地源热泵系统工程技术规范实施细则试行模板.doc
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1、长沙市工程建设地方技术规程(长沙市两型社会城镇建设标准体系)地源热泵系统工程技术规范长沙市实施细则(试行)-11-23公布1月1日实施长沙市住房和城镇建设委员会公布前言为了引导地源热泵技术发展,提升地源热泵系统可靠性、稳定性和节能效益,在地源热泵系统工程技术规范GB50366()基础上,针对长沙地域地质、气候及资源特点,编制组对对应条文进行了细化、补充和延伸,经长沙市住房和城镇建设委员会组织评审经过。本细则在编制过程中,得到科研院校、企业和很多教授大力支持,在此一并感谢。在实施过程中如发觉需要修改和补充之处,请将意见和提议立即向长沙市住房和城镇建设委员会反馈,供以后修订时参考。本细则由长沙市住
2、房和城镇建设委员会负责解释。主编单位:湖南凌天科技湖南大学土木工程学院湖南省建筑设计院参编单位:华盛麓峰投资控股集团中南大学能源和工程学院湖南工程学院长沙市勘测设计研究院湖南惟楚能源环境关键起草人:(以下排名不分前后,按姓氏笔画排列)林宣军、林汉柱、刘和平、刘毅、肖双江、李念平、廖胜民李红、李明、李晓、汤远志、杨昌智、陈晓、胡武文、黄若文、张泉目 录1总则32术语3工程勘察3.1通常要求3.2地埋管换热系统工程勘察3.3地下水换热系统勘察3.4地表水换热系统勘察4地埋管换热系统4.1通常要求4.2地埋管管材和传热介质4.3地埋管换热系统设计4.4地埋管换热系统施工4.5地埋管换热系统检验和验收
3、5地下水换热系统5.1通常要求5.2地下水换热系统设计地下水换热系统施工地下水换热系统检验和验收地下水换热系统维护和管理地表水换热系统通常要求地表水换热系统设计标准地表水换热系统设计关键点地表水换热系统施工地表水换热系统检验和验收建筑物内系统热泵机房设计末端系统设计建筑物内系统施工、检验和验收系统调试、试运行和验收地源热泵系统检测和评价通常要求室内应用效果评价热泵机组性能测评输送系统能效测评系统综合能效测评地源侧环境影响测评地源热泵系统监测附录缠丝过滤器和填砾过滤器滤料规格附录热源井室平剖面图示意图附录成井工艺阶段验收单附录地源热泵系统验收统计表(续)地源热泵系统验收统计表本细则用词说明总则1
4、.0.1为了促进长沙市可再生能源建筑应用,指导长沙市地源热泵系统工程勘察、设计、施工及验收确保地源热泵系统安全可靠、性能稳定、经济合理和愈加好地发挥其节能效益,特制订本细则。1.0.2本细则适适用于长沙市新建、改建和扩建以岩土体、地下水、地表水等浅层地温能为冷(热)源,以水为传热介质,采取蒸气压缩热泵技术进行供热、供冷或制取生活热水地源热泵系统工程勘察、设计、施工及验收。1.0.3地源热泵系统工程地埋管换热系统、地下水换热系统、地表水换热系统地质勘察、井室(抽水井和回灌井)和井位部署、取水头部署和室外管网部分设计和施工必需由含有相关资质勘察、设计、施工单位进行负担。1.0.4地源热泵系统工程勘
5、察、设计、施工及验收除实施本细则外,尚应符合国家、省市现行相关规范、标准要求。术语2.0.1地源热泵系统以岩土体、地下水或地表水等浅层地温能为冷(热)源,由三部分系统包含:1、主机侧 水源热泵机组、2、换热侧 地热能交换系统、3、末端侧建筑物内系统组成供热、供冷或制取生活热水系统。依据地热能交换系统形式不一样,地源热泵系统分为:1、地埋管地源热泵系统、2、地下水地源热泵系统3、地表水地源热泵系统。2.0.2水源热泵机组以岩土体、地下水或地表水等浅层地温能为冷(热)源,以水或添加防冻剂水溶液为传热介质热泵。通常有水水热泵、水空气热泵等形式。2.0.3地热能交换系统将浅层地温能资源加以利用热交换系
6、统。2.0.4浅层地温能蕴藏在浅层岩土体和地下水或地表水中低温地热资源。2.0.5传热介质地源热泵系统中,经过换热管和岩土体、地下水或地表水进行热交换一个液体。通常为水或添加防冻剂水溶液。2.0.6地埋管换热系统=土壤热交换系统传热介质经过竖直或水平地埋管换热器和岩土体进行热交换地温能交换系统,又称土壤热交换系统。2.0.7地埋管换热器供传热介质和岩土体换热用,由埋于地下密闭循环管组组成换热器,又称土壤热交换器。依据管路埋置方法不一样,分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。2.0.8水平地埋管换热器换热管路埋置在水平管沟内地埋管换热器,又称水平土壤热交换器。竖直地埋管换热器换热管路埋置在竖直
7、钻孔内地埋管换热器,又称竖直土壤热交换器。地下水换热系统和地下水进行热交换地热能交换系统,分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。直接地下水换热系统由抽水井取出地下水,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地下水换热系统。间接地下水换热系统由抽水井取出地下水经中间换热器进行热交换后返回地下同一含水层地下水换热系统。地表水换热系统和地表水进行热交换地热能交换系统,分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。开式地表水换热系统地表水在循环泵驱动下,经处理后直接流经水源热泵机组或经过中间换热器进行热交换系统。闭式地表水换热系统将封闭换热盘管根据特定排列方法放入含有一定深度地表水体
8、中,传热介质经过换热器管壁和地表水进行热交换系统。空调侧流量是制冷工况下冷冻水流量,即把冷量从空调机房传送到使用房间进行冷热交换媒质流量,又叫内循环水流量。冷(热)源侧流量是制冷(热)工况下冷却水(热源水)流量,即把冷量(热量)从空调机房(室外地表或地下)传送到室外地表或地下(空调机房)进行冷热交换媒质流量,又叫外循环水流量。抽水井用于从地下含水层中取水井。回灌井用于向地下含水层灌注回水井。热源井用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水井,是抽水井和回灌井统称。抽水试验一个在井中进行计时计量抽取地下水,并测量水位改变过程,目标是获取水文地质参数。回灌试验一个向井中连续注水,使井内保持一定水位,
9、或计量注水、统计水位改变来测定含水层渗透性、注水量和水文地质参数试验。岩土体岩石和松散沉积物集合体,如砂岩、砂砾石、土壤等。水文地质参数表征岩土储存、释出和输运水、溶质或热特征含量指标,包含渗透系数、有效孔隙率、含水率、饱和度、等效热容量、等效导热系数、给水度、越流参数等。稳定流抽水试验在抽水过程中,要求出水量和动水位同时相对稳定,并有一定延续时间抽水试验。非稳定流抽水试验在抽水过程中,通常仅保持抽水量固定而观察地下水位改变,或保持水位降深固定,而观察抽水量和含水层中地下水位改变抽水试验。环路集管连接各并联环路集合管,通常见来确保各并联环路流量相等。防堵型地埋管型头:一个用于垂直地埋管,在换热
10、管中进入少许泥沙或其它杂质情况下,能够有效地避免堵塞,保护系统安全特制型头。井群复核测试:埋管水平连管至分集水器施工完成以后,以连成一组群井(而不是单井)为单位,检验施工质量(脏堵、泄露情况)、测试全部群井换热能力,判定是否达成设计要求、测试各个井群换热能力差异并调整循环液设计流量,取得最好输配效率。工程勘察通常要求地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地情况调查,并应对浅层地温能资源进行勘察勘察前应调查搜集已经有地质、工程地质、水文地质及气象资料。工程场地情况调查应包含下列内容:场地计划面积、形状及坡度;场地内已经有建筑物和计划建筑物占地面积及其分布;场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、
11、电信电缆分布;场地内已经有、计划修建地下管线和地下构筑物分布及其埋深;场地周围已经有水井位置、结构、井深、出水量、水温、水质、动水位、静水位等。当需查明岩土性质和分布时,应采取岩土试样或进行现场测试,方法可采取钻探、井探和地球物理勘探等方法。勘探方法选择应符合勘察目标和岩土特征。部署勘察工作时应考虑勘察对工程自然环境影响,预防对地下管线、地下工程和自然环境破坏。工程勘察应由含有勘察资质专业队伍负担,工程勘察汇报应对地热能资源利用可行性提出提议。地埋管换热系统工程勘察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。地埋管换热系统工程勘察应包含下列内容:场地范围内岩土层类型、深
12、度、分布特征等,当采取竖直地埋管时,应确定岩石及土层硬度等级和可钻性。岩土体热物性参数。岩土体温度。地下水静水位及其改变规律、水温、水质及分布。地下水径流方向及速度。冻土层厚度。勘察现场测试应符合下列要求:采取竖直埋管时,勘察宜采取钻探方法进行,试验孔深度宜大于预定埋管深度以上。采取水平埋管时,勘察宜采取槽探或坑探方法进行,勘探深度宜大于预定埋管深度以上。当采取竖直地埋管换热时,试验孔数量应依据建筑面积确定,但不得少于个。岩土体导热系数应进行现场测试。岩土体热响应试验应按国家标准进行:在测试孔中埋设导管,形成封闭回路,并在不一样深度处分别埋设温度传感器,按设计要求回填。在条件许可情况下,应在测
13、试孔周围部署观察孔。假如采取原浆或不含水泥回填材料回填,回填后应放置最少以上;假如采取含有水泥回填材料回填,回填后应放置至少D。现场测试仪器设备在测试前应进行检验和标定。现场测试前,应首优异行未扰动状态测试,获取地层初始温度。应进行向岩土体施加一定加热功率工况热响应试验,每次试验连续测试时间在地埋管和温度稳定后大于小时。岩土体比热、密度检测应取岩土试样在室内进行,采取岩土试样应符合下列要求:采取岩土试样点数量应依据岩土层结构、均匀性和设计要求确定。每一场地每一关键岩土层原状土试样不宜少于件(组)。岩土试样质量应为级以上。岩石试样可利用钻探岩芯制作,采取毛样尺寸应满足试块加工要求。地埋管换热系统
14、勘察汇报应对场地情况、地下岩土层特征及分布情况、岩土层热物性参数、岩土层硬度等级、水文地质特征、地埋管每米长度吸热和释热量、地埋管类型等作出评价和提议,并对地埋管施工可行性及其经济性进行初步评价;汇报中要附多种对应图表,以作为设计依据。地下水换热系统勘察地下水地源热泵系统方案设计前,应依据地源热泵系统对水量、水温和水质要求,对工程场区进行水文地质勘察。地下水换热系统勘察应包含下列内容:地下水类型;地下水含水层分布特征;稳定延续时间和稳定标准:抽水试验稳定延续时间通常为小时,稳定延续时间是指某一降深下,对应流量和动水位稳定后延续时间。稳定标准:在稳定时间段内,涌水量波动值不超出正常流量,主孔水位
15、波动值不超出水位降低值,观察孔水位波动值不超出厘米。若抽水孔、观察孔动水位和区域水位自然改变幅度趋于一致,即认为稳定。静止水位观察:试验前对自然水位要进行观察。通常地域每小时测定一次、当三次所测水位值相同,或小时内水位差不超出厘米时,即为静止水位。水温和气温观察:每小时同时观察水温和气温一次。恢复水位观察:通常地域在抽水试验结束后或中途因故停抽时,均应进行恢复水位观察,通常按开始后第、分钟进行观察,以后可每隔分钟观察一次,直至完全恢复为止。动水位测量:每分钟观察一次抽水试验孔和观察孔水位值,当水位连续次不降,再连续抽水至小时,水位不再改变值为动水位。涌水量测量:动水位确定后,采取涌水量装置测量
16、抽水井单位时间发水量。()经过抽水试验应取得含水层富水性和渗透性指标、水位、水温,涌水量、抽水试验影响半径等水文参数。回灌试验()地下水换热系统回灌试验通常应采取抽水回灌联合试验,即用抽水井抽水向回灌井回灌。()试验前,必需确定抽水井和回灌井间方位及和地下水流向关系,回灌井最好在抽水井下游方向,并测量井之间距离、井口标高、静止水位、地下水温,抽水井和回灌井过滤器必需在同一含水层中,过滤器位置和长度基础一致。()孔隙水含水层场地,试验必需依据地下水含水层渗透性、静止水位埋深、含水层顶板埋深和回灌井结构特点,确定回灌方法,确定试验许可最大压头值;然后划分为三段或两段,并从最小回灌量起开始试验,由小
17、到大,进行逐步增加回灌量和回灌压力值试验。()在试验过程中,抽水井抽出水量应保持恒定不变,并同时测量井内地下水位。()抽水试验停抽、停灌后,必需同时测量恢复水位,直至稳定为止,在试验过程中,应测量气温和水温。()有条件时,可在试验管道上装设空气源热泵,使回灌时水温升高(降低),并在回灌井周围布设口水温观察井,观察在试验过程中各个时段和停灌后一个时段内地下水温改变过程。水质化验分析直接进入水源热泵机组地下水水质应满足系统需求。当水质达不到要求时,应提出水质处理提议。渗透系数、影响半径计算试验结束后,应进行水文地质参数计算,确定地下水渗透系数、抽水影响半径等相关参数。水文地质参数计算按国家现行标准
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