交换,实现建筑物内部与 土壤间的热量交换的地能采集系统,也称地耦合系统。 20.5地下水换热系统 ground water system 通过与地下水进行热交换,实现建筑物内部与地下水间的热量交换的地能采集系 统。根据地下水是否直接流经水源热泵机组分为直接和间接两种。 2.06间接地下水换热系统 indirect closed- loop groundwater system 由抽水井取出的地下水经中间换热器进行地能采集后返回水源系统 2.0.7直接地下水换热系统 direct closed- loop groundwater 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进行地能采集后返回水源 的系统。 208地表水换热系统 surface water system
3 1 总则 1.0.1 为使地源热泵供暖空调系统工程的设计、施工及验收做到技术先进、经济合理、 安全适用和保证工程质量，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于以土壤、地表水、地下水为低温热源，以水为工质，利用蒸汽压 缩循环热泵技术进行供暖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 本规程不适用于直接将热泵机组的蒸发器或冷凝器置于土壤或水源中的分体热 泵系统。 1.0.4 地源热泵供暖空调系统工程的设计、施工及验收除应符合本规程外，尚应符合 国家现行的有关强制性标准的规定。 2 术语 2.0.1 水源热泵 water-source heat pump 以水为低温热源的热泵。通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。 2.0.2 地源热泵系统 ground-source heat pump system 以土壤或地下水、地表水为低温热源，由水源热泵机组、地能采集系统、室内系统 和控制系统组成的供热空调系统。根据地能采集系统形式不同，地源热泵系统分地埋管、 地下水和地表水三种形式。 2.0.3 传热工质 heat-transfer fluid 地源热泵系统中，通过换热管与土壤或地下水、地表水进行热交换的一种液体。一 般为水或加防冻液的水。 2.0.4 地埋管换热系统 closed-loop ground-coupled system 通过垂直或水平埋设在岩土体中换热管管壁与土壤进行热交换，实现建筑物内部与 土壤间的热量交换的地能采集系统，也称地耦合系统。 2.0.5 地下水换热系统 ground water system 通过与地下水进行热交换，实现建筑物内部与地下水间的热量交换的地能采集系 统。根据地下水是否直接流经水源热泵机组分为直接和间接两种。 2.0.6 间接地下水换热系统 indirect closed-loop groundwater system 由抽水井取出的地下水经中间换热器进行地能采集后返回水源系统。 2.0.7 直接地下水换热系统 direct closed-loop groundwater 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进行地能采集后返回水源 的系统。 2.0.8 地表水换热系统 surface water system
通过与地表水进行热交换,实现建筑物内部与地表水间的热量交换的地能采集的系 统。分开式和闭式系统两种。 20.9闭式地表水换热系统 closed- cloop surface water system 将封闭的换热管路按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中,通过换热 管管壁与水进行热交换的地能采集系统。 2.0.10开式地表水换热系统 open-loop surface water system 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地 能采集的系统。 20.11工程勘察 site survey 根据工程要求,査明、分析、评价建设场地的地质环境特征和岩土体工程条件,编 制勘察文件的活动。 20.12地质勘察 exploration 对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、地下水、地貌、地质环境等地质情况进 行调查研究工作的总称 20.13水文地质条件 hydrogeological condition 个地区地下水的分布、埋藏、运动以及水质和水量等特征的总称。 20.14地下水 groundwater 以各种形式埋藏在地壳土壤和岩石中的水。 20.15含水层 aquifer 贮存有地下水(主要是重力水)并在天然或人为条件下能流出水来的岩土层(体) 2.0.16水文地质钻探 hydrogeological drilling 为査明地下水水文地质条件,获取合理开发及利用地下水所需资料,而进行的钻探 2.0.17水文地质勘探孔 hydrogeological exploration borehole 为査明水文、岩土体地质条件,获取地埋管换热器水文地质资料,按水文地质钻探 要求施工的钻孔。 2.0.18水文地质地球物理勘探 hydro-geophysical prospecting 利用岩土物性差异,通过测量物理场的分布,来区分不同岩土层和地下水赋存状态 的一种勘探技术手段。按所利用物理场的不同,可分为电法、磁法、重力、弹性波等地 球物理勘探方法。简称物探 2019探采结合井 exploration-production well 在水文地质勘探过程中,既能取得全部水文地质资料,并且在成井后又能作为开采 使用的水文地质勘探井。 2.020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。 2.0.21富水性 water yield property
4 通过与地表水进行热交换，实现建筑物内部与地表水间的热量交换的地能采集的系 统。分开式和闭式系统两种。 2.0.9 闭式地表水换热系统 closed-loop surface water system 将封闭的换热管路按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中，通过换热 管管壁与水进行热交换的地能采集系统。 2.0.10 开式地表水换热系统 open-loop surface water system 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地 能采集的系统。 2.0.11 工程勘察 site survey 根据工程要求，查明、分析、评价建设场地的地质环境特征和岩土体工程条件，编 制勘察文件的活动。 2.0.12 地质勘察 exploration 对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、地下水、地貌、地质环境等地质情况进 行调查研究工作的总称。 2.0.13 水文地质条件 hydrogeological condition 一个地区地下水的分布、埋藏、运动以及水质和水量等特征的总称。 2.0.14 地下水 groundwater 以各种形式埋藏在地壳土壤和岩石中的水。 2.0.15 含水层 aquifer 贮存有地下水（主要是重力水）并在天然或人为条件下能流出水来的岩土层（体）。 2.0.16 水文地质钻探 hydrogeological drilling 为查明地下水水文地质条件，获取合理开发及利用地下水所需资料，而进行的钻探。 2.0.17 水文地质勘探孔 hydrogeological exploration borehole 为查明水文、岩土体地质条件，获取地埋管换热器水文地质资料，按水文地质钻探 要求施工的钻孔。 2.0.18 水文地质地球物理勘探 hydro-geophysical prospecting 利用岩土物性差异，通过测量物理场的分布，来区分不同岩土层和地下水赋存状态 的一种勘探技术手段。按所利用物理场的不同，可分为电法、磁法、重力、弹性波等地 球物理勘探方法。简称物探。 2.0.19 探采结合井 exploration-production well 在水文地质勘探过程中，既能取得全部水文地质资料，并且在成井后又能作为开采 使用的水文地质勘探井。 2.0.20 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。 2.0.21 富水性 water yield property
含水层的水量丰富程度,一般以某一口径的井孔最大单位涌水量表示 2.0.22渗透性 permeability 地下水在含水层多孔介质中运动的难易程度。 2.0.23渗透率:衡量流体在压力差下通过多孔隙岩石有效孔隙的能力的一种 量值,量纲为[L 2.0.24抽水井 water supplying well 安装在地下的从地下含水层中取水的设施 20.25回灌井 filling well 安装在地下的向含水层灌注水的设施。 2.026热源井cold- heat source well 抽水井、回灌井的统称。 2.0.27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 水性和水文地质参数。 20.28回灌试验 water injection test 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。 2029水质 water quality 水在物理、化学和生物学等方面的一些性质 20.30含砂量 sand quantity 水中所含泥沙等固体颗粒物的体积百分比。 20.31岩土体rock- soil body 岩石和松散沉积物的集合体,如砂砾石、土壤等。 20.32岩土体热物性 thermal- physical character of rock- oil body 岩土体的热物理学性质 2.0.33槽探 trenching exploration 为探査岩土体的地质条件地理管换热器,在地表挖掘探槽的工程勘察技术, 2.0.34探槽 exploratory trench 为了了解构造线和破碎带宽度、地层和岩性界限及其延伸方向等,在地表挖掘的一 种深度不超过3m的沟槽 2.0.35护壁套管 casing pipe 下入井孔中用以保护井孔壁的管材, 20.36封孔 liquidation of hole 钻孔完工后为了隔离含水层而进行的止水工作 2.0.37地埋管换热器 ground heat exchanger
5 含水层的水量丰富程度，一般以某一口径的井孔最大单位涌水量表示。 2.0.22 渗透性 permeability 地下水在含水层多孔介质中运动的难易程度。 2.0.23 渗透率：衡量流体在压力差下通过多孔隙岩石有效孔隙的能力的一种 量值，量纲为[L2 ]。 2.0.24 抽水井 water supplying well 安装在地下的从地下含水层中取水的设施。 2.0.25 回灌井 filling well 安装在地下的向含水层灌注水的设施。 2.0.26 热源井 cold-heat source well 抽水井、回灌井的统称。 2.0.27 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 水性和水文地质参数。 2.0.28 回灌试验 water 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。 2.0.29 水质 water quality 水在物理、化学和生物学等方面的一些性质。 2.0.30 含砂量 sand quantity 水中所含泥沙等固体颗粒物的体积百分比。 2.0.31 岩土体 rock-soil body 岩石和松散沉积物的集合体，如砂砾石、土壤等。 2.0.32 岩土体热物性 thermal-physical character of rock-soil body 岩土体的热物理学性质。 2.0.33 槽探 trenching exploration 为探查岩土体的地质条件地埋管换热器，在地表挖掘探槽的工程勘察技术。 2.0.34 探槽 exploratory trench 为了了解构造线和破碎带宽度、地层和岩性界限及其延伸方向等, 在地表挖掘的一 种深度不超过 3m 的沟槽。 2.0.35 护壁套管 casing pipe 下入井孔中用以保护井孔壁的管材。 2.0.36 封孔 liquidation of hole 钻孔完工后为了隔离含水层而进行的止水工作。 2.0.37 地埋管换热器 ground heat exchanger
种埋设在地下的密闭循环管路,传热工质经管壁与土壤进行热交换。根据管路埋 置方式不同,可以分为水平地埋管换热器和垂直地埋管换热器。 2.0.38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 2.0.39垂直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger 换热管路埋置在垂直钻孔内的地埋管换热器。 2040能量负荷 cooling or heating consumption 根据实际运行工况和逐时气象参数计算的在某一规定时间内(如一个月,一个季度 或一年)系统运行从低温热源吸收或向低温热源释放的能量。 20.41环路集管 circuit header 连接各并联环路的管道。环路集管用来保证各并联环路流量相等。 2.042孔内灌浆 grouting 在垂直地埋管工程中,热交换器管道在钻孔内就位后,用泥浆泵和注浆管将灌注材 料从钻孔底部充填钻孔的施工程序。 2.043回填 backfill 在水平地埋管工程中,热交换器管道在管沟内就位后,用砂石土壤材料充填管沟的施工 程序。 2.044水环热泵系统 water-loop heat pump system 分散布置的水源热泵机组通过一两管制闭合环路,并联连接的一种室内空调系统形 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,应先确认当地主管部门允许使用浅层地下资源;并对现 场资源条件进行勘察,工程勘察应包括以下内容: 1工程场地状况调查 2浅层地能资源的勘察 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.L、3工程勘察完成后,应编写工程勘察报告,为制定地源热泵系统方案提供依据。 3.2岩土体地质勘察 3.2.1采用地埋管地源热泵系统时,应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察。 3.22岩土体地质勘察应包括以下内容
6 一种埋设在地下的密闭循环管路，传热工质经管壁与土壤进行热交换。根据管路埋 置方式不同，可以分为水平地埋管换热器和垂直地埋管换热器。 2.0.38 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。 2.0.39 垂直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger 换热管路埋置在垂直钻孔内的地埋管换热器。 2.0.40 能量负荷 cooling or heating consumption 根据实际运行工况和逐时气象参数计算的在某一规定时间内（如一个月，一个季度 或一年）系统运行从低温热源吸收或向低温热源释放的能量。 2.0.41 环路集管 circuit header 连接各并联环路的管道。环路集管用来保证各并联环路流量相等。 2.0.42 孔内灌浆 grouting 在垂直地埋管工程中，热交换器管道在钻孔内就位后，用泥浆泵和注浆管将灌注材 料从钻孔底部充填钻孔的施工程序。 2.0.43 回填 backfill 在水平地埋管工程中，热交换器管道在管沟内就位后，用砂石土壤材料充填管沟的施工 程序。 2.0.44 水环热泵系统 water-loop heat pump system 分散布置的水源热泵机组通过一两管制闭合环路，并联连接的一种室内空调系统形 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，应先确认当地主管部门允许使用浅层地下资源；并对现 场资源条件进行勘察，工程勘察应包括以下内容： 1 工程场地状况调查； 2 浅层地能资源的勘察。 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 工程勘察完成后，应编写工程勘察报告，为制定地源热泵系统方案提供依据。 3.2 岩土体地质勘察 3.2.1 采用地埋管地源热泵系统时，应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察。 3.2.2 岩土体地质勘察应包括以下内容：
1岩土体热物性 2岩土体温度随深度和四季的变化 3地下水静水位、水温、水质及分布 4地下水径流方向、速度。 5了解冻土层厚度 3.3地下水水文地质勘察 33.1选择地下水地源热泵系统时,应对工程场区的地下水水文地质条件进行勘察。 3.3,2地下水水文地质勘察应采用物探和钻探的方式进行。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含水层的富水性和滲透性。 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 333地下水水文地质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抽水和回灌试验时,测定静水位和动水位 4测量井水水温; 5取水样并化验分析水质; 6水流方向试验; 7滲透率、流速试验 33.4水文地质勘察应遵循探采结合的原则。当水文地质条件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探采结合井加以利用 3.3.5水文地质勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。成井过程,应由水文地质专业人 员进行监理 34地表水水文勘察 34.1选择地表水地源热泵系统时,应对工程场区地表水源的水文状况进行勘察。 342地表水水文勘察应包括以下内容 地表水源性质、水面用途、深度、面积及其分布。 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,引起腐蚀与结垢的主要化学成分 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
7 1 岩土体热物性。 2 岩土体温度随深度和四季的变化。 3 地下水静水位、水温、水质及分布。 4 地下水径流方向、速度。 5 了解冻土层厚度。 3.3 地下水水文地质勘察 3.3.1 选择地下水地源热泵系统时，应对工程场区的地下水水文地质条件进行勘察。 3.3.2 地下水水文地质勘察应采用物探和钻探的方式进行。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。 3.3.3 地下水水文地质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 抽水和回灌试验时，测定静水位和动水位； 4 测量井水水温； 5 取水样并化验分析水质； 6 水流方向试验； 7 渗透率、流速试验。 3.3.4 水文地质勘察应遵循探采结合的原则。当水文地质条件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探采结合井加以利用。 3.3.5 水文地质勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。成井过程，应由水文地质专业人 员进行监理。 3.4 地表水水文勘察 3.4.1 选择地表水地源热泵系统时，应对工程场区地表水源的水文状况进行勘察。 3.4.2 地表水水文勘察应包括以下内容： 1 地表水源性质、水面用途、深度、面积及其分布。 2 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，引起腐蚀与结垢的主要化学成分。 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 41一般规定 4I.1地埋管换热系统设计前,应根据岩土体地质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埋管区域和建筑物之间的距离,应符合地下构筑物与建筑物间距的相关规定。 41、3地埋管施工时,应避让并严禁损坏其它地下管线及构筑物。 414地埋管换热器安装完成后,应在埋管区域做出标志或表明管线的定位带,并以现场 的两个永久目标进行定位。 42地埋管管材与传热工质 42.1地埋管管材应符合以下规定 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、热膨胀性好的塑料 管及管件,不应采用金属管道、金属塑料复合管或聚氯乙烯(PVC)管及管件。宜采 用高密度聚乙烯管(PE)或聚丁烯管(PB)。 2地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定,管材公称压力不应小于1.0MPa。工 作温度应在一20℃~50℃范围内。地埋管壁厚宜按附录A选择。 3埋入土壤中的地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不应有机械接口及金属接 422传热工质应以水为首选,也可选用符合下列要求的其它工质: 安全,腐蚀性弱,易于购买、运输和储藏 2较低的冰点 3良好的传热特性,较低的摩擦阻力损失; 4成本低 5接头部位易于密封及防漏。 42、3在有可能冻结的地区,传热工质应添加防冻液。防冻液的类型、浓度及有效期应在 充注阀处注明 424选择防冻液时,防冻液的冰点宜低于最低水温度3~5℃;同时应考虑防冻液对管道、 管件的腐蚀性以及防冻液的安全性、经济性及其对换热的影响 4、3地埋管换热系统设计 43.1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和荷载。 432地理管换热系统设计宜进行能量负荷计算,计算周期应根据设计需要确定。 43、3地埋管换热器换热量应满足计算周期内地源热泵系统实际最大吸热量或释热量的要
8 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，应根据岩土体地质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 埋管区域和建筑物之间的距离，应符合地下构筑物与建筑物间距的相关规定。 4.1.3 地埋管施工时，应避让并严禁损坏其它地下管线及构筑物。 4.1.4 地埋管换热器安装完成后，应在埋管区域做出标志或表明管线的定位带，并以现场 的两个永久目标进行定位。 4.2 地埋管管材与传热工质 4.2.1 地埋管管材应符合以下规定： 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、热膨胀性好的塑料 管及管件，不应采用金属管道、金属塑料复合管或聚氯乙烯（PVC）管及管件。宜采 用高密度聚乙烯管（PE）或聚丁烯管（PB）。 2 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定，管材公称压力不应小于 1.0MPa。工 作温度应在－20℃～50℃范围内。地埋管壁厚宜按附录 A 选择。 3 埋入土壤中的地埋管应能按设计要求长度成捆供应，中间不应有机械接口及金属接 头。 4.2.2 传热工质应以水为首选，也可选用符合下列要求的其它工质： 1 安全，腐蚀性弱，易于购买、运输和储藏； 2 较低的冰点； 3 良好的传热特性，较低的摩擦阻力损失； 4 成本低； 5 接头部位易于密封及防漏。 4.2.3 在有可能冻结的地区，传热工质应添加防冻液。防冻液的类型、浓度及有效期应在 充注阀处注明。 4.2.4 选择防冻液时，防冻液的冰点宜低于最低水温度 3～5℃；同时应考虑防冻液对管道、 管件的腐蚀性以及防冻液的安全性、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和荷载。 4.3.2 地埋管换热系统设计宜进行能量负荷计算，计算周期应根据设计需要确定。 4.3.3 地埋管换热器换热量应满足计算周期内地源热泵系统实际最大吸热量或释热量的要
求。在最大吸热量与最大释热量相差较大时,宜采用辅助热源或冷却源与地埋管换 热器并联运行的调峰形式 43.4地埋管换热器应根据可使用地面面积、岩土体地质勘察结果及挖掘成本等因素确定 埋管方式 43.5地埋管换热器设计应与水源热泵机组参数相适应。 436地埋管换热器设计应通过计算确定。计算宜采用专用软件进行。计算时应考虑岩土 体及回填材料热物性的影响。垂直地埋管换热器设计计算可按照附录B的计算方法 进行。 437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。 43.8水平地埋管换热器沟槽深度应满足埋管需要,最上层埋管覆土埋深应在冻土层以下 且不宜少于0.8m。沟槽内管间距及沟槽间的距离应满足换热需要,且应符合可用挖 掘设备的要求。 439垂直地埋管换热器埋管深度应大于20m;水平连接管的深度宜在2m以下。钻孔间 距应满足换热需要。 43.10地埋管换热器管内流体应为紊流,水平干管坡度宜为0.3%,不应小于0.2% 43.11地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接,且同程布置。每个环路集管连 接的环路数宜相等。 43.12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 设置。铺设供、回水集管的管沟宜分开布置:供、回水集管的间距应不小于06m。 43.13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 43.14地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方,回填料的导热系数应不低于钻孔 外岩土体的导热系数。 43.15地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热工质的水力特性进行水力计算。地埋 管压力损失可按附录C计算。 43.16地埋管换热系统宜采用变流量设计;循环泵电耗每kW供冷或供热量不应大于 43kW。 43.17地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力,若室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室内系统分开 43.18地埋管换热系统应设置反冲洗系统,冲洗流量应为工作流量的2倍。 43.19地埋管换热系统的设计应表明以下内容: 1设计依据及计算方法
9 求。在最大吸热量与最大释热量相差较大时，宜采用辅助热源或冷却源与地埋管换 热器并联运行的调峰形式。 4.3.4 地埋管换热器应根据可使用地面面积、岩土体地质勘察结果及挖掘成本等因素确定 埋管方式。 4.3.5 地埋管换热器设计应与水源热泵机组参数相适应。 4.3.6 地埋管换热器设计应通过计算确定。计算宜采用专用软件进行。计算时应考虑岩土 体及回填材料热物性的影响。垂直地埋管换热器设计计算可按照附录 B 的计算方法 进行。 4.3.7 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。 4.3.8 水平地埋管换热器沟槽深度应满足埋管需要，最上层埋管覆土埋深应在冻土层以下， 且不宜少于 0.8m。沟槽内管间距及沟槽间的距离应满足换热需要，且应符合可用挖 掘设备的要求。 4.3.9 垂直地埋管换热器埋管深度应大于 20m；水平连接管的深度宜在 2m 以下。钻孔间 距应满足换热需要。 4.3.10 地埋管换热器管内流体应为紊流，水平干管坡度宜为 0.3％，不应小于 0.2％。 4.3.11 地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接，且同程布置。每个环路集管连 接的环路数宜相等。 4.3.12 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。铺设供、回水集管的管沟宜分开布置；供、回水集管的间距应不小于 0.6m。 4.3.13 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。 4.3.14 地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，回填料的导热系数应不低于钻孔 外岩土体的导热系数。 4.3.15 地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热工质的水力特性进行水力计算。地埋 管压力损失可按附录 C 计算。 4.3.16 地埋管换热系统宜采用变流量设计；循环泵电耗每 kW 供冷或供热量不应大于 43kW。 4.3.17 地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力，若室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室内系统分开。 4.3.18 地埋管换热系统应设置反冲洗系统，冲洗流量应为工作流量的 2 倍。 4.3.19 地埋管换热系统的设计应表明以下内容： 1 设计依据及计算方法