地源熱泵施工與設(shè)計(jì)講訴

1、 第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘察 第二章第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì)土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 第三章第三章 地下水源熱泵的施工與設(shè)計(jì)地下水源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 第四章第四章 地表水源熱泵的施工與設(shè)計(jì)地表水源熱泵的施工與設(shè)計(jì)一、地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)進(jìn)行工程場地狀況調(diào)查，一、地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)進(jìn)行工程場地狀況調(diào)查，并應(yīng)對淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行勘查。并應(yīng)對淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行勘查。 1、工程場地狀況調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容：工程場地狀況調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1）場地規(guī)劃面積、形狀及坡度； 2） 場地內(nèi)已有建筑物的占地面積及其分布； 3） 場地內(nèi)樹木植被、池塘、排水溝及架空輸電

2、線、電信電纜的分布； 4） 場地內(nèi)已有的、計(jì)劃修建的地下管線和地下構(gòu)筑物的分布及其埋深； 5）場地內(nèi)已有水井的位置。 工程場地可利用面積應(yīng)滿足修建地表水抽水構(gòu)筑物(地表水換熱系統(tǒng))或修建地下水抽水井和回灌井(地下水換熱系統(tǒng))或埋設(shè)水平或豎直地埋管換熱器(地埋管換熱系統(tǒng))的需要。同時(shí)應(yīng)滿足置放和操作施工機(jī)具及埋設(shè)室外管網(wǎng)的需要。2、淺層地?zé)豳Y源的勘察包括以下內(nèi)容：、淺層地?zé)豳Y源的勘察包括以下內(nèi)容： 1）地埋管換熱系統(tǒng)勘察包括：）地埋管換熱系統(tǒng)勘察包括： 第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘察 巖土層的結(jié)構(gòu)； 巖土體熱物性； 巖土體溫度； 地下水靜水位、水溫、水質(zhì)及分布； 地下水徑

3、流方向、速度； 凍土層厚度。采用水平地埋管換熱器時(shí)，地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用槽探、坑探或研探進(jìn)行。槽探是為了了解構(gòu)造線和破碎帶寬度、地層和巖性界限及其延伸方向等在地表挖掘探槽的工程勘察技術(shù)。探槽應(yīng)根據(jù)場地形狀確定，探槽的深度一般超過埋管深度1m。采用豎直地埋管換熱器時(shí)，地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用鉆探進(jìn)行。鉆探方案應(yīng)根據(jù)場地大小確定，勘探孔深度應(yīng)比鉆孔至少深5m。 巖土體熱物性指巖土體的熱物性參數(shù)，包括巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱等。若埋管區(qū)域已具有權(quán)威部門認(rèn)可的熱物性參數(shù)，可直接采用已有數(shù)據(jù)，否則應(yīng)進(jìn)行巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱等熱物性測定。 第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘察 測

4、定方法可采用實(shí)驗(yàn)室法或現(xiàn)場測定法。 實(shí)驗(yàn)室法:對勘探孔不同深度的巖土體樣品進(jìn)行測定，并以其深度加權(quán)平均，計(jì)算該勘探孔的巖土體熱物性參數(shù);對探槽不同水平長度的巖土體樣品進(jìn)行測定，并以其長度加權(quán)平均，計(jì)算該探槽的巖土體熱物性參數(shù)。 現(xiàn)場測試法:現(xiàn)場測試巖土體應(yīng)在測試埋管狀況穩(wěn)定后進(jìn)行。根據(jù)埋管深度或長度，測試一般應(yīng)在測試埋管安裝完畢72h后進(jìn)行。對兩個(gè)勘探孔(槽)及兩個(gè)以上勘探孔(槽)的測試，其測試結(jié)果取算術(shù)平均值。2）地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容：地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容： 地下水類型； 含水層巖性、分布、埋深及厚度； 含水層的富水性和滲透性；a) 地下水徑流方向、速度和水力坡度；

5、第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘察 地下水水溫及其分布； 地下水水質(zhì)； 地下水水位動(dòng)態(tài)變化。3）地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)。包括：）地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)。包括： 抽水試驗(yàn)； 回灌試驗(yàn)； 測量出水水溫； 取分層水樣并化驗(yàn)分析分層水質(zhì)； 水流方向試驗(yàn)； 滲透系數(shù)計(jì)算。 滲透系數(shù)指單位時(shí)間內(nèi)通過單位斷面的流量(m/d)，一般用來衡量地下水在含水層中徑流的快慢。 第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘察 4）地表水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容：）地表水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容： 地表水水源性質(zhì)、水面用途、深度、面積及其分布；不同深度的地表水水

6、溫、水位動(dòng)態(tài)變化；地表水流速和流量動(dòng)態(tài)變化；地表水水質(zhì)及其動(dòng)態(tài)變化；地表水利用現(xiàn)狀； 地表水取水和回水的適宜地點(diǎn)及路線。 地表水水溫、水位及流量勘察應(yīng)包括近20年最高和最低水溫、水位及最大和最小水量;地表水水質(zhì)勘察應(yīng)包括:引起腐蝕與結(jié)垢的主要化學(xué)成分，地表水源中含有的水生物、細(xì)菌類、固體含量及鹽堿量等。 第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘察 二、對已具備水文地質(zhì)資料或附近有水井的地區(qū)，應(yīng)通過調(diào)二、對已具備水文地質(zhì)資料或附近有水井的地區(qū)，應(yīng)通過調(diào)查獲取水文地質(zhì)資料。調(diào)查區(qū)域半徑宜大于擬定換熱區(qū)查獲取水文地質(zhì)資料。調(diào)查區(qū)域半徑宜大于擬定換熱區(qū)100200m。調(diào)查以收集資料為主，除

7、觀察地形地貌。調(diào)查以收集資料為主，除觀察地形地貌外，應(yīng)調(diào)查已有水井的位置、類型、結(jié)構(gòu)、深度、地層剖外，應(yīng)調(diào)查已有水井的位置、類型、結(jié)構(gòu)、深度、地層剖面、出水量、水位、水溫及水質(zhì)情況，還應(yīng)了解水井的用面、出水量、水位、水溫及水質(zhì)情況，還應(yīng)了解水井的用途，開采方式、年用水量及水位變化情況等。途，開采方式、年用水量及水位變化情況等。 三、工程勘察應(yīng)由具有勘查資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)。工程勘察三、工程勘察應(yīng)由具有勘查資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)。工程勘察完成后，應(yīng)編寫工程勘察報(bào)告，并對資源可利用情況提出完成后，應(yīng)編寫工程勘察報(bào)告，并對資源可利用情況提出建議。建議。 第一章第一章 方案確定前的工程勘察方案確定前的工程勘

8、察 第一節(jié)第一節(jié) 基本原則基本原則 第二節(jié)第二節(jié) 地埋管管材與傳熱介質(zhì)地埋管管材與傳熱介質(zhì) 第三節(jié)第三節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第四節(jié)第四節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)施工地埋管換熱系統(tǒng)施工 第一節(jié)第一節(jié) 基本原則基本原則地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果評估地埋管換地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果評估地埋管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)濟(jì)性。熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)濟(jì)性。 巖土體的特性對地埋管換熱器施工進(jìn)度和初投資有很大影響。堅(jiān)硬的巖土體將增加施工難度及初投資，而松軟巖土體的地質(zhì)變形對地埋管換熱器也會(huì)產(chǎn)生不利影響。為此，工程勘察完成后，應(yīng)對地埋管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)

9、濟(jì)性進(jìn)行評估。2. 2. 埋管區(qū)域和建筑物之間的距離，應(yīng)符合地下構(gòu)筑物與建筑物間距的相埋管區(qū)域和建筑物之間的距離，應(yīng)符合地下構(gòu)筑物與建筑物間距的相關(guān)規(guī)定，且埋管距離不得小于關(guān)規(guī)定，且埋管距離不得小于2m2m。3. 3. 地埋管施工時(shí)，應(yīng)避讓并嚴(yán)禁損壞其它地下管線及構(gòu)筑物。地埋管施工時(shí)，應(yīng)避讓并嚴(yán)禁損壞其它地下管線及構(gòu)筑物。 管溝開挖施工中遇有管道、電纜、地下構(gòu)筑物或文物古跡時(shí)，應(yīng)予以保護(hù)，并及時(shí)與有關(guān)部門聯(lián)系協(xié)同處理。4. 4. 地埋管換熱器安裝完成后，應(yīng)在埋管區(qū)域做出標(biāo)志或表明管線的定位地埋管換熱器安裝完成后，應(yīng)在埋管區(qū)域做出標(biāo)志或表明管線的定位帶，并以現(xiàn)場的帶，并以現(xiàn)場的2 2個(gè)永久目標(biāo)進(jìn)

10、行定位。個(gè)永久目標(biāo)進(jìn)行定位。 第二節(jié)第二節(jié) 地埋管管材與傳熱介質(zhì)地埋管管材與傳熱介質(zhì)地埋管管材及管件應(yīng)符合以下規(guī)定： 地埋管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流動(dòng)阻力小的地埋管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流動(dòng)阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE80PE80或或PE100PE100）或聚丁烯管）或聚丁烯管（PBPB）, ,不宜采用聚氯乙烯（不宜采用聚氯乙烯（PVCPVC）管。管件與管材應(yīng)為相同材料）管。管件與管材應(yīng)為相同材料。 地埋管質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)規(guī)定，管材的承壓能力應(yīng)地埋管質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)規(guī)定，管材的承壓能

11、力應(yīng)不小于設(shè)計(jì)工作壓力的不小于設(shè)計(jì)工作壓力的1.51.5倍，且不應(yīng)小于倍，且不應(yīng)小于1.0MPa1.0MPa。工作溫度應(yīng)滿足。工作溫度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)供回水溫度要求。地埋管壁厚宜按附錄設(shè)計(jì)供回水溫度要求。地埋管壁厚宜按附錄A A選擇。選擇。埋入土壤中的地埋管應(yīng)能按設(shè)計(jì)要求長度定長供應(yīng)，除埋入土壤中的地埋管應(yīng)能按設(shè)計(jì)要求長度定長供應(yīng)，除U U型管底部外，型管底部外，中間不應(yīng)有機(jī)械接口及金屬接頭。中間不應(yīng)有機(jī)械接口及金屬接頭。傳熱介質(zhì)應(yīng)以水為首選，也可選用符合下列要求的其它介質(zhì)： 安全，腐蝕性弱，易于購買、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏；安全，腐蝕性弱，易于購買、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏；較低的冰點(diǎn)；較低的冰點(diǎn)；良好的傳熱特性，較低的摩

12、擦阻力損失；良好的傳熱特性，較低的摩擦阻力損失；與地埋管管材無化學(xué)反應(yīng)。與地埋管管材無化學(xué)反應(yīng)。 傳熱介質(zhì)的安全性包括毒性、易燃性及腐蝕性;良好的傳熱特性和較低的摩擦阻力是指傳熱介質(zhì)具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)和較低的鉆度。 3. 在有可能凍結(jié)的地區(qū)，傳熱介質(zhì)應(yīng)添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應(yīng)在充注閥處注明。 可選擇防凍劑包括可選擇防凍劑包括: 鹽類 :氯化鈣和氯化鈉; 乙二醇:乙烯基乙二醇和丙烯基乙二醇; 酒精 :甲醇，異丙基，乙醛; 鉀鹽溶液:醋酸鉀和碳酸鉀。 使用溫使用溫度度（t) 名稱名稱質(zhì)量質(zhì)量濃度濃度（）（） 密度密度 （kg/ m3 ）比熱比熱KJ/(kg* )導(dǎo)熱系導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)W/

13、(m*K)黏度黏度*103 Pa*s凝固點(diǎn)凝固點(diǎn) 0 氯化鈣溶氯化鈣溶液液 1211113.4620.5282.5-7.2甲醇溶液甲醇溶液 15979 4.18680.4936.9-10.5乙二醇溶乙二醇溶液液 2510303.8310.5113.84. 選擇防凍劑時(shí)，添加防凍劑后的介質(zhì)的冰點(diǎn)宜比設(shè)計(jì)最低使用水溫低35；同時(shí)應(yīng)考慮防凍劑對管道、管件的腐蝕性以及防凍劑的安全性、經(jīng)濟(jì)性及其對換熱的影響。添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點(diǎn)宜比設(shè)計(jì)最低使用水溫低3-5，是為了防止出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。a)地埋管換熱系統(tǒng)的金屬部件應(yīng)與防凍劑兼容。這些金屬部件包括循環(huán)泵及其法蘭、金屬管道、傳感部件等與防凍劑接觸的所有金

14、屬部件。 第三節(jié)第三節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前應(yīng)明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管線的種類、地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前應(yīng)明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管線的種類、位置及深度，預(yù)留未來地下管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進(jìn)出重位置及深度，預(yù)留未來地下管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進(jìn)出重型設(shè)備的車道位置。型設(shè)備的車道位置。地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行周期動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算最小計(jì)算周期地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行周期動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算最小計(jì)算周期宜為宜為1 1年。計(jì)算周期內(nèi)，地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量應(yīng)與其總吸熱量相平年。計(jì)算周期內(nèi)，地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量應(yīng)與其總吸熱量相平衡。衡。 全年冷、熱負(fù)荷平衡失調(diào)，

15、將導(dǎo)致地埋管區(qū)域巖土體溫度持續(xù)升高或降低，從而影響地埋管換熱器的換熱性能，降低地埋管換熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮全年冷熱負(fù)荷的影響。地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿足計(jì)算周期內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)實(shí)際最大吸熱地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿足計(jì)算周期內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)實(shí)際最大吸熱量或釋熱量的要求。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可采用輔助熱源或冷卻源量或釋熱量的要求。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。與地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。 地源熱泵系統(tǒng)最大釋熱量與建筑設(shè)計(jì)冷負(fù)荷相對應(yīng)。包括:空調(diào)負(fù)荷和機(jī)組壓縮機(jī)耗功、循環(huán)水在輸送過程中得到的熱量、水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述三項(xiàng)熱量相加

16、就可得到供冷工況下釋放到循環(huán)水的總熱量。即: 最大釋熱量最大釋熱量 = 空調(diào)負(fù)荷空調(diào)負(fù)荷（1+1/cop)+ 循環(huán)水輸送中的得熱量循環(huán)水輸送中的得熱量+水泵水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。釋放到循環(huán)水中的熱量。 地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量與建筑設(shè)計(jì)熱負(fù)荷相對應(yīng)。包括:空調(diào)熱負(fù)荷、循環(huán)水在輸送過程中失去的熱量、扣除因機(jī)組壓縮機(jī)耗功、水泵耗功釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述四項(xiàng)熱量代數(shù)求和就可得到供熱工況下從循環(huán)水的所要吸的總熱量。即: 最大吸熱量最大吸熱量 = 空調(diào)負(fù)荷空調(diào)負(fù)荷（1-1/cop)+ 循環(huán)水輸送中的散熱量循環(huán)水輸送中的散熱量+水水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。泵釋放到循環(huán)水中的熱量。 對于最大釋熱量與

17、最大吸熱量相差不大的工程，可以根據(jù)換熱量最大者來確定換熱器的長度。如果兩者的換熱量差距很大時(shí)，應(yīng)該通過技術(shù)比 教，采用輔助散熱(冷卻塔、板換）或輔助供熱（鍋爐加板換)的方式來解決，這樣一方面解決了初期投資高的經(jīng)濟(jì)問題，另一面也解決了土壤源熱泵的冷熱不平衡問題。地埋管換熱器應(yīng)根據(jù)可使用地面面積、巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果及挖掘成地埋管換熱器應(yīng)根據(jù)可使用地面面積、巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果及挖掘成本等因素確定埋管方式。本等因素確定埋管方式。 地埋管換熱器有水平和豎直兩種埋管方式。當(dāng)可利用地表面積較大，淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、埋設(shè)深度影響較小時(shí)，宜采用水平地埋管換熱器。否則，宜采用豎直地埋管換熱器。圖

18、1為常見的水平地埋管換熱器形式，圖2為新近開發(fā)的水平地埋管換熱器形式，圖3為豎直地埋管換熱器形式。在沒有合適的室外用地時(shí)，豎直地埋管換熱器還可以利用建筑物的混凝土基樁埋設(shè)，即將U形管捆扎在基樁的鋼筋網(wǎng)架上，然后澆灌混凝土，使U形管固定在基樁內(nèi)。地埋管換熱器設(shè)計(jì)應(yīng)通過計(jì)算確定。計(jì)算宜根據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)采用專用軟件進(jìn)行。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮巖土體及回填材料熱物性的影響。在缺乏測試條件時(shí)，垂直地埋管換熱器可按附錄B的方法進(jìn)行計(jì)算。地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，環(huán)路集管不應(yīng)包括在地埋管換熱器長度內(nèi)。地埋管換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，環(huán)路集管不應(yīng)包括在地埋管換熱器長度內(nèi)。水平地埋管換熱器可不設(shè)坡度。最上層埋管頂部應(yīng)在凍土層以下水

19、平地埋管換熱器可不設(shè)坡度。最上層埋管頂部應(yīng)在凍土層以下0.4m0.4m，且距地面不宜小于且距地面不宜小于0.8m,0.8m, 豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m20m，鉆孔孔徑不宜小于，鉆孔孔徑不宜小于0.llm0.llm，鉆，鉆孔間距應(yīng)滿足換熱需要，間距宜為孔間距應(yīng)滿足換熱需要，間距宜為3-6m3-6m。水平連接管的深度應(yīng)在凍土。水平連接管的深度應(yīng)在凍土層以下層以下0.6m0.6m，且距地面不宜小于，且距地面不宜小于1.5m1.5m。 為避免換熱短路，鉆孔間距應(yīng)通過計(jì)算確定。巖土體吸、釋熱量平衡時(shí)，宜取小值;反之，宜取大值。地埋管換熱器管內(nèi)流體應(yīng)保持紊流流態(tài)，

20、水平環(huán)路集管坡度宜為地埋管換熱器管內(nèi)流體應(yīng)保持紊流流態(tài)，水平環(huán)路集管坡度宜為0.0020.002。 目的為確保系統(tǒng)及時(shí)排氣和加強(qiáng)換熱。地埋管換熱器內(nèi)管道推薦流速:雙U形埋管不宜小于0.4m/s，單U形埋管不宜小于0. 6m/s。地埋管環(huán)路兩端應(yīng)分別于供、回水環(huán)路集管相連接，且宜同程布置。地埋管環(huán)路兩端應(yīng)分別于供、回水環(huán)路集管相連接，且宜同程布置。每對供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路每對供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于集管的間距不應(yīng)小于0.6m0.6m。 利于水力平衡及降低壓力損失。供、回水環(huán)路集管的間距不小于0.6m ，是為了減少供

21、回水管間的熱傳遞。地埋管換熱器安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)施，并宜靠近機(jī)房地埋管換熱器安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)施，并宜靠近機(jī)房或以機(jī)房為中心設(shè)置?；蛞詸C(jī)房為中心設(shè)置。 地埋管換熱器遠(yuǎn)離水井及室外排水設(shè)施，是為了減少水井及室外排水設(shè)施的影響。靠近機(jī)房或以機(jī)房為中心設(shè)置是為了縮短供、回水集管的長度。地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動(dòng)充液及泄漏報(bào)警系統(tǒng)。需要防凍的地區(qū)，地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動(dòng)充液及泄漏報(bào)警系統(tǒng)。需要防凍的地區(qū)，應(yīng)設(shè)防凍保護(hù)裝置。應(yīng)設(shè)防凍保護(hù)裝置。 目的在于增加系統(tǒng)的安全性、可靠性。便于系統(tǒng)充液，一般在分水器或集水器上預(yù)留充液管。連接地埋管換熱器系統(tǒng)的室內(nèi)送、回液聯(lián)管上要安裝閉式膨脹箱、充

22、放液設(shè)施、壓力表、溫度計(jì)等基本儀器與部件。地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方，回填料的導(dǎo)熱系地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方，回填料的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。數(shù)不應(yīng)低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。 保證地下埋管的導(dǎo)熱效果，但對于地質(zhì)情況多為巖石的區(qū)域，回填料導(dǎo)熱系數(shù)可低于巖土體導(dǎo)熱系數(shù)。地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際選用的傳熱介質(zhì)的水力特性進(jìn)行地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際選用的傳熱介質(zhì)的水力特性進(jìn)行水力計(jì)算。水力計(jì)算。 參照附錄參照附錄C C地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計(jì)。地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計(jì)。 地埋管換熱系統(tǒng)根據(jù)建筑負(fù)荷變化進(jìn)行流量調(diào)

23、節(jié)，可以節(jié)省運(yùn)行電耗。地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地埋管換熱器的承壓能力，若建筑物地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地埋管換熱器的承壓能力，若建筑物內(nèi)系統(tǒng)壓力超過地埋管換熱器的承壓能力時(shí)，應(yīng)設(shè)中間換熱器將地內(nèi)系統(tǒng)壓力超過地埋管換熱器的承壓能力時(shí)，應(yīng)設(shè)中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開。埋管換熱器與建筑物內(nèi)系統(tǒng)分開。 地埋管換熱器承受的壓力計(jì)算式地埋管換熱器承受的壓力計(jì)算式: : P=P P=P0 0+gh+0.5P+gh+0.5Ph h式中，P管路最大壓力，Pa; P0當(dāng)?shù)氐拇髿鈮?，Pa; 埋管中液體的密度，kg/m3; g-當(dāng)?shù)刂亓铀俣?m2/s； h地埋管最低點(diǎn)與閉式循環(huán)最高點(diǎn)的高度差，m

24、; Ph水泵的揚(yáng)程。地埋管換熱系統(tǒng)宜設(shè)置反沖洗系統(tǒng)，沖洗流量宜為工作流量的地埋管換熱系統(tǒng)宜設(shè)置反沖洗系統(tǒng)，沖洗流量宜為工作流量的2 2倍。倍。 目的在于防止地埋管換熱系統(tǒng)堵塞。 第四節(jié)第四節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)施工地埋管換熱系統(tǒng)施工 地埋管換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備埋管區(qū)域的工程勘察資料、設(shè)計(jì)文件和施工圖紙，并完成施工組織設(shè)計(jì)。地埋管換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)了解埋管場地內(nèi)已有地下管線、其它地下構(gòu)筑物的功能及其準(zhǔn)確位置，并應(yīng)進(jìn)行地面清理，鏟除地面雜草、雜物和浮土，平整地面。地埋管及管件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且應(yīng)具有質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和生產(chǎn)廠的合格證。施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格檢查并做好管材保護(hù)工作。 地埋管運(yùn)抵工地后，應(yīng)用空氣試壓進(jìn)

25、行檢漏試驗(yàn)。地埋管及管件存放時(shí)，不得在陽光下曝曬。搬運(yùn)和運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)小心輕放，采用柔韌性好的皮帶、吊帶或吊繩進(jìn)行裝卸，不應(yīng)拋摔和沿地拖曳。4. 管道連接應(yīng)符合以下規(guī)定；1. 所有埋地管道應(yīng)采用熱熔或電熔連接。管道連接應(yīng)符合埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ101的有關(guān)規(guī)定。對于所有埋入 地下的管道均應(yīng)采用熱熔連接或電容連接。管道環(huán)路集管與各環(huán)路連接時(shí)，若管徑小于DN110,采用電容套筒鏈接；若管徑大于DN110,宜采用熱熔對接方式。如需金屬件絲扣連接時(shí)，必須對連接件作防腐處理，并做地下檢查井維護(hù)。垂直地埋管換熱器的U型彎管接頭，宜選用定型的U型彎頭成品 件，不宜采用直管道煨制彎管接頭，也不宜采

26、用兩個(gè)900的彎管對接的方式構(gòu)成U型彎管接頭。c） U型管的組對長度應(yīng)能滿足插入鉆孔后與環(huán)路集管連接的要求，組對好的U型管的兩開口端部，應(yīng)及時(shí)密封。地埋管換熱系統(tǒng)施工時(shí)，應(yīng)避免雨水和施工用水浸入管溝或鉆孔。水平地埋管換熱器安裝時(shí)，應(yīng)防止塊石等重物撞擊管身。管道不應(yīng)有折斷、扭結(jié)等問題，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)光滑，且應(yīng)采取固定措施。b)水平地埋管換熱器回填土應(yīng)細(xì)小、松散、均勻且不含石塊及土塊?；靥顗簩?shí)過程應(yīng)均勻，回填土應(yīng)與管道接觸緊密，且不得損傷管道。 回填料應(yīng)采用網(wǎng)孔不大于15mmX15mm的篩進(jìn)行過篩，保證回填料不含有尖利的巖石塊和其他碎石。為保證回填均勻且回填料與管道緊密接觸，回填應(yīng)在管道兩側(cè)同步進(jìn)行，同

27、一溝槽中有雙排或多排管道時(shí)，管道之間的回填壓實(shí)應(yīng)與管道和槽壁之間的回填壓實(shí)對稱進(jìn)行。各壓實(shí)面的高差不宜超過30cm。管腋部采用人工回填，確保塞嚴(yán)、搗實(shí)。分層管道回填時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)做好每一管道層上方15cm范圍內(nèi)的回填。管道兩側(cè)和管頂以上50cm范圍內(nèi)，應(yīng)采用輕夯實(shí)，嚴(yán)禁壓實(shí)機(jī)具直接作用在管道上，使管道受損。8. 豎直地埋管換熱器安裝應(yīng)在鉆孔鉆好且孔壁固化后立即進(jìn)行。當(dāng)鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導(dǎo)致成孔困難時(shí)，應(yīng)設(shè)護(hù)壁套管。下管過程中，U型管內(nèi)宜充滿水，并宜采取措施使U型管兩支管處于分開狀態(tài)。 護(hù)壁套管為下人鉆孔中用以保護(hù)鉆孔孔壁的套管。鉆孔前，護(hù)壁套管應(yīng)預(yù)先組裝好，施鉆完畢應(yīng)盡快將套管放人

28、鉆孔中，并立即將水充滿套管，以防孔內(nèi)積水使套管脫離孔底上浮，達(dá)不到預(yù)定埋設(shè)深度。 下管時(shí)，可采用每隔2-4m設(shè)一彈簧卡(或固定支卡)的方式將U形管兩支管分開，以提高換熱效果。U型管安裝完畢后，應(yīng)立即用灌漿材料回灌封孔。當(dāng)埋管深度超過40m時(shí)，回灌應(yīng)在周圍臨近鉆孔均鉆鑿?fù)戤吅筮M(jìn)行。 立即灌漿回填封孔以隔離含水層。灌漿即使用泥漿泵通過灌漿管將混合漿灌人鉆孔中的過程。泥漿泵的泵壓足以使孔底的泥漿上返至地表，當(dāng)上返泥漿密度與灌注材料的密度相等時(shí)，認(rèn)為灌漿過程結(jié)束。灌漿時(shí)，應(yīng)保證灌漿的連續(xù)性，應(yīng)根據(jù)機(jī)械灌漿的速度將灌漿管逐漸抽出，使灌漿液自下而上灌注封孔，確保鉆孔灌漿密實(shí)，無空腔，否則會(huì)降低傳熱效果，影

29、響工程質(zhì)量。 當(dāng)埋管深度超過40m時(shí)，灌漿回填宜在周圍鄰近鉆孔均鉆鑿?fù)戤吅筮M(jìn)行，目的在于一旦孔斜將相鄰的U形管鉆傷，便于更換。10.10.灌漿材料宜采用膨潤土和細(xì)沙（或水泥）的混合漿或?qū)Ｓ霉酀{材料。當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱器設(shè)在密實(shí)或堅(jiān)硬的巖土體中時(shí)，宜采用水泥基料灌漿。 灌漿回填料一般為膨潤土和細(xì)砂(或水泥)的混合漿或其他專用灌漿材料。膨潤土的比例宜占4寫-6%。鉆孔時(shí)取出的泥砂漿凝固后如收縮很小時(shí)，也可用作灌漿材料。如果地埋管換熱器設(shè)在非常密實(shí)或堅(jiān)硬的巖土體或巖石情況下，宜采用水泥基料灌漿，以防止孔隙水因凍結(jié)膨脹損壞膨潤土灌漿材料而導(dǎo)致管道被擠壓節(jié)流。 地埋管換熱器安裝過程中應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。安裝前后應(yīng)

30、對管道進(jìn)行沖洗，充注防凍和防腐液前，應(yīng)進(jìn)行排氣。 系統(tǒng)沖洗是保證地埋管換熱系統(tǒng)可靠運(yùn)行的必須步驟，在地埋管換熱器安裝前、地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后及地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完成后均應(yīng)對管道系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。 室外環(huán)境溫度低于0時(shí)，不宜進(jìn)行地埋管的施工。 室外環(huán)境溫度低于0時(shí)，塑料地埋管物理力學(xué)性能將有所降低，容易造成地埋管的損害，故當(dāng)室外環(huán)境溫度低于0時(shí)，盡量避免地埋管換熱器的施工。 第五節(jié)第五節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收地埋管換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收 地埋管換熱系統(tǒng)安裝過程，應(yīng)由相關(guān)國家授權(quán)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)，并提供檢驗(yàn)報(bào)告。檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)符合以下規(guī)定：管材、管件等材料應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；

31、管材、管件等材料應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；鉆孔、水平埋管的位置、深度以及地埋管的直徑、壁厚及長度鉆孔、水平埋管的位置、深度以及地埋管的直徑、壁厚及長度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；回填材料及其配比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；回填材料及其配比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；水壓試驗(yàn)應(yīng)合格；水壓試驗(yàn)應(yīng)合格；各環(huán)路流量達(dá)到平衡要求；各環(huán)路流量達(dá)到平衡要求；防凍劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；防凍劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；1.循環(huán)水流量及進(jìn)出水溫差及流態(tài)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。循環(huán)水流量及進(jìn)出水溫差及流態(tài)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2.水壓試驗(yàn)應(yīng)符合以下規(guī)定： 試驗(yàn)壓力試驗(yàn)壓力:當(dāng)工作壓力小于等于當(dāng)工作壓力小于等于1.O

32、MPa時(shí)，應(yīng)為工作壓力的時(shí)，應(yīng)為工作壓力的1.5倍，且不應(yīng)小于倍，且不應(yīng)小于0.6MPa;當(dāng)工作壓力大于當(dāng)工作壓力大于1.OMPa時(shí)，應(yīng)為時(shí)，應(yīng)為工作壓力加工作壓力加0.5MPa。 水壓試驗(yàn)步驟水壓試驗(yàn)步驟: 1) 1) 豎直地埋管換熱器插入鉆孔前，應(yīng)做第一次水壓試驗(yàn)。在試豎直地埋管換熱器插入鉆孔前，應(yīng)做第一次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少，穩(wěn)壓至少15min15min，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%3%，且無泄，且無泄漏現(xiàn)象；將其密漏現(xiàn)象；將其密封后，在有壓狀態(tài)下插入鉆孔，完成灌漿之后封后，在有壓狀態(tài)下插入鉆孔，完成灌漿之后保壓保壓1h1h。水平地埋管換熱器放入溝槽

33、前，應(yīng)做第一次水壓試驗(yàn)。水平地埋管換熱器放入溝槽前，應(yīng)做第一次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少15min15min，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%3%，且，且無泄漏現(xiàn)象。無泄漏現(xiàn)象。 2) 2) 豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后，回填前應(yīng)豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后，回填前應(yīng)進(jìn)行第二進(jìn)行第二次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少30min, 30min, 穩(wěn)壓后穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于壓力降不應(yīng)大于3%3%，且無泄漏現(xiàn)象。，且無泄漏現(xiàn)象。 3) 3) 環(huán)路集管與機(jī)房分集水器連接完成后，回填前應(yīng)進(jìn)行第三次環(huán)路

34、集管與機(jī)房分集水器連接完成后，回填前應(yīng)進(jìn)行第三次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少2h,2h,且無泄漏現(xiàn)象。且無泄漏現(xiàn)象。4) 4) 地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后，應(yīng)地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后，應(yīng)進(jìn)行第四次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少進(jìn)行第四次水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少12h12h，穩(wěn)壓后壓，穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于力降不應(yīng)大于3%3%。 水壓試驗(yàn)宜采用手動(dòng)泵緩慢升壓，升壓過程中應(yīng)隨時(shí)觀察與檢查，不得有滲漏;不得以氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)。3 .對回填過程的檢驗(yàn)應(yīng)與安裝地埋管換熱器同步進(jìn)行。 回填過程的檢驗(yàn)內(nèi)容包

35、括回填料配比、混合程序、灌漿及封孔的檢回填過程的檢驗(yàn)內(nèi)容包括回填料配比、混合程序、灌漿及封孔的檢驗(yàn)。驗(yàn)。 第一節(jié)第一節(jié) 基本原則基本原則 第二節(jié)第二節(jié) 地下水源換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)地下水源換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第三節(jié)第三節(jié) 地下水源換熱系統(tǒng)施工地下水源換熱系統(tǒng)施工 第四節(jié)第四節(jié) 地下水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收地下水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收 第一節(jié)第一節(jié) 基本原則基本原則地下水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)地下水水文地質(zhì)勘察結(jié)果，采取可靠措施使置換冷量或熱量后的抽取水全部回灌到同一含水層，且回灌水的水質(zhì)應(yīng)好于抽取水的水質(zhì)，不得對地下水資源造成浪費(fèi)及污染。系統(tǒng)投入運(yùn)行后，應(yīng)按照當(dāng)?shù)厮Y源管理部門的要求，對抽水量、回灌量及回灌

36、水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，并評估同層回灌水的比例及對地下水資源的影響。 可靠回灌措施是指將地下水通過回灌井全部送回原來的取水層的措可靠回灌措施是指將地下水通過回灌井全部送回原來的取水層的措施，要求從哪層取水必須再灌回哪層，且回灌井要具有持續(xù)回灌能施，要求從哪層取水必須再灌回哪層，且回灌井要具有持續(xù)回灌能力。同層回灌可避免污染含水層和維持同一含水層儲(chǔ)量，保護(hù)地?zé)崃?。同層回灌可避免污染含水層和維持同一含水層儲(chǔ)量，保護(hù)地?zé)崮苜Y源。熱源井只能用于置換地下冷量或熱量，不得用于取水等其能資源。熱源井只能用于置換地下冷量或熱量，不得用于取水等其他用途。抽水、回灌過程中應(yīng)采取密閉等措施，不得對地下水造成他用途。抽水、回

37、灌過程中應(yīng)采取密閉等措施，不得對地下水造成污染。污染。2. 地下水的持續(xù)出水量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大吸熱量或釋熱量的要求。直接進(jìn)入水源熱泵機(jī)組的地下水，其水量、水溫及水質(zhì)應(yīng)滿足機(jī)組的使用要求。 地下水源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量按土壤源熱泵設(shè)計(jì)中說明的公式計(jì)算。3. 地下水供水管不得與市政供水管連接；回灌管不得與市政排水管連接。 地下水供水管不得與市政管道連接是為了避免污染市政供水和使用自來水取熱;地下水回灌管不得與市政管道連接，是為了避免回灌水排人下水，保護(hù)水資源不被浪費(fèi)。 第二節(jié)第二節(jié) 地下水源換熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)地下水源換熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱源井的設(shè)計(jì)單位應(yīng)具有水文地質(zhì)勘察資質(zhì)。熱源井設(shè)計(jì)應(yīng)符合

38、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)供水管井技術(shù)規(guī)范GB 50296的相關(guān)規(guī)定，并應(yīng)包括下列內(nèi)容: 熱源井抽水量和回灌量、水溫和水質(zhì);熱源井?dāng)?shù)量、井位分布及取水層位;井管配置及管材選用，抽灌設(shè)備選擇;井身結(jié)構(gòu)、填礫位置、濾料規(guī)格及止水材料;抽水試驗(yàn)和回灌試驗(yàn)要求及措施;井口裝置及附屬設(shè)施。熱源井設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取減少空氣侵人的措施。 氧氣會(huì)與水井內(nèi)存在的低價(jià)鐵離子反應(yīng)形成鐵的氧化物，也能產(chǎn)生氣體勃合物，引起回灌井阻塞，為此，熱源井設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取有效措施消除空氣侵人現(xiàn)象。 4. 抽水井與回灌井宜能相互轉(zhuǎn)換，其間應(yīng)設(shè)排氣裝置。抽水管和回灌管上均應(yīng)設(shè)置水樣采集口。 抽水井與回灌井相互轉(zhuǎn)換以利于開采、洗井、巖土體和含水層的熱平衡。抽

39、水井具有長時(shí)間抽水和回灌的雙重功能，要求不出砂又保持通暢。抽水井與回灌井間設(shè)排氣裝置，可避免將空氣帶入含水層。熱源井?dāng)?shù)目應(yīng)滿足持續(xù)出水量和完全回灌的需求。 一般為了保證回灌效果，抽水井與回灌井比例不小于1：2。 含水層情況含水層情況抽灌比抽灌比井的流量（井的流量（t/h）礫石礫石1:11:1200中粗砂中粗砂1:21:2100細(xì)砂細(xì)砂1:31:350熱源井位的設(shè)置應(yīng)避開有污染的地面或地層。熱源井井口應(yīng)嚴(yán)格封閉，井內(nèi)裝置應(yīng)使用對地下水無污染的材料。 為了避免污染地下水。 熱源井井口處應(yīng)設(shè)檢查井。井口之上若有構(gòu)筑物，應(yīng)留有檢修用的足夠高度或在構(gòu)筑物上留有檢修口。地下水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)條件采用

40、直接或間接系 統(tǒng);水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計(jì);地下水供水管道宜保溫。地下水可直接進(jìn)入水源熱泵機(jī)組需要滿足以下要求：含砂量小于1/200000,PH值為6.5-8.5，CaO小于200mg/L,礦化度小于3g/L,CI-小于100mg/L,SO42-小于200mg/L,Fe2+小于1mg/L,S2H小于0.5mg/L.當(dāng)水質(zhì)達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行水處理。經(jīng)過處理后仍達(dá)不到規(guī)定時(shí)，應(yīng)在地下水與水源熱泵機(jī)組之間加設(shè)中間換熱器。對于腐蝕性及硬度高的水源，應(yīng)設(shè)置抗腐蝕的不銹鋼換熱器或欽板換熱器。在使用海水時(shí)，建議在進(jìn)人換熱器前增加氯氣處理裝置以防止藻類在換熱器內(nèi)部滋生。 當(dāng)水溫不能滿足水源熱泵機(jī)組使用要求時(shí)，

41、可通過混水或設(shè)置中間換熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足機(jī)組對溫度的要求。變 流 量 系統(tǒng)設(shè)計(jì)可降低地下水換熱系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，且進(jìn)人地源熱泵系統(tǒng)的地下水水量越少，對地下水環(huán)境的影響也越小。 第三節(jié)第三節(jié) 地下水源換熱系統(tǒng)施工地下水源換熱系統(tǒng)施工1 . 熱源井的施工隊(duì)伍應(yīng)具有相應(yīng)的施工資質(zhì)。2 . 地下水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備熱源井及其周圍區(qū)域的工程勘察資料、設(shè)計(jì)文件和施工圖紙，并完成施工組織設(shè)計(jì)。3 . 熱源井施工過程中應(yīng)同時(shí)繪制地層鉆孔柱狀剖面圖。4 . 熱源井施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)供水管井技術(shù)規(guī)范GB 50296的規(guī)定。5 . 熱源井在成井后應(yīng)及時(shí)洗并。洗井結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行抽水試驗(yàn) 和回灌試驗(yàn)。6 . 抽水試

42、驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)12h，出水量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)出水量，降深不應(yīng)大于5m;回灌試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)36h以上，回灌量應(yīng)大于設(shè)計(jì)回灌量。 第四節(jié)第四節(jié) 地下水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收地下水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收1 . 熱源井應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行驗(yàn)收，且應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)供水管井技術(shù)規(guī)范GB 50296及供水水文地質(zhì)鉆探與鑿井操作規(guī)程CJJ 13的規(guī)定。2 . 熱源井持續(xù)出水量和回灌量應(yīng)穩(wěn)定，并應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。3 . 抽水試驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)采集水樣，進(jìn)行水質(zhì)測定和含砂量測定。經(jīng)處理后的水質(zhì)應(yīng)滿足系統(tǒng)設(shè)備的使用要求。4 . 地下水換熱系統(tǒng)驗(yàn)收后，施工單位應(yīng)提交熱源井成井報(bào)告。報(bào)告應(yīng)包括管井綜合柱狀圖，洗井、抽水和回灌試驗(yàn)、水質(zhì)檢驗(yàn)及

43、驗(yàn)收資料。5 . 輸水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50013及給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB 50268的規(guī)定。 第一節(jié)第一節(jié) 基本原則基本原則 第二節(jié)第二節(jié) 地表水源換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)地表水源換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第三節(jié)第三節(jié) 地表水源換熱系統(tǒng)施工地表水源換熱系統(tǒng)施工 第四節(jié)第四節(jié) 地表水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收地表水源換熱系統(tǒng)的檢測與驗(yàn)收 第一節(jié)第一節(jié) 基本原則基本原則1 、地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)對地表水地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行對水環(huán)境的影響進(jìn)行評估。 目的是減小對地表水體及其水生態(tài)環(huán)境和行船等的影響。2 、地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)根據(jù)水面用途，地表水深度、面積，地表水水質(zhì)

44、、水位、水溫情況綜合確定。 地表水體應(yīng)具有一定的深度和面積，具體大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件、水體流速、建筑負(fù)荷等因素綜合確定。3 、地表水換熱盤管的換熱量應(yīng)滿足地源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量要。 參照土壤源熱泵設(shè)計(jì)中說明的公式確定 第二節(jié)第二節(jié)地表水源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)地表水源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、 開式地表水換熱系統(tǒng)取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口，并宜位于回水口上游。取水口應(yīng)設(shè)置污物過濾裝置。 取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口，目的是避免熱交換短路。2 、閉式地表水換熱系統(tǒng)宜為同程系統(tǒng)。每個(gè)環(huán)路集管內(nèi)的換熱環(huán)路數(shù)宜相同，且宜并聯(lián)連接;環(huán)路集管布置應(yīng)與水體形狀相適應(yīng)，供、回水管應(yīng)分開布置。 有利于水力平衡。 3 、地表水換熱盤管應(yīng)牢固安裝

45、在水體底部，地表水的最低水位與換熱盤管距離不應(yīng)小于1.5m。換熱盤管設(shè)置處水體的靜壓應(yīng)在換熱盤管的承壓范圍內(nèi)。 為了防止風(fēng)浪、結(jié)冰及船舶可能對其造成的損害，要求地表水的最低水位與換熱盤管距離不應(yīng)小于l.5m 。最低水位指近20年每年最低水位的平均值。4 、地表水換熱系統(tǒng)可采用開式或閉式兩種形式，水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)地表水換熱系統(tǒng)采用開式系統(tǒng)時(shí)，從保障水源熱泵機(jī)組正常運(yùn)行的角度，地表水盡可能不直接進(jìn)人水源熱泵機(jī)組。直接進(jìn)入水源熱泵機(jī)組的地表水水質(zhì)應(yīng)滿足地下水源熱泵說明的規(guī)定。水系統(tǒng)采用變流量設(shè)計(jì)有利于降低輸送能耗。5、 地表水換熱盤管管材與傳熱介質(zhì)與地埋管要求相同。6 、當(dāng)?shù)乇硭w為海水時(shí)，與海

46、水接觸的所有設(shè)備、部件及管道應(yīng)具有防腐、防生物附著的能力;與海水連通的所有設(shè)備、部件及管道應(yīng)具有過濾、清理的功能。 第三節(jié)第三節(jié) 地表水換熱系統(tǒng)施工地表水換熱系統(tǒng)施工地表水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備地表水換熱系統(tǒng)勘察資料、設(shè)計(jì)文件和施工圖紙，并完成施工組織設(shè)計(jì)。地表水換熱盤管管材及管件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且具有質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和生產(chǎn)廠的合格證。換熱盤管宜按照標(biāo)準(zhǔn)長度由廠家做成所需的預(yù)制件，且不應(yīng)有扭曲。 換熱盤管任何扭曲部分均應(yīng)切除，未受損部分熔接后須經(jīng)壓力測試合格后才可使用。換熱盤管存放時(shí)，不得在陽光下曝曬。3. 地表水換熱盤管固定在水體底部時(shí)，換熱盤管下應(yīng)安裝襯墊物。 換熱盤管一般固定在排架上，并在下部

47、安裝襯墊物，襯墊物可采用輪胎等。4. 供、回水管進(jìn)入地表水源處應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志。5. 地表水換熱系統(tǒng)安裝過程中應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。地表水換熱系統(tǒng)安裝前后應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗。 第四節(jié)地表水換熱系統(tǒng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收第四節(jié)地表水換熱系統(tǒng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收 1、地表水換熱系統(tǒng)安裝過程中，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)，并應(yīng)提供檢驗(yàn)報(bào)告，檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定: 管材、管件等材料應(yīng)具有產(chǎn)品合格證和性能檢驗(yàn)報(bào)告;換熱盤管的長度、布置方式及管溝設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;水壓試驗(yàn)應(yīng)合格;各環(huán)路流量應(yīng)平衡，且應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;防凍劑和防腐劑的特性及濃度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;循環(huán)水流量及進(jìn)出水溫差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2、水壓試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定: 試驗(yàn)壓力: 當(dāng)工作壓力小

48、于等于1.OMPa時(shí)，應(yīng)為工作壓力的15倍，且不應(yīng)小于0.6MPa;當(dāng)工作壓力大于l.OMPa時(shí)，應(yīng)為工作壓力加0.5MPa。 水壓試驗(yàn)步驟:換熱盤管組裝完成后，應(yīng)做第一次水壓試驗(yàn)，在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%，且無泄漏現(xiàn)象;換熱盤管與環(huán)路集管裝配完成后，應(yīng)進(jìn)行第二次水壓試驗(yàn)，在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少30min, 穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%,且無泄漏現(xiàn)象;環(huán)路集管與機(jī)房分集水器連接完成后，應(yīng)進(jìn)行第三次水壓試驗(yàn)，在試驗(yàn)壓力下，穩(wěn)壓至少12h, 穩(wěn)壓后壓力降不應(yīng)大于3%。公稱外徑公稱外徑dn平均外徑平均外徑公稱壁厚公稱壁厚/材料等級(jí)材料等級(jí)最小最小最大最大公稱壓力，公稱壓

49、力，MPa1.01.251.62020.0 20.32.3+0.5/PE632525.0 25.32.3+0.5/PE632.3+0.5/PE803232.0 32.32.9+0.5/PE633.0+0.5/PE803.0+0.5/PE100 4040.0 40.43.7+0.6/PE633.7+0.6/PE803.7+0.6/PE100 5049.9 50.54.6+0.7/PE634.6+0.7/PE804.6+0.7/PE100 6363.0 63.64.7+0.8/ PE804.7+0.8/ PE1005.8+0.9/PE100 7575.0 75.74.5+0.7/ PE1005.6

50、+0.9/PE1006.8+1.1/PE100 9090.0 90.95.4+0.9/ PE1006.7+1.1/PE1008.2+1.3/PE100110110.0 111.06.6+1.1/ PE1008.1+1.3/PE10010.0+1.5/PE100125125.0126.27.4+1.2/ PE1009.2+1.4/PE10011.4+1.8/PE100140140.0141.38.3+1.3/ PE10010.3+1.6/PE10012.7+2.0/PE100160160.0161.59.5+1.5/ PE10011.8+1.8/PE10014.6+2.2/PE100附錄附錄A

51、A 地埋管外徑及壁厚地埋管外徑及壁厚 A.0.1 高密度聚乙烯（PE）管外徑及壁厚應(yīng)符合表A.0.1的規(guī)定。表A.0.1高密度聚乙烯（PE）管外徑及公稱壁厚 （mm）A.0.2 聚丁烯（PB）管外徑及壁厚應(yīng)符合表A.0.的規(guī)定。 表A.0.2聚丁烯（PB）管材規(guī)格尺寸 （mm）公稱外徑公稱外徑dn平均外徑平均外徑公稱壁厚公稱壁厚最小最小最大最大2020.020.31.9+0.32525.025.32.3+0.43232.032.32.9+0.44040.040.43.7+0.55049.950.54.6+0.66363.063.65.8+0.77575.075.76.8+0.89090.090

52、.98.2+1.0110110.0111.010.0+1.1125125.0126.211.4+1.3140140.0141.312.71.4160160.0161.514.6+1.6注：表中數(shù)值引自冷熱水用聚丁烯（PB）管道系統(tǒng)GB/T19473.2，管材使用條件級(jí)別為4級(jí)，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。hdRif1)(ln21ioeeppeddddkR 3、鉆孔封井材料的熱阻、鉆孔封井材料的熱阻 4、地層熱阻，即從孔壁到無窮遠(yuǎn)處的熱阻、地層熱阻，即從孔壁到無窮遠(yuǎn)處的熱阻由由N個(gè)平行鉆孔（個(gè)平行鉆孔（U型管）組成集群的地?zé)釗Q熱器的地層熱阻型管）組成集群的地?zé)釗Q熱器的地層熱阻ebbbddkRln21

53、arkRbss2I21NiibssaxarkR22I2I21短期連續(xù)脈沖負(fù)荷引起的附加熱阻短期連續(xù)脈沖負(fù)荷引起的附加熱阻對于時(shí)間很長的情況，考慮深度方向的傳熱為穩(wěn)定狀態(tài)下的地層熱阻對于時(shí)間很長的情況，考慮深度方向的傳熱為穩(wěn)定狀態(tài)下的地層熱阻 可用于確定垂直地埋管換熱器長度的工程設(shè)計(jì)計(jì)算公式為可用于確定垂直地埋管換熱器長度的工程設(shè)計(jì)計(jì)算公式為制冷工況制冷工況供熱工況供熱工況 pbssparkR2I21HrrHkRbbs2ln21*cccspcsbpefccCOPCOPttFRFRRRRQL111000maxhhhsphsbpefhhCOPCOPttFRFRRRRQL111000min運(yùn)行份額是考

54、慮熱泵間歇運(yùn)行的影響，運(yùn)行份額是考慮熱泵間歇運(yùn)行的影響，供熱運(yùn)行份額供熱運(yùn)行份額Fh一個(gè)供熱季中熱泵的運(yùn)行小時(shí)數(shù)一個(gè)供熱季中熱泵的運(yùn)行小時(shí)數(shù)/（一個(gè)供熱季天數(shù)（一個(gè)供熱季天數(shù)24）制冷運(yùn)行份額制冷運(yùn)行份額Fc一個(gè)制冷季中熱泵的運(yùn)行小時(shí)數(shù)一個(gè)制冷季中熱泵的運(yùn)行小時(shí)數(shù)/（一個(gè)制冷季天數(shù)（一個(gè)制冷季天數(shù)24）或當(dāng)運(yùn)行時(shí)間或當(dāng)運(yùn)行時(shí)間取作一個(gè)月時(shí)取作一個(gè)月時(shí)供熱運(yùn)行份額供熱運(yùn)行份額Fh最冷月份運(yùn)行小時(shí)數(shù)最冷月份運(yùn)行小時(shí)數(shù)/（最冷月份天數(shù)（最冷月份天數(shù)24）制冷運(yùn)行份額制冷運(yùn)行份額Fc最熱月份運(yùn)行小時(shí)數(shù)最熱月份運(yùn)行小時(shí)數(shù)/（最熱月份天數(shù)（最熱月份天數(shù)24）式中：式中： 下標(biāo)下標(biāo)c,h 分別表示制冷工況和

55、供熱工況。分別表示制冷工況和供熱工況。L：地?zé)釗Q熱器所需的鉆井總長度（：地?zé)釗Q熱器所需的鉆井總長度（m）；）；Qc, Qh ：分別是熱泵的額定冷熱負(fù)荷（：分別是熱泵的額定冷熱負(fù)荷（kW）；）； COP：熱泵的性能系數(shù)，由熱泵生產(chǎn)廠家提供；：熱泵的性能系數(shù)，由熱泵生產(chǎn)廠家提供；h：流體至管道內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)（流體至管道內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)（W/m2 ）；）；rb：鉆孔的半徑，（鉆孔的半徑，（m）；）；ks 和和a：地層的平均導(dǎo)熱系數(shù)（：地層的平均導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.k）和熱擴(kuò)散率）和熱擴(kuò)散率m2/s；：運(yùn)行時(shí)間，：運(yùn)行時(shí)間，s；xI：第：第i個(gè)鉆孔與所考慮的鉆孔之間的距離，（個(gè)鉆孔與所考慮的鉆孔之

56、間的距離，（m）；）；p（s）：）： 短期脈沖負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，例如短期脈沖負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，例如8小時(shí)；小時(shí)；di：U形埋管的內(nèi)徑，（形埋管的內(nèi)徑，（m）；）；do：U形埋管的外徑，（形埋管的外徑，（m）；）；db：鉆孔的直徑，（：鉆孔的直徑，（m）；）；de：U形埋管的當(dāng)量直徑形埋管的當(dāng)量直徑 ；kp：U型管導(dǎo)熱系數(shù)，（型管導(dǎo)熱系數(shù)，（W/m.k）；）；kb：灌漿材料導(dǎo)熱系數(shù)，（：灌漿材料導(dǎo)熱系數(shù)，（W/m.k）；）；H：鉆孔深度，（：鉆孔深度，（m）；）；I： 指數(shù)積分：指數(shù)積分： t：地?zé)釗Q熱器中循環(huán)液的設(shè)計(jì)平均溫度通?？蛇x為地?zé)釗Q熱器中循環(huán)液的設(shè)計(jì)平均溫度通?？蛇x為tmax=37

57、，tmin= -25 。這兩個(gè)溫度的選取將影響地?zé)釗Q熱器的設(shè)計(jì)長度，。這兩個(gè)溫度的選取將影響地?zé)釗Q熱器的設(shè)計(jì)長度，同時(shí)影響地源熱泵系統(tǒng)的在運(yùn)行時(shí)的性能系數(shù)。同時(shí)影響地源熱泵系統(tǒng)的在運(yùn)行時(shí)的性能系數(shù)。 k導(dǎo)熱系數(shù)W/（mK）a擴(kuò)散率106 m2/s密度kg/m3c熱容量 kJ/（kgK）花崗巖3.51.333330.84大理石2.41.0329170.84致密濕土1.30.6521830.88致密干土0.90.5220830.84輕質(zhì)濕土0.90.5216671.05輕質(zhì)干土0.350.2815000.84C.0.1地埋管壓力損失宜按以下方法進(jìn)行計(jì)算。地埋管壓力損失宜按以下方法進(jìn)行計(jì)算。確定流量

58、確定流量G（m3/h），公稱直徑和流體特性。），公稱直徑和流體特性。根據(jù)公稱直徑，確定管子的內(nèi)徑根據(jù)公稱直徑，確定管子的內(nèi)徑dj（m）。）。計(jì)算管子的斷面面積計(jì)算管子的斷面面積A（m2）：）： A=4. 計(jì)算流速計(jì)算流速v（m/s）：）：24jdAGv36005. 計(jì)算管內(nèi)流體的雷諾數(shù)（計(jì)算管內(nèi)流體的雷諾數(shù)（Re），），Re應(yīng)該大于應(yīng)該大于2300以確保紊流：以確保紊流：6. 計(jì)算單位管長的摩擦阻力計(jì)算單位管長的摩擦阻力Pd（Pa/m） Pd=0.1580.750.25dj1.25v1.75 PY= PdL 式中：式中：PY：計(jì)算管段的沿程阻力損失，：計(jì)算管段的沿程阻力損失，Pa； L：計(jì)算管

59、段的長度，：計(jì)算管段的長度，m。7. 計(jì)算管段的局部阻力計(jì)算管段的局部阻力Pj（Pa）Pj= PdLj式中式中Lj：計(jì)算管段中局部阻力的當(dāng)量長度，：計(jì)算管段中局部阻力的當(dāng)量長度，m。8. 計(jì)算管段的總阻力計(jì)算管段的總阻力PZ（Pa）PZ= PY+ PjC.0.聚乙烯管單位管長摩擦阻力可按表聚乙烯管單位管長摩擦阻力可按表C.0.2計(jì)算。（傳熱介質(zhì)計(jì)算。（傳熱介質(zhì)（水溶液）：溫度為（水溶液）：溫度為10；粘度為；粘度為8.67103 kg/m.s；密度；密度為為1050kg/m3）jVdRe流量流量dn20（dj=14.4mm）dn25（dj=20.4mm）dn32（dj=26.0mm）dn40（

60、dj=32.6mm）dn50（dj=40.3mm）dn63（dj=51.4mm）dn75（dj=61.2mm）m3/h流速流速m/s壓降壓降Pa/m流速流速m/s壓降壓降Pa/m流速流速m/s壓降壓降Pa/m流速流速m/s壓降壓降Pa/m流速流速m/s壓降壓降Pa/m流速流速m/s壓降壓降Pa/m流速流速m/s壓降壓降Pa/m0.10 0.17 52.8 0.15 0.26 107.3 0.20 0.34 177.5 0.25 0.43 262.3 0.21 50.2 0.30 0.51 361.0 0.25 69.0 0.35 0.60 472.7 0.30 90.4 0.25 0.34 1