地源热泵系统空调机组系统制热时水压为什么越来越高,水温在25度以下时水泵出口压力在0.4Mpa,

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《湖南省地源热泵系统工程技术标准(征求意见稿)》
3&&工程勘察 6
3.1&一般规定 6
3.2&地埋管换热系统勘察 7
3.3&地表水换热系统勘察 9
3.4&地下水换热系统勘察 10
3.5&污水换热系统勘察 11
4&&工程可行性评估 12
4.1&一般规定 12
4.2&可行性评估 12
5&&地埋管换热系统 14
5.1&一般规定 14
5.2&地埋管管材与传热介质 14
5.3&地埋管换热系统设计 15
5.4&地埋管换热系统施工 16
5.5&地埋管换热系统的检验与验收 18
6&&地表水换热系统 20
6.1&一般规定 20
6.2&开式系统设计 21
6.3&闭式系统设计 22
6.4&地表水换热系统施工 23
6.5&地表水换热系统检验与验收 24
7&&地下水换热系统 26
7.1&一般规定 26
7.2&地下水换热系统设计 26
7.3&地下水换热系统施工 27
7.4&地下水换热系统检验与验收 28
8&&污水换热系统 29
8.1&一般规定 29
8.2&污水换热系统设计 29
8.3&污水换热系统施工 30
8.4&污水换热系统检验与验收 32
9&&建筑物内系统 33
9.1&一般规定 33
9.2&热泵机房设计 33
9.3&末端系统设计 35
9.4&建筑物内系统施工、检验与验收 35
10&&整体试运转、调试与验收 36
10.1&一般规定 36
10.2&运转与调试 36
10.3&验收 37
11&&系统检测、监测与评价 39
11.1&一般规定 39
11.2&热泵机组性能评价 40
11.3&输送系统能效评价 41
11.4&系统总能效评价 42
11.5&地源侧环境影响评价 44
11.6&工程评价 44
11.7&地源热泵系统监测 45
附录A&&现场热响应测试方法与要求 47
A.1 一般规定 47
A.2 测试方法 47
A.3 技术要求 47
附录B&&地埋管外径及壁厚(资料性附录) 49
B.1&&聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚 49
B.2&&聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚 50
附录C&&竖直地埋管换热器的设计计算(资料性附录) 51
C.1&竖直地埋管换热器的热阻计算 51
C.2&竖直地埋管换热器钻孔的长度计算 53
条文说明 55
参编单位名录 60
  为规范和指导湖南省地源热泵系统工程技术应用以及贯彻执行国家《地源热泵系统工程技术规范》GB&(2009年版),湖南省《关于印发〈湖南省地源热泵建筑应用技术企业目录管理暂行办法〉和〈湖南省可再生能源建筑应用示范项目关键技术产品目录管理暂行办法〉的通知》(湘建科〔号)和《关于开展可再生能源建筑应用示范地区地源热泵建筑应用项目技术论证工作的通知》(湘建科〔号),使地源热泵系统工程勘察、可行性评估、设计、施工、验收、系统运行监测、控制与运营管理,做到安全适用、经济合理、技术先进可靠、节能环保,保证工程质量,制定本标准。
  本标准适用于湖南省新建、改建和扩建的以岩土体、地下水、地表水、污水等浅层低温能为低温冷(热)源,以水为传热介质,采用热泵技术进行供热、制冷或制备生活热水系统的工程勘察、可行性评估、设计、施工及验收。
  地源热泵系统工程进行工程勘察、可行性评估、设计、施工、质量验收、系统运行监测、控制与管理,除应符合本导则外,还应符合国家、省市现行的有关规范、标准的规定。
2.0.1&&地源热泵系统&&Ground-source&heat&pump&system
   以岩土体、地下水、地表水、污水等浅层低温能为冷(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、供冷或制取生活热水的系统。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和污水源地源热泵系统。
2.0.2&&水源热泵机组&Water-source&heat&pump&unit
  一种以循环流动于地埋管中的水或从水井、湖泊、河流中抽取的地下或地表水或共用管路中的水为冷(热)源,制取冷(热)水的设备。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&&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。
2.0.6&&地埋管换热器&Ground&heat&exchanger
   供传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,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。
2.0.7&&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。
2.0.8&&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。
2.0.9&&地表水换热系统&Surface&water&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。
2.0.10&&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,经处理后直接流经水源热泵机组或通过中间换热器与热泵机组进行热交换,然后直接排放的换热系统。
2.0.11&&闭式地表水换热系统&Closed-loop&surface&water&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,传热介质通过换热器管壁与地表水进行热交换的系统。
2.0.12&&地下水换热系统&Groundwater&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。
2.0.13&&直接地下水换热系统&Direct&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热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
2.0.14&&间接地下水换热系统&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。
2.0.15&&污水换热系统&&sewage&heat&exchanger&system
  与城市污水进行热交换的热能交换系统,根据热泵机组是否与污水接触可分为直接式污水换热系统和间接式污水换热系统。
2.0.16&&直接式污水换热系统&&direct&sewage&heat&exchanger&system
  污水经过水处理直接进入热泵机组换热器进行换热的热交换系统。
2.0.17&&间接式污水换热系统&&indirect&sewage&heat&exchanger&system
  污水经过水处理进入中间换热器与水源热泵机组实现间接换热的换热系统。
2.0.18&&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。
2.0.19&&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。
2.0.20&&岩土综合热物性参数&Parameter&of&the&rock-soil&thermal&properties
  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。
2.0.21&&岩土初始平均温度&Initial&average&temperature&of&rock-soil
  主要是指地壳浅部恒温层(一般在地表下10-20m至200m左右的深度范围内),或地表下10-20m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。
2.0.22&&岩土柱状图&Rock-soil&histogram
  将工作范围内的各岩土层自下而上(即从老到新),按一定比例尺制成柱状图,并附简要文字描述各岩土层的基本岩性、水文地质与工程地质特征等基本地质信息。
2.0.23&&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垂直地埋管换热器称为测试孔。
2.0.24&&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。
2.0.25&&抽水井&Production&well
  用于从地下含水层中取水的井。
2.0.26&&回灌井&Injection&well
  用于向含水层灌注回水的井。
2.0.27&&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。
2.0.28&&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渗透性,并获取水文地质参数。
2.0.29&&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。
2.0.30&&建筑物内系统&Building&internal&system
   建筑物内的热泵机房和末端系统统称为建筑物内系统。
2.0.31&&能效测评Energy&efficiency&evaluation
  能效测评是指对建筑能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行计算、检测,并给出其所处水平的活动,包括形式检查、性能检测、能效评估三方面内容。
2.0.32&&数据监测系统&Data&monitoring&system
  数据监测系统是指通过安装数据计量和采集装置,采用远程数据传输手段,实现数据在线、实时监测和动态分析功能的硬件和软件系统的统称。
2.0.33&&数据采集装置&Data&acquisition&device
  数据采集装置是对各类计量设备的信息进行采集、处理和存储,并通过远程信道与数据中心信息交换的设备统称。
2.0.34&&大数审核&Auditing&of&large&numbers&
  大数审核是对数据进行分析对比审查,审查数据本身或数据变动是否符合实际,是否存在逻辑性、趋势性的差错;数据的数值是否出现错位和多位,以及小数点位置错误等情况。
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,应对工程场地进行浅层地热能资源勘察。工程勘察应提交浅层地热能工程勘察报告,并对浅层地热能资源可利用情况提出建议。
3.1.2&&工程勘察应由具有建设部《工程勘察资质分级标准》(2001)22号文规定的岩土工程专业资质和水文地质勘察专业资质的专业队伍承担。
3.1.3&&地源热泵系统工程勘察应收集气象水文资料、拟建项目功能特征、拟建项目场地岩土工程勘察报告、拟建项目场地区域或周边地域水文地质及地热能、拟建场地所在地地源热泵相关政策规定等相关资料。
3.1.4&&工程勘察应查明工程场地状况,包括下列内容:
  1.场地规划面积、形状及地形地貌特征;
  2.场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布、基础行式及埋深;
  3.场地内已有植被、地表水、供水排水系统及架空输电线、市政管网、交通设施、历史文化遗迹、电信电缆的分布及综合管线分布;
  4.场地内已有或计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深;
  5.交通道路状况及施工所需的电源、水源情况。
6.场地内及周边地下空间构筑物。
3.1.5&&工程勘察应根据工程及场地特点,采用工程地质勘探、岩土体热物性测试、综合评定等方法。
31.6&&地源热泵工程有关水质分析与评价按照《浅层地热能勘察评价规范》DZ/T的7.2.7执行。
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&&岩土体地质条件勘察应执行《岩土工程勘察规范》GB&及《供水水文地质勘察规范》GB&。
3.2.3&&地埋管换热系统勘察应包括下列内容:
  1.地质构造及岩土体的结构;
  2.岩土体热物性(包括岩土体比热容、导热系数、密度、含水率、孔隙率);
  3.岩土体温度(综合温度、竖向温度及变化规律);
  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.场地内及周边地下空间构筑物。
3.2.4&&采用水平埋管时,应通过槽探、坑探、钎探或钻探进行岩土工程勘察。探槽等方案应根据场地形状确定,探槽等工程的控制深度应超过埋管深度1~2m。
3.2.5&&采用垂直埋管时,应通过钻探进行岩土工程勘察。钻探方案应根据场地条件确定,勘探孔深度应比设计埋管至少深5m。
3.2.6&&在地埋管地源热泵系统方案设计前,当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在㎡时,宜进行岩土热响应试验;当建筑应用面积大于等于5000㎡时,应进行岩土热响应试验。具体情况参照表3-1进行。场地分类见表3-2,岩土热响应试验方法详见附录A。
表3-1&&不同场地热响应试验
地质条件分类 5000m2以下工程 00&m2工程 大于50000&m2工程
简单场地 钻孔及现场热响应测试0-1点, 钻孔及现场热响应测试1-2点, 钻孔及现场热响应测试大于2点,
中等复杂场地 钻孔及现场热响应测试1点, 钻孔及现场热响应测试2-3点, 钻孔及现场热响应测试大于3点,
复杂场地 热响应测试1-2点,钻孔大于2点 热响应测试2-3点,钻孔大于3点 热响应测试大于3点,钻孔大于3点
表3-2&&&场地类别划分
判定因素 场地类别
复杂场地 中等复杂场地 简单场地
1 地形、地貌 有两种以上地貌单元,地形坡角大于35& 有两种地貌单元,地形坡角10&~35& 地貌单元单一,地形坡角小于10&
2 岩层倾角(&) >45 10~45 <10
3 岩土特征 种类多,不均匀,性质变化大或有特殊岩土 种类较多,较不均匀,性质变化较大,无特殊岩土 种类少,均匀,性质变化不大,无特殊岩土
4 土层厚度(m) >15 8~15 <8
5 水文地质条件 复杂 中等复杂 简单
6 不良地质现象 发育 较发育 不发育
7 破坏地质环境的人类活动强烈程度 强烈 中等强烈 不强烈
8 相邻建筑影响程度 大 中等 小
3.2.7&&岩土热响应试验应由具有资质的检测机构完成,测试仪器仪表需要有关部门的检定认可。
3.2.8&&地埋管地源热泵系统勘察报告,应主要提供工程场地岩土体工程地质特征、岩土热物性特征、地下空间特征,地埋管对地下空间利用的影响评价,以及对地埋管工程适宜性进行评价,并提供地埋管工程施工方案及相关建议,其中工程施工方案主要包含钻井方法、钻井机具的选择,相关建议主要包含成孔条件及难易程度。
3.3&地表水换热系统勘察
3.3.1&&地表水地源热泵系统方案设计前,应对工程场地地表水源、水资源利用条件、利用方式进行勘察和评价。
3.3.2&&对利用江、河、湖泊、水库等地表水体换热时,勘察和评价应包括下列内容:
  1.地表水利用现状及规划;
  2.地表水水源性质、水面用途、深度、面积及其分布情况;
  3.近10~20年的水文资料,包括洪水、枯水期间水位及流量;
  4.地表水流速和流量的动态变化情况;
  5.地表水水质及其动态变化情况:针对水质情况进行综合评价,提出水利用方案建议;&
  6.地表水取水和回水的适宜地点及路线或地表水换热器适宜布置区域及干管路线;
  7.分析地表水取用及回水对水体生态环境、水质的影响;
  8.航运情况、附近取排水构筑物情况;
  9.地表水适宜性评价。
3.4&地下水换热系统勘察
3.4.1&&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。
3.4.2&&水文地质条件勘察可参照《供水水文地质勘察规范》GB&,《供水管井技术规范》GB&进行。
3.4.3&&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.地下水补给、径流及排泄条件,包括径流方向、速度和水力坡度等;
  5.地下水水温及空间变化特征;
  6.分层采集水样化验,查明地下水化学特征;
  7.地下水水位动态变化情况。
  8.地下水适应性评价。
3.4.4&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.抽水和回灌试验方法参照《浅层地热能勘察评价规范》DZ/T;
  2.水井出水水温、垂向井温测试;
  3.当地下水条件复杂时,宜采用示踪试验,查明地下水径流方向;
  4.渗透系数和影响半径计算。
3.4.5&&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。
3.4.6&&地下水地源热泵系统勘察报告,应主要提供工程场地地下水类型及含水层特征、地下水径流特征、可开采资源量及回灌能力、地下空间特征,评价地下水水源热泵工程对地下空间利用以及对地质环境的影响,回灌水对地下水水质的影响,进而对地下水水源热泵系统工程适宜性进行评价,并提供地下水水源热泵系统工程施工方案及相关建议。
3.5&污水换热系统勘察
3.5.1&&污水(中水)地源热泵系统方案设计前,应对污水的基本构成、水文状况、污水源利用条件、利用方式进行勘察和评价。
3.5.2&&当利用城市污水(中水)时,勘察和评价应包括以下内容:
  1.污水资源利用现状及规划;
  2.全年水温、水质、流量(平均值、峰值、谷值)等动态变化数据及污水特征值变化规律,污水处理厂运行情况及规律。
  3.污水的性质、来源、排水位置、污水管网的布局、走向;
  4.适当的取水及利用方式,取水和回水的适宜地点和路线。
3.5.3&&当利用的污水未达到《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T&或《城市污水再生利用生活杂用水水质》GB/T&等标准时,应对污水利用方案进行环保、卫生与防疫等内容评估。
4&&工程可行性评估
4.1&一般规定
4.1.1&&在符合国家和行业相关法规、政策的前提下,且地源热泵系统应用技术经济合理的建设项目,应优先采用地埋管地源热泵系统、地表水地源热泵系统、污水源热泵系统,谨慎采用地下水源热泵系统。
4.1.2&&采用地源热泵系统的工程项目,应进行工程可行性评估,编制可行性评估(研究)报告,并作为工程立项的主要依据之一。
4.2&可行性评估
4.2.1&&项目评估前应收集建设项目影响区域的有关规划、气象及水文地质条件、地下管线分布和地下建筑物以及施工技术条件等资料,详细了解当地能源供应、能源价格、相关政策及物价水平等。
4.2.2&&可行性评估(研究)报告内容应根据项目要求进行编制,主要包含以下内容:
  1.工程概况:包括工程项目所在区位的地理位置、气象及水文地质条件、地形及地貌特征、工程项目规模等;
  2.项目建设的必要性:分析拟建项目能源利用的节能环保及可持续发展的意义及必要性;分析拟建项目对当地合理配置和有效利用资源的意义;分析拟建项目对当地产业政策和技术政策、保护环境和可持续发展的积极贡献;
  3.项目建设条件分析:包括工程场地状况调查、地源热泵换热系统工程勘察、浅层地热能资源利用条件以及建设项目影响区域内的能源、资源应用条件等;
  4.项目建设方案研究:根据项目建设条件,对浅层地热能资源利用场地进行评估,根据评估结果,提出多个系统建设方案,并通过比较选择适宜的建设方案;
  5.环境影响与安全预评价:根据项目的建设方案分析预测建设项目可能存在的风险、有害因素的种类及危害程度,在环境质量现状监测和调查的基础上,运用技术手段进行分析、预测和评估,提出经济合理、技术可行的解决方案;
  6.投资估算:地源热泵系统工程费主要包括设计费、设备材料购置费、工程施工安装费、工程建设其他费用、基本预备费和建设期利息等;
  7.技术经济分析:按规定科目详细分析地源热泵系统输送能效、运营费用,计算项目与常规供暖、供冷方式系统的增量成本、静态增量投资回收期和项目费效比等相关指标,评价项目的可行性。
  8.社会评价:在社会调查的基础上,分析拟建项目的社会影响,分析主要利益相关者对项目的支持和接受程度,分析项目的社会风险,并提出防范和解决的方案;
  9.结论与建议。
5&&地埋管换热系统
5.1&一般规定
5.1.1&&地埋管换热系统初步设计前,应根据工程勘察报告(含岩土热物性测试报告)及相关基础资料评估地埋管换热系统实施的可行性。
5.1.2&&地埋管换热系统施工时,严禁损坏既有地下管线及构筑物。
5.1.3&&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。
5.2&地埋管管材与传热介质
5.2.1&&地埋管管材及管件应符合设计要求,且应提供合格的质量检验报告和生产厂家的产品合格证。
5.2.2&&地埋管管材及管件应符合下列规定:
  1.地埋管管材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材及管件,宜采用高密度聚乙烯管(HDPE80或HDPE100)或聚丁烯管(PB),不宜采用聚氯乙烯管(PVC),且管件与管材材质应相同。
  2.地埋管管材与管件的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1.0&MPa。地埋管外径及壁厚可按附录B的规定选用。
5.2.3&&以水为传热介质,进出水温度应符合以下要求:
  1.夏季运行工况条件下,地埋管换热器侧出水温度宜低于33℃;
  2.冬季运行工况条件下,地埋管换热器侧进水温度不宜低于4℃。
5.3&地埋管换热系统设计
5.3.1&&地埋管换热系统设计前应明确标明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。
5.3.2&&地埋管换热系统设计应进行全年逐时负荷计算。在计算周期内,地埋管换热系统总释热量宜与其总吸热量相平衡,当地埋管换热系统对岩土体的总释热量与总吸热量不平衡时,应进行补偿热平衡计算,计算周期为连续运行20年。当系统连续运行20年,由于其不平衡度的积累而引起岩土体温度变化不超过2℃时,认为该系统对岩土体的总释热量与总吸热量相对平衡。
5.3.3&&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源与地埋管换热器并用的复合式系统。
5.3.4&&地埋管换热器应根据可使用地面面积、工程勘察结果及钻井施工成本等因素确定埋管方式。
5.3.5&&地埋管换热器设计计算应根据现场实测岩土体及回填料热物性参数,采用专用软件进行。实施了岩土热响应试验的项目,应利用岩土热响应试验结果进行地埋管换热器的设计。竖直埋管的设计也可按本规范附录C的方法进行设计计算。
5.3.6&&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总长度内。对于大面积的竖直地埋管换热系统,且水平埋管部分在整个系统中占较大的比例,水平埋管部分应折算成适当的地埋管换热器长度,并计入竖直地埋管总长度中。
5.3.7&&水平地埋管换热器可不设坡度。最上层埋管顶部距地面的深度不宜小于0.8&m。
5.3.8&&竖直地埋管换热器埋管深度宜大于30&m,但不宜超过120m,钻孔孔径不宜小于0.11&m,钻孔间距应满足换热需要,间距宜为4m~6&m。水平连接管的深度距地面不宜小于1.5&m,且应在其他室外管道之下。
5.3.9&&为了加强系统换热和系统内及时排气,地埋管换热器管内流体应保持紊流流态。竖直地埋管管内流速推荐流速:双U&De25管不宜低于0.4m/s,单U&De32管不宜低于0.6m/s,水平环路集管坡度宜为0.002。
5.3.10&&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。供、回水环路集管的间距不宜小于0.6&m。
5.3.11&&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。
5.3.12&&地埋管换热系统应设自动补水及泄漏报警系统。
5.3.13&&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。
5.3.14&&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。
5.3.15&&地埋管换热系统宜采用变流量设计。
5.3.16&&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。
5.4&地埋管换热系统施工
5.4.1&&地埋管换热系统施工前应具备埋管区域的工程勘察资料和施工图设计文件,并完成施工组织设计。
5.4.2&&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,并应进行场地清理,达到施工要求。
5.4.3&&施工过程中,应严格检查并做好管材、成品和半成品的保护工作。
5.4.4&&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《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,不应采用两个900的弯管对接构成U型弯管;
  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.竖直地埋管换热器使用的管道,应组对整根放入,不得拼接。&&
5.4.5&&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。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。铺设完毕并试压合格后覆土前应先用细砂覆盖,厚度宜为200mm以上。
5.4.6&&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。
5.4.7&&竖直地埋管换热器U形管安装应在钻孔成孔后立即进行。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,并在带压状态下进行,同时采取措施使U形管两支管处于分开状态。
5.4.8&&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40&m灌浆回填应在周围临近钻孔均钻凿完毕后进行。
5.4.9&&竖直地埋管换热器灌浆回填料宜采用膨润土、细砂和水泥的混合浆或专用灌浆材料,当地埋管换热器设在密实或坚硬的岩土体时,宜采用水泥基料灌浆回填。回填材料应具有与周围岩土相适应的较高的导热性能和保证钻孔密封性的低渗透率。
5.4.10&&地埋管换热器安装前后均应对管道进行试压和冲洗。
5.5&地埋管换热系统的检验与验收
5.5.1&&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,检验由建设方、设计方、施工方、监理方、质量监督单位等组成,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;
5.5.2&&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1.0&MPa时,应为工作压力的1.5倍,且不应小于0.6&MPa;当工作压力大于1.0&MPa时,应为工作压力加0.5&MPa;
  2.水压试验步骤:
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15&min,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l&h。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15&min,稳压后压力降不应大于3&%,且无泄漏现象;
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30&min,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,回填前应进行第三次水压试验,在试验压力下,稳压至少2&h,且无泄漏现象;
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12&h,稳压后压力降不应大于3&%;
系统联合调试时应进行第五次水压试验。
  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。
5.5.3&&回填过程的检验应与安装地埋管换热器同步进行。
6&&地表水换热系统
6.1&一般规定
6.1.1&&如果建筑物附近存在水质、水温与水量均符合要求的地表水资源,应采用地表水源热泵系统。
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、水温变化情况综合确定。
6.1.3&&地表水源热泵系统应进行全年逐时负荷计算,同时应根据地表水源热泵系统在设计工况下的最大吸热量和排热量,确定地表水换热系统的换热量,并且对地表水体进行热平衡分析与计算。当不能满足要求时,应采取辅助冷却或加热措施。辅助加热不宜采用直接电加热的方式。
6.1.4&&地表水换热系统宜采用变流量系统。
6.1.5&&江河水宜采用开式地表水换热系统,湖水应根据水质等确定采用开式还是闭式地表水换热系统。
6.1.6&&地表水换热系统设计前,应对地表水源热泵系统运行对水环境的影响进行评估。
6.1.7&&地表水换热系统设计方案应包含以下内容:
  1.地表水的用途、地方水利法规、潜在生态环境影响的评估;
  2.地表水的平均深度和水域面积,供回水管和拟用于空调系统冷热源换热器所在水体的深度、水温、水位的测量数据;
  3.水体的置换速度,水体对制冷与制热的最大负荷的供给能力;
  4.地表水水质分析及采取的水质处理措施。
6.2&开式系统设计
6.2.1&&当源水杂质较多、含盐度及其他矿化物浓度较高时,宜在源水与水源热泵机组之间增设中间换热器。设置时宜作技术经济比较,中间换热器的材质应具有与地表水成分相应的耐腐蚀和耐磨损能力,宜采用可拆卸式板式换热器。
6.2.2&&开式地表水换热系统取水点应选择水位较深、水质较好的位置,应位于排水口的上游且与排水口保持足够的距离。在弯曲的河段,取水点宜设在河流凹岸顶点的稍下游处。在顺直的河段,取水点应设在河流较窄、流速较大、水位较深的地点。在有支流入口处容易产生大量泥沙沉积,取水点应离支流入口处上游、下游有足够的距离。对于滞留水体,宜深层取水,表层排水。
6.2.3&&开式系统的取水方式宜采用岸边取水或中心取水的方式。如果岸边水深足够、水质及地质条件较好、水位变化幅度不大、河岸(湖岸)陡,可以采用岸边积水室取水。中心取水方式采用取水头取水。取水头不应高于地表水的最低水位,取水头底部离湖底、河底不宜小于0.5m。应根据地表水源情况选用喇叭形、蘑菇形或箱式取水头。喇叭形和蘑菇形取水头部的进水流速宜为0.2~0.6m/s,箱式取水头部的进水孔流速宜为0.1~0.2m/s。取水头应具有初步过滤、污物沉淀功能,并能够进行定期清洗。
6.2.4&&应根据热泵机房与取水点的距离确定取水泵房的位置。如果取水泵房设在热泵机房内,应根据水泵的必需气蚀余量、水泵的几何安装高度及进水管长度,对具体的工程进行核算,确定合理的进水管流速和管径,确保水泵内不会产生气蚀。如果取水泵的进水管为虹吸式进水管,应采取必要的措施保证水泵启动时虹吸段能够正常吸水。
6.2.5&&在技术和经济条件允许的情况下,可采用天然河床渗滤取水的方式。如果将渗滤取水应用于地表水源热泵系统,可在取水换热后对其进行二次利用,提高渗滤取水系统的综合利用效益。
6.2.6&&开式地表水换热系统应根据水质条件相应采取去除杂质、灭藻、防腐蚀等水处理措施,同时应确保换热系统的换热效果和设计使用寿命不受水质影响。换热器或热泵机组地表水侧宜设反冲洗装置。
6.2.7&&可采用喷泉型或瀑布型排水口加快排水的散热。
6.2.8&&在城市饮用水源保护区范围内取(排)水时,应遵守相关规定,并获得相关部门许可后才能取(排)水。
6.3&闭式系统设计
6.3.1&&当地表水环境保护要求较高或水质复杂,且水体面积较大、水位较深时,宜采用闭式地表水地源热泵系统。
6.3.2&&闭式地表水换热系统由若干并联的地表水换热器组件与连接各地表水换热器组件的环路集管、集分水器及循环水泵等组成。换热器组件一般采用聚乙烯管盘绕而成。
6.3.3&&闭式地表水换热器底部与河(湖)底距离不宜小于0.25m,换热器顶部距最低水位水表面的距离不应小于1.5m。换热器组件外沿之间的距离宜大于1.0m。
6.3.4&&闭式地表水换热系统宜为同程系统。环路集管布置应与水体形状相适应,供、回水管应分开布置,在水中间距不宜小于1.5米,土壤中直埋段的供、回水管间距不应小于0.6米。每个环路集管内的换热环路数宜相同,且宜并联连接;每个环路集管的总长度相差不超过10%。各换热器组件的环路集管应采用直管,直接与机房内的集分水器相连。
6.3.5&&闭式地表水换热系统应有排气、定压、膨胀、自动补水装置,补水管宜设置计量水表与漏水报警装置。进入闭式换热系统的介质应经可靠的过滤处理。
6.4&地表水换热系统施工
6.4.1&&地表水换热系统施工前应具备地表水换热系统勘察资料、设计文件和施工图纸,并完成施工组织设计。
6.4.2&&开式地表水源热泵系统室外管道布置和敷设时应注意:
  1.室外管道宜采用埋地敷设。管道的埋设深度,应根据外部荷载、管材性能及与其他管道交叉等因素确定。
  2.供回水管道的布置应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》GB50289-98的规定。
  3.供回水管道与其他管线交叉时的最小垂直净距离,应符合《室外给水设计规范》GB的规定。
  4.供回水管道应避免穿过毒物污染及腐蚀性地段,无法避开时,应采取保护措施。
  5.供回水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉时,供回水管道应敷设在上面,且不应有接口重叠;当供回水管道敷设在下面时,应采用钢管或钢套管,钢套管伸出交叉管的长度,每端不得小于3m,钢套管的两端应采用防水材料封闭。
  6.管道隆起点上应设置排气设施。
6.4.3&&压力输水管应采用钢管,且应采取防腐措施。无压输水管可采用混凝土管。
6.4.4&&地表水换热盘管管材及管件应符合设计要求,且具有质量检验报告和生产厂的合格证。换热盘管宜按照标准长度由厂家做成所需的预制件,且不应有扭曲。
6.4.5&&地表水换热系统应按照设计施工图进行组装,组装前应对盘管进行试压、检查,如发现管材表面损伤和划痕,应切除重新焊接,并达到使用要求。盘管组装完成后应妥善保存和搬运,不得暴晒或拖曳。
6.4.6&&地表水换热器底部应采用重物固定,一般采用C-20混凝土块,混凝土块的高度不小于250mm。混凝土块表面应预制钢制连接口,以便于沉块与盘管进行捆绑。应使用绝热性能好的隔离物将聚乙烯管适当地隔开,采用尼龙绳将聚乙烯盘管、隔离层及底部重物牢固捆绑在一起。
6.4.7&&地表水换热器系统安装完毕后,应对换热器系统进行冲洗和排气。
6.4.8&&换热器系统充水沉入水底后,应在下沉位置的水面上做好标记(一般采用浮标),以方便检修和维护。供回水集管进出地表水源处应设置明显的标志。
6.5&地表水换热系统检验与验收
6.5.1&&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,检验由建设方、设计方、施工方、监理方、质量监督单位等组成,检验内容应符合以下规定:
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。
6.5.2&&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1.0&MPa时,应为工作压力的1.5倍,且不应小于0.6&MPa;当工作压力大于1.0&MPa时,应为工作压力加0.5&MPa;
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15&min,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30&min,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12&h,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国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB&的相关规定。
7&&地下水换热系统
7.1&一般规定
7.1.1&&地下水取用前应获得水务部门取水许可证。
7.1.2&&地下水换热系统应结合水文地质勘探资料进行设计,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,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全程运行监测。
7.1.3&&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。
7.1.4&&地下水回灌管严禁与市政管道连接。
7.2&地下水换热系统设计
7.2.1&&热源井的设计单位应具有水文地质勘察专业资质。
7.2.2&&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.供水井、回灌井的深度及直径;
4.套管材料及要求;
5.井管配置及管材选用,抽灌设备选择;
6.井身结构、填砾位置、滤料规格及止水材料;
7.抽水试验和回灌试验要求及措施;
8.井口装置及附属设施。
7.2.3&&热源井总取水量应超过地下水热泵系统所需最大设计水量,热源井数目应满足持续出水量和完全回灌的要求。
7.2.4&&地下水宜采用旋流除砂器除去水中泥沙等杂质,利用吸附等物理方法除去水中铁、锰等金属离子。
7.2.5&&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系统设计,地下水取水管道宜保温。宜尽可能增大地下水的供回水温差,以减少用水量;
7.2.6&&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。
7.2.7&&当供水井数量超过一口时,每口抽水井安装井源逆止阀;每口回灌井稳压装置后面安装一个排气阀,避免空气被带入回灌区域。
7.2.8&&地下水管路及配件等应采用适当的材料以保证水井具有合理的使用寿命。
7.2.9&&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。
7.2.10&&热源井井口处应设置检查井。井口上若有构筑物,应留有检修用的足够高度或在构筑物上留有检修口。
7.3&地下水换热系统施工
7.3.1&&热源井的施工队伍应具有水文地质勘察专业资质。
7.3.2&&热源井施工前应具备热源井及其周围区域的工程勘察资料、施工图设计文件,并完成施工组织设计。
7.3.3&&热源井施工过程中应同时绘制地层钻孔柱状剖面图。
7.3.4&&热源井施工应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB&50296-99的规定。
7.3.5&&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。
7.3.6&&热源井的抽水试验应稳定延续12&h,出水量不应小于设计出水量,降深不宜大于5&m;回灌试验应稳定延续36&h以上,回灌量应大于设计回灌量。
7.4&地下水换热系统检验与验收
7.4.1&&热源井应由建设单位、设计单位、施工单位、监理单位和质量监督单位进行联合验收,且应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB&50296-99及《供水水文地质钻探与凿井操作规程》CJJ&13-87的规定。
7.4.2&&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7.3.6条的规定。
7.4.3&&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。
7.4.4&&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。
7.4.5&&地下水输水管网设计、施工及验收应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB&及《给水排水管道工程施工及验收规范》GB&的规定。
8&&污水换热系统
8.1&一般规定
8.1.1&&污水换热系统设计前,应根据工程勘察结果评估污水换热系统实施的可行性及经济性。
8.1.2&&污水换热系统如采用市政污水管道内污水或者经污水处理厂处理后的二级污水,取用前应获得污水管理部门的许可。
8.1.3&&用污水作为低品位热源时,引入水源热泵机组或中间换热器的&污水&应满足《城市污水再生利用&工业用水水质》GB/T&或《城市污水再生利用&城市杂用水水质》GB/T&等标准的要求。
8.1.4&&污水流量大小应使得污水换热器的换热量能满足污水源热泵系统最大取热量或释热量需要。
8.1.5&&污水换热系统最大释热量(取热量)不能满足要求,或污水处理厂检修期不能保证污水换热系统连续运行时,应有辅助冷却和辅助供热设施补充满足建筑空调需要。
8.1.6&&污水管道施工完成后,应在取回水埋管区域或者管沟沿线做出标志或标明管线的定位带,并应采用两个现场的永久目标进行定位。
8.2&污水换热系统设计
8.2.1&&根据污水是否直接与水源热泵机组换热器接触,开式污水换热系统可分为直接式污水换热系统和间接式污水换热系统:
  1.直接式污水换热系统:适用于污水处理厂处理过的二级水(即中水或尾水),一般水质较好。
  2.间接式污水换热系统:适用于水质较差或未经处理的原生污水。
8.2.2&&闭式污水换热系统或浸没式污水换热器适用于负荷相对较小的场合。
8.2.3&&应根据工程勘察与评估结果,经经济技术比较确定污水换热系统形式。
8.2.4&&污水换热系统设计方案应根据污水源来源、流动走向,污水深度、污水水质、水量、水位、水温和周边建筑情况综合确定。
8.2.5&&原生污水取水口应设置粗效过滤装置、并应具有连续反冲洗等防淤、清淤措施;取水口处污水量应稳定,排水口应位于取水口的下游并保持一定的距离。
8.2.6&&间接式污水换热系统应根据污水水质选用相应的板式换热器、壳管式换热器与套管式换热器等,换热器应具备可拆卸功能,同时必须采取防结垢、防堵塞、防腐蚀、防微生物繁殖等技术措施。
8.2.7&&污水换热系统应满足污水源热泵机组夏季冷凝器进水温度不高于33℃,冬季蒸发器进水温度不低于8℃的要求。
8.2.8&&污水过滤器、热交换器污水侧进出水管应设置压力表,宜设压差远传与报警装置。
8.2.9&&污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要求,确定水泵扬程时,应考虑取回水口落差,并在水力计算时结合水质条件对比摩阻进行修正,在没有试验数据时,其比摩阻可取洁净水的2~3倍。
8.2.10&&污水换热系统宜设置过渡季清水保护措施。
8.3&污水换热系统施工
8.3.1&&污水换热系统施工前应具备污水换热系统勘察资料、施工图设计文件,并完成施工组织设计。污水换热系统取排水管宜采用水平直埋管敷设。
8.3.2&&污水换热系统施工前应了解施工场地内已有地下管线、其它地下构筑物的用途及其准确位置,并应进行场地清理,铲除地面杂草、杂物和浮土,平整地面。
8.3.3&&施工过程中应严格检查并做好管材、成品、半成品的保护工作,管道应做好防腐和保温工作。
8.3.4&&采用沉浸式(浸没式)换热器的系统,其污水侧换热盘管应符合下列要求:
  1.换热盘管管材及管件应符合设计要求,且具有质量检验报告和生产厂的合格证。换热盘管宜按照标准长度由厂家做成所需的预制件,且不应有扭曲;
  2.供、回水管进入污水源处应设明显标志;
  3.塑料材质污水换热器管道应采用热熔或电熔连接。聚乙烯管道连接应符合《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004的有关规定;
8.3.5&&在市政道路上敷设管道,宜采用人工顶管或非开挖定向钻技术施工,并需获得相关市攻部的施工许可证;在建筑红线内埋设管道,可采用沟槽开挖技术施工。施工时应根据地勘报告及现场实际情况采取技术措施护坡,确保边坡稳定及施工安全。如有地下水要采取降水措施,严禁泡槽施工。施工后做好回填工作。
8.3.6&&如室外管线较多,施工时遇到管线交叉,应遵循以下避让原则:
  1.压力管道避让重力自流管道;
  2.新建管道避让已建管道;
  3.小管径管道避让大管径管道;
  4.临时性管道避让永久性管道;
  5.生活给水管道与污水管道交叉时,给水管道应敷设在污水管道上面,且无接口重叠;但应保证给水管覆土大于700mm。若无法保证,给水管从排水管下部通过时,应在给水管外部加装钢套管,长度应保证交叉点两侧各三米以上。
8.3.7&&污水换热系统安装前后应对管道进行冲洗充液前应进行排气。每根管必须保持0.61m/sm/s以上的流速,至少运行十五分钟,以排出管道内的空气。
8.4&污水换热系统检验与验收
8.4.1&&污水取排水管道的设计、施工与验收应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GBJl3-86、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB及《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》GJJ101-2004的规定。
8.4.2&&污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.与污水直接接触的设备和管道应符合易于过滤、清理的设计要求:
  2.污水处理设备应符合长期自动过滤、反冲洗、清理,且处理简便、能耗低的设计要求;
  3.管材、管件等材料应具有产品合格证和性能检验报告;
  4.取回水管道和换热盘管的长度、布置方式及管沟设置应符合设计要求;&
  5.埋管的位置和深度、直径、壁厚及长度应符合设计要求;
  6.各工作井和检查井应符合设计及施工要求;
  7.水压试验应合格;
  8.各管路流量应满足设计要求;
  9.循环水流量及进出水温差应符合设计要求。
8.4.3&&水压试验见6.5.2。
  开式污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的相关规定。
9&&建筑物内系统
9.1&一般规定
9.1.1&&建筑物内空调采暖系统的设计应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB&的要求。涉及生活热水或其他热水供应的系统,应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB&的要求。
9.2&热泵机房设计
9.2.1&&热泵机房设计应按照以下程序进行:
  1.必须充分了解工程情况,收集所需原始资料,做好设计前的准备工作;
  2.根据建筑物的冷(热)负荷、发展规划、使用功能等,进行多方案综合技术经济比较,制定出既能满足用户要求,且技术先进、经济合理的方案;
  3.设备的选择与计算;
  4.机房的位置、大小及配套配电、维护、值班等房间组成的确定。
9.2.2&&地源热泵机房位置宜设在靠近冷热源和冷热负荷比较集中的区域。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)装置或其它节能设施。
9.2.3&&污水源热泵机房应设置机械排风系统,换气次数不少于6次/h。
9.2.4&&地源热泵机房应做好防振、隔噪、消声等措施。
9.2.5&&水源热泵机组应在标准工况基础上修正后进行设备选型。选用的机组性能参数应符合《湖南省公共建筑节能设计标准》DBJ&和《水源热泵机组》GB/T&的规定,且应满足水源热泵系统运行参数的要求。
9.2.6&&依据地源热泵系统监测和检测相关规范和政策文件,要求安装数据监测系统的地源热泵系统必须同步进行能效数据监测系统的设计,要求进行能效检测的地源热泵系统必须同步设计检测预留方案。
9.2.7&&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管路上设冬、夏季节转换阀门,并在转换阀门上作出明显标识。地下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。设计图纸应绘出水源热泵机组在冬、夏季转换时,与之相适配的阀门启闭原理图,以便指导施工及运行管理。&
9.2.8&&地源热泵系统具备热水-空调冷热联供条件的应优先采用地源热泵冷热联供系统。夏季,利用空调冷凝热生产生活热水;过渡季节和冬季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。提供生活热水时,宜采用换热设备间接供给。
9.2.9&&机房设计,应便于机组和配电装置的布置、运行操作、搬运、安装、维修和更换,以及进、出水管路的布置,并满足以下要求:
  1.机房内的主要人行通道宽度不应小于1.2m;相邻机组之间、机组与墙壁间的净距,不应小于0.8m;高压配电盘前的通道宽度,不应小于2.&0m;低压配电盘前的通道宽度,不应小于1.5m;机组用电量大时,应尽量靠近变配电所。
  2.机房内,应设排水沟、集水坑,必要时应设排水泵。
  3.机房高度,应满足操作、维修的要求和最大物体的吊装要求。
9.2.10&&机房设计除应符合本规范外,尚应符合现行国家标准中有关消防、安全、环保的规定。
9.3&末端系统设计
9.3.1&&建筑物内系统应根据建筑物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。对于超大型的办公、商业等建筑,当有较大内区且常年有稳定的余热量,在冬季或过渡季节需要同时供冷供热,且经济合理时,宜采用水环式水源热泵空气调节系统。
9.3.2&&末端设备应按实际设计参数进行修正后选型。
9.3.3&&建筑物内地源热泵系统末端设计应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB&和《建筑给水排水设计规范》GB等相关规定。
9.4&建筑物内系统施工、检验与验收
9.4.1&&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。
9.4.2&&水源热泵机组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及验收规范》GB、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB及《通风与空调给出施工质量验收规范》GB的规定。
9.4.3&&设有数据监测系统和能效检测预留方案的地源热泵系统必须严格遵照设计图纸进行施工安装。
10&&整体试运转、调试与验收
10.1&一般规定
10.1.1&&地源热泵系统交付使用前,应进行整体试运转、调试与验收。
10.2&运转与调试
10.2.1&&地源热泵系统的试运转应由施工单位负责,调试应由建设单位负责组织施工、设计、主要设备供应商、监理等单位共同进行。
10.2.2&&地源热泵系统安装工程中,应进行现场检验,并提供检验报告,检验内容应符合以下规定:
  1.管材、管件、设备等材料应具有产品合格证、性能检验报告和产品说明书等;
  2.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。
  3.水压试验记录和签证;
  4.各环路流量应平衡,且应满足设计要求;
  5.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。
10.2.3&&地源热泵系统整体试运转与调试应符合下列规定:
  1.整体试运转与调试前应制定具体运转与调试方案,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24&h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。
10.2.4&&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做出评价。
10.3.1&&地源热泵系统的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,合格后即办理竣工验收手续。
10.3.2&&地源热泵系统验收时,应检查验收的资料,一般包括下列文件及记录:
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、进场检(试)验报告、产品性能检验报告及产品说明书等文件;
  3.隐蔽工程检查验收记录;
  4.工程设备、风管系统、管道系统安装及检验记录;
  5.管道试验记录;
  6.水系统及风系统平衡调试及试运转记录;
  7.单机试运转与调试记录;
  8.系统联合试运转与调试记录;
  9.分部工程质量验收记录;
  10.观感质量综合检查记录。
10.3.3&&地源热泵系统整体运转、调试与验收除应符合本导则外,还应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB&50274-98、《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB及《通风与空调工程施工质量验收规范》GB&等相关规定。
11&&系统检测、监测与评价
11.1&一般规定
11.1.1&&地源热泵系统工程竣工验收合格、投入正常使用前应进行能效测评与数据监测系统建设。
11.1.2&&项目设计单位应在设计阶段同步设计检测、监测预留方案,在设计文件中注明,项目施工单位应按设计要求留出检测点位置孔。
11.1.3&&国家级或省级能效测评机构对地源热泵项目进行能效测评,所有项目均须进行形式检查并出具形式检查报告。
11.1.4&&省级、市级地源热泵技术支撑单位指导地源热泵系统数据监测系统建设,监测数据统一发送至湖南省可再生能源建筑应用示范项目数据监测管理平台,并通过平台统一上传至住房城乡建设部。
11.1.5&&符合以下条件的工程项目应进行现场检测,出具能效测评报告,安装数据监测系统上传至省级数据监测管理平台。示范市:(1)&建筑面积不低于2万平米的项目;(2)&应用两种以上技术类型的项目。示范县:建筑面积不低于1万平米的项目。
11.1.6&&地源热泵系统测评的目的是对地源热泵系统运行情况进行全面、客观、合理的评价,并通过监测设备对系统安全性、节能性进行长期追踪。
11.1.7&&地源热泵能效测评可根据实际工程需要确定,主要有以下内容:
  1.热泵机组能效测评。根据实测的地源热泵机组制冷(热)消耗的功率和计算的制冷(热)量,计算各个时刻地源热泵机组的COP,根据计算绘制机组性能随负荷变化的关系曲线,对热泵机组的实际运行性能进行评价。
  2.输送系统能效测评。通过测试计算冷(热)水输送系统能效比(ER)。
  3.系统总能效测评。系统总能效比(COPs)为测试期间系统产生的冷(热)量与系统总的输入功率(Ns)的比值。
11.1.8&&地源热泵系统测试、评价方法应符合住房和城乡建设部《可再生能源建筑应用工程评价标准》和《可再生能源示范项目测评导则》,以及湖南省《关于开展可再生能源建筑应用示范项目能效测评工作的通知》湘建科〔号的规定。
11.1.9&&地源热泵数据监测系统建设的目的是为了掌握地源热泵系统的实际运行效果,从而更有效的管理和规范项目的运行,为我国地源热泵规模化应用提供基础数据支撑和经验储备,进而加快地源热泵的推广。
11.1.10&&地源热泵数据监测系统建设应满足住房和城乡建设部《可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则》和《关于开展可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统建设的通知》湘建办〔2012〕53号的技术要求。
11.2&热泵机组性能评价
11.2.1&&热泵机组制热/制冷性能系数是指热泵机组的制冷/制热量与输入功率之比,热泵单独提供生活热水时由热泵机组制热性能系数进行评价。
11.2.2&&测试工况: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额定工况,机组的负荷率宜达到机组额定值的80%以上。
11.2.3&&测试参数:机组热源侧流量、机组用户侧流量、机组热源侧进出口水温、机组用户侧进出口水温、机组输入功率。
11.2.4&&测试时间:热泵机组的检测应在机组运行工况稳定后进行,测试周期为1小时。
11.2.5&&数据整理
  热泵机组制热/制冷性能系数根据测试结果,按下式计算:
   COPL=QL/Ni&&&&&&&&&&& (11-1)
   COPH=QH/Ni&&&&&&&&&&&&& (11-2)
式中:COPL──热泵机组的制冷性能系数;
   COPH──热泵机组的制热性能系数
&&&&&&QL──测试期间机组的平均制冷量,单位为千瓦(kW);
&&&&&&QH──测试期间机组的平均制热量,单位为千瓦(kW);
&&&&&&Ni──测试期间机组的平均输入功率,单位为千瓦(kW)。
机组测试期间的平均制冷(热)量按下式计算:
   Q=V&c&Dtw&/3600&&&&&&&& (11-3)
式中:V&──热泵机组用户侧平均流量,m3/h;
   &Dtw&──热泵机组用户侧进出口水温差,℃;
&&&&&&&&──冷(热)水平均密度,kg/m3;
&&&&&&c&冷(热)水平均定压比热,kJ/(kg.℃);
&&&&&&&、c可根据介质进出口平均温度由物性参数表查取。
11.2.6&&效果评价
  热泵机组的实测制冷、制热性能系数应满足设计要求;当设计无明确规定时在测试评价报告中应给出热泵机组制热、制冷性能系数。
11.3&输送系统能效评价
11.3.1&&冷(热)水输送能效比是指冷(热)水输送泵电耗与冷(热)水输送的冷(热)量之比,用于评价热泵系统冷(热)水输送系统的经济运行情况。
11.3.2&&测试参数:系统用户侧∕源侧流量、系统用户侧∕源侧进出口水温、系统用户侧∕源侧输送泵耗电量。
11.3.3&&测试时间:输送系统的检测应在机组运行工况稳定后进行,测试时间为6&小时。
11.3.4&&数据整理
  用户侧输送能效比根据测试结果,按下式计算:
   ER=&Ncp&/&QCW&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(11-4)
式中:ER──冷(热)水输送能效比;
&&&&&&NCP──测试期间冷(热)水输送泵电耗,单位为千瓦时(kWh);
   QCW──冷(热)水输送的冷(热)量,单位为千瓦时(kWh);
  1.热泵系统用户侧输送能效比与热源侧输送能效比应同时检测;
  2.对于多次泵系统,每增加一次泵,输送能效比(ER)可增加0.00312;
  3.输送系统的用户侧末端循环水泵、热源侧侧循环水泵或潜水泵或中介水泵(原生污水源)、二次泵的输入功率应在电动机输入线端同时测量。测试期间的输入功率应进行平均累加;
  4.热泵机组的冷(热)水设计供、回水温差应不小于5℃。在技术可靠、经济合理的前提下,宜加大冷(热)水供、回水温差。
11.3.5&效果评价
  水泵输送能效比当设计无明确规定时应满足现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB&中的具体要求。
11.4&系统总能效评价
11.4.1&&典型季节系统能效比是指地源热泵系统的制冷/制热量与系统输入功率之比,这里的系统输入功率主要是指热泵机组以及与热泵系统相关的所有水泵的输入功率之和(不包括用户末端设备)。
11.4.2&&测试工况:应尽量接近系统的设计工况,系统的最大负荷率宜达到设计值的60%以上。
11.4.3&&测试参数:系统热源侧流量、系统用户侧流量、系统热源侧进出口水温、系统用户侧进出口水温、机组消耗的电量、水泵消耗的电量。
11.4.4&&测试时间:热泵系统的检测应在系统运行正常后进行,测试周期为2~3&天。
11.4.5&&数据整理
  热泵系统的典型季节系统能效比根据测试结果,按下式计算:
   COPSL=QSL/(Ni+&Nj)&&&&&&&&&& (11-5)
   COPSH=QSH/(Ni+&Nj)&&&&&&&&&& (11-6)
式中:COPSL──热泵系统的制冷能效比;
   COPSH──热泵系统的制热能效比;
&&&&&&QSL──系统测试期间的总制冷量,单位为千瓦.时(kWh);
&&&&&&QSH──系统测试期间的总制热量,单位为千瓦.时(kWh);
&&&&&&Ni──系统测试期间,热泵机组所消耗的电量,单位为千瓦.时(kWh)。
 &&&&Nj──系统测试期间,水泵所消耗的电量,单位为千瓦.时(kWh)。
  系统测试期间的总制冷(热)量按下式计算:
   Q=&qi&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (11-7)
   q=V&c&Dtw&&&&&&&&&&&&&&&&& (11-8)
式中:V&──系统用户侧的平均流量,m3/h;
   &Dtw&──系统用户侧的进出口水温差,℃;
&&&&&&&&──冷(热)水平均密度,kg/m3;
&&&&&&c&冷(热)水平均定压比热,kJ/(kg.℃);
&&&&&&&、c可根据介质进出口平均温度由物性参数表查取。
11.4.6&&效果评价
  热泵系统实测的典型季节制冷/制热能效系数应满足设计要求;当设计无明确规定时应满足住房和城乡建设部《可再生能源建筑应用工程评价标准》的规定。
11.5&地源侧环境影响评价
11.5.1&&测试参数:土壤温度、地下水/地表水水位、地下水/地表水水温、水质(PH值、浊度)等。
11.5.2&&测试时间:土壤温度、地下水位、水质等项目检测应在系统运行正常后进行,测试周期为2~3&天。
11.5.3&&根据实测的系统数据进行环境影响评价,上述各项指标应满足项目申报书和申请报告,及现行国家、行业标准要求中的具体要求。土壤温度、地下水/地表水水位、地下水/地表水水温宜长期监测。
11.6&工程评价
11.6.1&&评价指标
  工程评价的依据是国家相关标准和项目《申请报告》,评价指标包括节能效益评估、环保效益评估、经济效益评估。
  1.通过计算地源热泵系统与常规供暖、供冷方式的节能量和节能率,对地源热泵系统的节能效益进行评估。根据项目的具体情况,可按短期测试和长期监测两种方法对系统的节能效益进行评估。
  2.根据地源热泵系统相对于常规供暖(冷)系统的一次能源节能率,参照消耗一次能源所产生的温室气体和污染气体量,对示范项目应用地源热泵空调系统所带来的环保效益进行评价。根据消耗一次能源所产生的温室气体和污染气体量的类型,确定对二氧化碳减排量(吨/年)、二氧化硫减排量(吨/年)、粉尘减排量(吨/年)等三种污染物的减排量进行评估。
  3.根据项目申报书或项目立项可行性报告中提供的增量成本和节能效益评估得到的系统节能量,计算项目的静态投资回收期。根据静态投资回收期,对项目的经济效益进行评估。
11.6.2&&判定原则
  合格评价判定依据是项目《申请报告》中的相关考核指标,达到《申请报告》指标要求,判为合格,通过测评;反之,判为不合格,该项目没通过测评。
11.7&地源热泵系统监测
11.7.1&&地源热泵数据监测系统在地源热泵系统通过能效测评验收后组织实施,系统验收应纳入整个项目进行工程验收。
11.7.2&&地源热泵数据监测系统由数据计量设备、数据采集设备、数据传输设备和数据中心软件组成。
11.7.3&&监测参数
  1.单一系统:室外温度、系统用户侧进出水温度、系统热源侧进出水温度、系统用户侧循环流量、系统热源侧循环流量、系统耗电量、机组用户侧进出水温度、机组热源侧进出水温度、机组用户侧循环流量、机组热源侧循环流量、机组输入功率等。
  2.综合系统:对于具有制冷、供暖和生活用水的综合地源热泵系统,应相应增加监测参数,以充分体现系统综合效益。
11.7.4&&监测时间:地源热泵数据监测系统本地监测时间不小于5年,其中监测数据实时传送至湖南省数据中心的时间不少于3年。
11.7.5&&监测数据质量要求
  应对地源热泵数据监测系统所采集各类数据质量进行科学的评估。数据监测系统建成验收时和建成验收后,监管平台应每隔12&个月进行数据的大数审核,发现较大误差或错误应采取及时必要的更正措施。
  大数审核内容主要包括:
  人工方式:通过人工方式采集的建筑基本情况的数据必须齐全。
  自动方式:通过自动方式采集的监测数据和计算数据应能真实反映地源热泵系统动态变化的状态,保障采集数据的实时性、正确性和合理性。各项数据应均符合数据有效性的相关规定,并应符合相应精度的要求,其增减、高低变化应在系统动态变化的合理范围之中并符合逻辑性。
11.7.6&&数据整理:根据长期监测数据,按11.2~11.6规定的方法对地源热泵系统热泵机组制热/制冷性能系数、系统能效比(典型季节)、全年常规能源替代量、二氧化碳减排量(吨/年)&、二氧化硫减排量(吨/年)等指标进行计算。
11.7.7&&效果评价
  上述各项指标应满足项目申报书和申请报告,及现行国家、行业标准要求中的具体要求。
附录A&&现场热响应测试方法与要求
A.1.1&&现场热响应测试的目的主要是得到在地埋管换热器设置深度范围内当地岩土层的热物性参数,包括表观导热系数、比热容、岩土初始平均温度等,作为按照一定的传热模型设计地埋管换热器或模拟地源热泵系统性能的基础数据。
A.2.1 现场热响应测试的原理是通过对钻孔埋管换热器施加一个恒定的热(或冷)负荷,记录循环液(通常是水)的进出口温度随时间的变化,根据一定的传热模型反推岩土层的热物理性质。根据试验得到的温度响应数据计算岩土体的导热系数时,宜采用线热源模型;此时,热响应试验初始阶段的数据(约10-15&h)不适合线热源模型,应舍去。也可以采用基于数值计算模型的参数估计方法来确定岩土体的热物性。
A.2.2&&用作现场热响应测试的钻孔埋管换热器的设置方式、深度和回填方式应与拟建设的地埋管换热器保持一致。
A.3.1&&对现场热响应测试的技术要求是:
  1.热响应连续测试的时间应大于48h;
  2.加热功率应为每米钻孔50W-80W,大致为实际U型管换热器高峰负荷值;
  3.加热功率的标准差应该小于其平均值的1.5%,最大偏差应小于平均值的&10%;或由于加热功率的变化引起的平均温度值对于T(温度)--&log&t(时间的对数)坐标上的一条直线的偏差应小于0.3&K;
  4.循环水进出口温度的测量、转换和记录的综合精度应不低于&&0.3&K;
  5.功率的测量、传输和记录仪器的综合精度应不低于读数的&&2%;
  6.U型管内的流速应适当,以保证U型管进出口温差为3.5-7&K;
  7.现场热物性测试应于完成埋管和回填5天以后再开始进行;
  8.地下岩土体的初始温度在上述等待期以后测试,可以在注满水的管中在不少于三处不同的深度直接插入测温元件测定并求平均值;或在没有开始加热而循环泵已启动的情况下以短的时间间隔(例如10s),在10-20min内连续记录U型管的出口水温,得到的循环水柱塞流通过测温元件时的温度数据可反映岩土体的初始温度分布;
  9.热响应试验数据采集的频率至少为10min一次;
  10.试验钻孔的直径不应大于150mm,并应根据本标准的要求进行回填。回填材料的导热系数不宜低于1.3&W/&m.K;
  11.试验装置与钻孔的距离应不大于1.5m,地面以上的连接管路应充分隔热,试验装置中的管路和水力组件也应充分隔热,以尽量减小环境散热损失;
  12.U型管实际长度的测量误差应不大于&1%;
  13.如果需要对钻孔重新进行测试,则需要等U型管回路中的温度回复到与地层初始温度的差值不大于0.3&K方可进行。
&&湖南省住房和城乡建设厅
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 日
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