地源热泵施工与设计

地源热泵施工工与设计陈浩2015.12第一章方方案确定前的的工程勘察第二章土土壤源热泵的的施工与设计计第三章地地下水源热泵泵的施工与设设计第四章地地表水源热泵泵的施工与设设计目录一、地源热泵泵系统方案设设计前，应进进行工程场地地状况调查，，并应对浅层层地热能资源源进行勘查。。1、工程场地状况况调查应包括括下列内容：：1）场地规划面面积、形状及及坡度；2）场地内已已有建筑物的的占地面积及及其分布；3）场地内树树木植被、池池塘、排水沟沟及架空输电电线、电信电电缆的分布；；4）场地内已已有的、计划划修建的地下下管线和地下下构筑物的分分布及其埋深深；5）场地内已有有水井的位置置。工程场地可利利用面积应满满足修建地表表水抽水构筑筑物(地表水换热系系统)或修建地下水水抽水井和回回灌井(地下水换热系系统)或埋设水平或或竖直地埋管管换热器(地埋管换热系系统)的需要。同时时应满足置放放和操作施工工机具及埋设设室外管网的的需要。2、浅层地热资资源的勘察包包括以下内容容：1）地埋管换热热系统勘察包包括：第一章方方案确定定前的工程勘勘察岩土层的结构构；岩土体热物性性；岩土体温度；；地下水静水位位、水温、水水质及分布；；地下水径流方方向、速度；；冻土层厚度。。采用水平地埋埋管换热器时时，地埋管换换热系统勘察察采用槽探、、坑探或研探探进行。槽探探是为了了解解构造线和破破碎带宽度、、地层和岩性性界限及其延延伸方向等在在地表挖掘探探槽的工程勘勘察技术。探探槽应根据场场地形状确定定，探槽的深深度一般超过过埋管深度1m。采用竖直地地埋管换热器器时，地埋管管换热系统勘勘察采用钻探探进行。钻探探方案应根据据场地大小确确定，勘探孔孔深度应比钻钻孔至少深5m。岩土土体体热热物物性性指指岩岩土土体体的的热热物物性性参参数数，，包包括括岩岩土土体体导导热热系系数数、、密密度度及及比比热热等等。。若若埋埋管管区区域域已已具具有有权权威威部部门门认认可可的的热热物物性性参参数数，，可可直直接接采采用用已已有有数数据据，，否否则则应应进进行行岩岩土土体体导导热热系系数数、、密密度度及及比比热热等等热热物物性性测测定定。。第一一章章方方案案确确定定前前的的工工程程勘勘察察测定定方方法法可可采采用用实实验验室室法法或或现现场场测测定定法法。。实验验室室法法:对勘勘探探孔孔不不同同深深度度的的岩岩土土体体样样品品进进行行测测定定，，并并以以其其深深度度加加权权平平均均，，计计算算该该勘勘探探孔孔的的岩岩土土体体热热物物性性参参数数;对探探槽槽不不同同水水平平长长度度的的岩岩土土体体样样品品进进行行测测定定，，并并以以其其长长度度加加权权平平均均，，计计算算该该探探槽槽的的岩岩土土体体热热物物性性参参数数。。现场场测测试试法法:现场场测测试试岩岩土土体体应应在在测测试试埋埋管管状状况况稳稳定定后后进进行行。。根根据据埋埋管管深深度度或或长长度度，，测测试试一一般般应应在在测测试试埋埋管管安安装装完完毕毕72h后进进行行。。对对两两个个勘勘探探孔孔(槽)及两两个个以以上上勘勘探探孔孔(槽)的测测试试，，其其测测试试结结果果取取算算术术平平均均值值。。2）地下下水水换换热热系系统统勘勘察察应应包包括括下下列列内内容容：：地下下水水类类型型；；含水水层层岩岩性性、、分分布布、、埋埋深深及及厚厚度度；；含水水层层的的富富水水性性和和渗渗透透性性；；地下下水水径径流流方方向向、、速速度度和和水水力力坡坡度度；；第一一章章方方案案确确定定前前的的工工程程勘勘察察地下下水水水水温温及及其其分分布布；；地下下水水水水质质；；地下下水水水水位位动动态态变变化化。。3）地地下下水水换换热热系系统统勘勘察察应应进进行行水水文文地地质质试试验验。。包包括括：：抽水水试试验验；；回灌灌试试验验；；测量量出出水水水水温温；；取分分层层水水样样并并化化验验分分析析分分层层水水质质；；水流流方方向向试试验验；；渗透透系系数数计计算算。渗透透系系数数指指单单位位时时间间内内通通过过单单位位断断面面的的流流量量(m/d)，一一般般用用来来衡衡量量地地下下水水在在含含水水层层中中径径流流的的快快慢慢。第一一章章方方案案确确定定前前的的工工程程勘勘察察4）地地表表水水换换热热系系统统勘勘察察应应包包括括下下列列内内容容：：地表表水水水水源源性性质质、、水水面面用用途途、、深深度度、、面面积积及及其其分分布布；；不同同深深度度的的地地表表水水水水温温、、水水位位动动态态变变化化；；地表表水水流流速速和和流流量量动动态态变变化化；；地表表水水水水质质及及其其动动态态变变化化；；地表表水水利利用用现现状状；；地表表水水取取水水和和回回水水的的适适宜宜地地点点及及路路线线。。地表表水水水水温温、、水水位位及及流流量量勘勘察察应应包包括括近近20年最最高高和和最最低低水水温温、、水水位位及及最最大大和和最最小小水水量量;地表表水水水水质质勘勘察察应应包包括括:引起起腐腐蚀蚀与与结结垢垢的的主主要要化化学学成成分分，，地地表表水水源源中中含含有有的的水水生生物物、、细细菌菌类类、、固固体体含含量量及及盐盐碱碱量量等等。。第一一章章方方案案确确定定前前的的工工程程勘勘察察二、、对对已已具具备备水水文文地地质质资资料料或或附附近近有有水水井井的的地地区区，，应应通通过过调调查查获获取取水水文文地地质质资资料料。。调调查查区区域域半半径径宜宜大大于于拟拟定定换换热热区区100——200m。调调查查以以收收集集资资料料为为主主，，除除观观察察地地形形地地貌貌外外，，应应调调查查已已有有水水井井的的位位置置、、类类型型、、结结构构、、深深度度、、地地层层剖剖面面、、出出水水量量、、水水位位、、水水温温及及水水质质情情况况，，还还应应了了解解水水井井的的用用途途，，开开采采方方式式、、年年用用水水量量及及水水位位变变化化情情况况等等。。三、、工工程程勘勘察察应应由由具具有有勘勘查查资资质质的的专专业业队队伍伍承承担担。。工工程程勘勘察察完完成成后后，，应应编编写写工工程程勘勘察察报报告告，，并并对对资资源源可可利利用用情情况况提提出出建建议议。。第一一章章方方案案确确定定前前的的工工程程勘勘察察第二二章章土壤壤源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计第一一节节基基本本原原则则第二二节节地地埋埋管管管管材材与与传传热热介介质质第三三节节地地埋埋管管换换热热系系统统设设计计第四四节节地地埋埋管管换换热热系系统统施施工工第二二章章土壤壤源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计第一一节节基基本本原原则则地埋埋管管换换热热系系统统设设计计前前，，应应根根据据岩岩土土体体地地质质勘勘察察结结果果评评估估地地埋埋管管换换热热系系统统实实施施的的可可行行性性及及经经济济性性。。岩土土体体的的特特性性对对地地埋埋管管换换热热器器施施工工进进度度和和初初投投资资有有很很大大影影响响。。坚坚硬硬的的岩岩土土体体将将增增加加施施工工难难度度及及初初投投资资，，而而松松软软岩岩土土体体的的地地质质变变形形对对地地埋埋管管换换热热器器也也会会产产生生不不利利影影响响。。为为此此，，工工程程勘勘察察完完成成后后，，应应对对地地埋埋管管换换热热系系统统实实施施的的可可行行性性及及经经济济性性进进行行评评估估。。2.埋管区区域和和建筑筑物之之间的的距离离，应应符合合地下下构筑筑物与与建筑筑物间间距的的相关关规定定，且且埋管管距离离不得得小于于2m。3.地埋管管施工工时，，应避避让并并严禁禁损坏坏其它它地下下管线线及构构筑物物。管沟开开挖施施工中中遇有有管道道、电电缆、、地下下构筑筑物或或文物物古迹迹时，，应予予以保保护，，并及及时与与有关关部门门联系系协同同处理理。4.地埋管管换热热器安安装完完成后后，应应在埋埋管区区域做做出标标志或或表明明管线线的定定位带带，并并以现现场的的2个永久久目标标进行行定位位。第二章章土壤源源热泵泵的施施工与与设计计第二节节地地埋埋管管管材与与传热热介质质地埋管管管材材及管管件应应符合合以下下规定定：地埋管管应采采用化化学稳稳定性性好、、耐腐腐蚀、、导热热系数数大、、流动动阻力力小的的塑料料管材材及管管件，，宜采采用聚聚乙烯烯管（（PE80或PE100）或聚聚丁烯烯管（（PB）,不宜采采用聚聚氯乙乙烯（（PVC）管。。管件件与管管材应应为相相同材材料。地埋管管质量量应符符合国国家现现行标标准中中的各各项规规定，，管材材的承承压能能力应应不小小于设设计工工作压压力的的1.5倍，且不应应小于1.0MPa。工作温度度应满足设设计供回水水温度要求求。地埋管管壁厚宜按按附录A选择。埋入土壤中中的地埋管管应能按设设计要求长长度定长供供应，除U型管底部外外，中间不不应有机械械接口及金金属接头。。第二章土壤源热泵泵的施工与与设计传热介质应应以水为首首选，也可可选用符合合下列要求求的其它介介质：安全，腐蚀蚀性弱，易易于购买、、运输和储储藏；较低的冰点点；良好的传热热特性，较较低的摩擦擦阻力损失失；与地埋管管管材无化学学反应。传热介质的的安全性包包括毒性、、易燃性及及腐蚀性;良好的传热热特性和较较低的摩擦擦阻力是指指传热介质质具有较大大的导热系系数和较低低的钻度。。第二章土壤源热泵泵的施工与与设计3.在有可能冻冻结的地区区，传热介介质应添加加防冻剂。。防冻剂的的类型、浓浓度及有效效期应在充充注阀处注注明。可选择防冻冻剂包括:盐类:氯化钙和氯氯化钠;乙二醇:乙烯基乙二二醇和丙烯烯基乙二醇醇;酒精:甲醇，异丙丙基，乙醛醛;钾盐溶液:醋酸钾和碳碳酸钾。使用温度（t℃)

名称质量浓度（％）

密度（kg/m3

）比热KJ/(kg*℃)导热系数W/(m*K)黏度*103Pa*s凝固点℃0℃氯化钙溶液1211113.4620.5282.5--7.2甲醇溶液159794.18680.4936.9--10.5乙二醇溶液2510303.8310.5113.8--10.6第二章土壤源热泵泵的施工与与设计4.选择防冻剂剂时，添加加防冻剂后后的介质的的冰点宜比比设计最低低使用水温温低3～5℃；同时应考考虑防冻剂剂对管道、、管件的腐腐蚀性以及及防冻剂的的安全性、、经济性及及其对换热热的影响。。添加防冻剂剂后的传热热介质的冰冰点宜比设设计最低使使用水温低低3-5℃，是为了防防止出现结结冰现象。。地埋管换热热系统的金金属部件应应与防冻剂剂兼容。这这些金属部部件包括循循环泵及其其法兰、金金属管道、、传感部件件等与防冻冻剂接触的的所有金属属部件。第二章土壤源热泵泵的施工与与设计第三节地地埋管换换热系统设设计地埋管换热热系统设计计前应明确确待埋管区区域内各种种地下管线线的种类、、位置及深深度，预留留未来地下下管线所需需的埋管空空间及埋管管区域进出出重型设备备的车道位位置。地埋管换热热系统设计计应进行周周期动态负负荷计算，，计算最小小计算周期期宜为1年。计算周周期内，地地源热泵系系统总释热热量应与其其总吸热量量相平衡。。全年冷、热热负荷平衡衡失调，将将导致地埋埋管区域岩岩土体温度度持续升高高或降低，，从而影响响地埋管换换热器的换换热性能，，降低地埋埋管换热系系统的运行行效率。因因此，地埋埋管换热系系统设计应应考虑全年年冷热负荷荷的影响。。地埋管换热热器换热量量应满足计计算周期内内地源热泵泵系统实际际最大吸热热量或释热热量的要求求。在技术术经济合理理时，可采采用辅助热热源或冷却却源与地埋埋管换热器器并用的调调峰形式。。第二章土壤源热泵泵的施工与与设计地源热泵系系统最大释释热量与建建筑设计冷冷负荷相对对应。包括括:空调负荷和和机组压缩缩机耗功、、循环水在在输送过程程中得到的的热量、水水泵释放到到循环水中中的热量。。将上述三三项热量相相加就可得得到供冷工工况下释放放到循环水水的总热量量。即:最大释热量量=空调负荷×（1+1/cop)+循环水输送送中的得热热量+水泵释放到到循环水中中的热量。。地源热泵系系统最大吸吸热量与建建筑设计热热负荷相对对应。包括括:空调热负荷荷、循环水水在输送过过程中失去去的热量、、扣除因机机组压缩机机耗功、水水泵耗功释释放到循环环水中的热热量。将上上述四项热热量代数求求和就可得得到供热工工况下从循循环水的所所要吸的总总热量。即即:最大吸热量量=空调负荷×（1--1/cop)+循环水输送送中的散热热量+水泵释放到到循环水中中的热量。。对于最大释释热量与最最大吸热量量相差不大大的工程，，可以根据据换热量最最大者来确确定换热器器的长度。。如果两者者的换热量量差距很大大时，应该该通过技术术比第二章土壤源热泵泵的施工与与设计教，采用辅辅助散热(冷却塔、板板换）或辅辅助供热（（锅炉加板板换)的方式来解解决，这样样一方面解解决了初期期投资高的的经济问题题，另一面面也解决了了土壤源热热泵的冷热热不平衡问问题。地埋管换热热器应根据据可使用地地面面积、、岩土体地地质勘察结结果及挖掘掘成本等因因素确定埋埋管方式。。地埋管换热热器有水平平和竖直两两种埋管方方式。当可可利用地表表面积较大大，浅层岩岩土体的温温度及热物物性受气候候、雨水、、埋设深度度影响较小小时，宜采采用水平地地埋管换热热器。否则则，宜采用用竖直地埋埋管换热器器。图1为常见的水水平地埋管管换热器形形式，图2为新近开发发的水平地地埋管换热热器形式，，图3为竖直地埋埋管换热器器形式。在在没有合适适的室外用用地时，竖竖直地埋管管换热器还还可以利用用建筑物的的混凝土基基桩埋设，，即将U形管捆扎在在基桩的钢钢筋网架上上，然后浇浇灌混凝土土，使U形管固定在在基桩内。。第二章土壤源热泵泵的施工与与设计第二章土壤源热泵泵的施工与与设计第二章土壤源热泵泵的施工与与设计第二章土壤源热热泵的施施工与设设计地埋管换换热器设设计应通通过计算算确定。。计算宜宜根据现现场测试试数据采采用专用用软件进进行。计计算时应应考虑岩岩土体及及回填材材料热物物性的影影响。在在缺乏测测试条件件时，垂垂直地埋埋管换热热器可按按附录B的方法进进行计算算。地埋管换换热器设设计计算算时，环环路集管管不应包包括在地地埋管换换热器长长度内。。水平地埋埋管换热热器可不不设坡度度。最上上层埋管管顶部应应在冻土土层以下下0.4m，且距地地面不宜宜小于0.8m,竖直地埋埋管换热热器埋管管深度宜宜大于20m，钻孔孔孔径不宜宜小于0.llm，钻孔间间距应满满足换热热需要，，间距宜宜为3-6m。水平连连接管的的深度应应在冻土土层以下下0.6m，且距地地面不宜宜小于1.5m。为避免换换热短路路，钻孔孔间距应应通过计计算确定定。岩土土体吸、、释热量量平衡时时，宜取取小值;反之，宜宜取大值值。第二章土壤源热热泵的施施工与设设计地埋管换换热器管管内流体体应保持持紊流流流态，水水平环路路集管坡坡度宜为为0.002。目的为确确保系统统及时排排气和加加强换热热。地埋埋管换热热器内管管道推荐荐流速:双U形埋管不不宜小于于0.4m/s，单U形埋管不不宜小于于0.6m/s。地埋管环环路两端端应分别别于供、、回水环环路集管管相连接接，且宜宜同程布布置。每每对供、、回水环环路集管管连接的的地埋管管环路数数宜相等等。供、、回水环环路集管管的间距距不应小小于0.6m。利于水力力平衡及及降低压压力损失失。供、、回水环环路集管管的间距距不小于于0.6m，是为了了减少供供回水管管间的热热传递。。地埋管换换热器安安装位置置应远离离水井及及室外排排水设施施，并宜宜靠近机机房或以以机房为为中心设设置。地埋管换换热器远远离水井井及室外外排水设设施，是是为了减减少水井井及室外外排水设设施的影影响。靠靠近机房房或以机机房为中中心设置置是为了了缩短供供、回水水集管的的长度。。第二章土壤源热热泵的施施工与设设计地埋管换换热系统统应设自自动充液液及泄漏漏报警系系统。需需要防冻冻的地区区，应设设防冻保保护装置置。目的在于于增加系系统的安安全性、、可靠性性。便于于系统充充液，一一般在分分水器或或集水器器上预留留充液管管。连接接地埋管管换热器器系统的的室内送送、回液液联管上上要安装装闭式膨膨胀箱、、充放液液设施、、压力表表、温度度计等基基本仪器器与部件件。地埋管换换热系统统应根据据地质特特征确定定回填料料配方，，回填料料的导热热系数不不应低于于钻孔外外或沟槽槽外岩土土体的导导热系数数。保证地下下埋管的的导热效效果，但但对于地地质情况况多为岩岩石的区区域，回回填料导导热系数数可低于于岩土体体导热系系数。地埋管换换热系统统设计时时应根据据实际选选用的传传热介质质的水力力特性进进行水力力计算。。参照附录录C第二章土壤源热热泵的施施工与设设计地埋管换换热系统统宜采用用变流量量设计。。地埋管换换热系统统根据建建筑负荷荷变化进进行流量量调节，，可以节节省运行行电耗。。地埋管换换热系统统设计时时应考虑虑地埋管管换热器器的承压压能力，，若建筑筑物内系系统压力力超过地地埋管换换热器的的承压能能力时，，应设中中间换热热器将地地埋管换换热器与与建筑物物内系统统分开。。地埋管换换热器承承受的压压力计算算式:P=P0+ρgh+0.5Ph式中，P—管路最大大压力，，Pa;P0—当地的大大气压，，Pa;ρ—埋管中液液体的密密度，kg/m3;g--当地重力力加速度度,m2/s；h—地埋管最最低点与与闭式循循环最高高点的高高度差，，m;Ph—水泵的扬扬程。第二章土壤源热热泵的施施工与设设计地埋管换换热系统统宜设置置反冲洗洗系统，，冲洗流流量宜为为工作流流量的2倍。目的在于于防止地地埋管换换热系统统堵塞。。第二章土壤源热热泵的施施工与设设计第四节地地埋管管换热系系统施工工地埋管换换热系统统施工前前应具备备埋管区区域的工工程勘察察资料、、设计文文件和施施工图纸纸，并完完成施工工组织设设计。地埋管换换热系统统施工前前应了解解埋管场场地内已已有地下下管线、、其它地地下构筑筑物的功功能及其其准确位位置，并并应进行行地面清清理，铲铲除地面面杂草、、杂物和和浮土，，平整地地面。地埋管及及管件应应符合设设计要求求，且应应具有质质量检验验报告和和生产厂厂的合格格证。施施工过程程中，应应严格检检查并做做好管材材保护工工作。地埋管运抵工工地后，应用用空气试压进进行检漏试验验。地埋管及及管件存放时时，不得在阳阳光下曝晒。。搬运和运输输时，应小心心轻放，采用用柔韧性好的的皮带、吊带带或吊绳进行行装卸，不应应抛摔和沿地地拖曳。4.管道连接应符符合以下规定定；所有埋地管道道应采用热熔熔或电熔连接接。管道连接接应符合《埋地聚乙烯给给水管道工程程技术规程》CJJ101的有关规定。。对于所有埋埋入第二章土壤源热泵的的施工与设计计地下的管道均均应采用热熔熔连接或电容容连接。管道道环路集管与与各环路连接接时，若管径径小于DN110,采用电容套筒筒链接；若管管径大于DN110,宜采用热熔对对接方式。如如需金属件丝丝扣连接时，，必须对连接接件作防腐处处理，并做地地下检查井维维护。垂直地埋管换换热器的U型弯管接头，，宜选用定型型的U型弯头成品件，不宜采用用直管道煨制制弯管接头，，也不宜采用用两个900的弯管对接的的方式构成U型弯管接头。。c）U型管的组对长长度应能满足足插入钻孔后后与环路集管管连接的要求求，组对好的的U型管的两开口口端部，应及及时密封。地埋管换热系系统施工时，，应避免雨水水和施工用水水浸入管沟或或钻孔。水平地埋管换换热器安装时时，应防止块块石等重物撞撞击管身。管管道不应有折折断、扭结等等问题，转弯弯处应光滑，，且应采取固固定措施。水平地埋管换换热器回填土土应细小、松松散、均匀且且不含石块及及土块。回填填压实过程应应均匀，回填填土应与管道道接触紧密，，且不得损伤伤管道。回填料应采用用网孔不大于于15mmX15mm的筛进行过筛筛，保证回填填料不含有尖尖利的岩石块块和其他碎石石。为保证回回填均匀且回回填料与管道道紧密接触，，回填应在管管道两侧同步步进行，同一一沟槽中有双双排或多排管管道时，管道道之间的回填填压实应与管管道和槽壁之之间的回填压压实对称进行行。各压实面面的高差不宜宜超过30cm。管腋部采用用人工回填，，确保塞严、、捣实。分层层管道回填时时，应重点做做好每一管道道层上方15cm范围内的回填填。管道两侧侧和管顶以上上50cm范围内，应采采用轻夯实，，严禁压实机机具直接作用用在管道上，，使管道受损损。8.竖直地埋管换换热器安装应应在钻孔钻好好且孔壁固化化后立即进行行。当钻孔孔壁不不牢固或者存存在孔洞、洞洞穴等导致成成孔困难时，，应设护壁套套管。下管过程中，，U型管内宜充满满水，并宜采采取措施使U型管两支管处处于分开状态态。护壁套管为下下人钻孔中用用以保护钻孔孔孔壁的套管管。钻孔前，，护壁套管应应预先组装好好，施钻完毕毕应尽快将套套管放人钻孔孔中，并立即即将水充满套套管，以防孔孔内积水使套套管脱离孔底底上浮，达不不到预定埋设设深度。第二章土壤源热泵的的施工与设计计下管时，可采采用每隔2-4m设一弹簧卡(或固定支卡)的方式将U形管两支管分分开，以提高高换热效果。。U型管安装完毕毕后，应立即即用灌浆材料料回灌封孔。。当埋管深度度超过40m时，回灌应在在周围临近钻钻孔均钻凿完完毕后进行。。立即灌浆回填填封孔以隔离离含水层。灌灌浆即使用泥泥浆泵通过灌灌浆管将混合合浆灌人钻孔孔中的过程。。泥浆泵的泵泵压足以使孔孔底的泥浆上上返至地表，，当上返泥浆浆密度与灌注注材料的密度度相等时，认认为灌浆过程程结束。灌浆浆时，应保证证灌浆的连续续性，应根据据机械灌浆的的速度将灌浆浆管逐渐抽出出，使灌浆液液自下而上灌灌注封孔，确确保钻孔灌浆浆密实，无空空腔，否则会会降低传热效效果，影响工工程质量。当埋管深度超超过40m时，灌浆回填填宜在周围邻邻近钻孔均钻钻凿完毕后进进行，目的在在于一旦孔斜斜将相邻的U形管钻伤，便便于更换。10.灌浆材料宜采采用膨润土和和细沙（或水水泥）的混合合浆或专用灌灌浆材料。当当地埋管换热热器设在密实实或坚硬的岩岩土体中时，，宜采用水泥泥基料灌浆。。第二章土壤源热泵的的施工与设计计灌浆回填料料一般为膨膨润土和细细砂(或水泥)的混合浆或或其他专用用灌浆材料料。膨润土土的比例宜宜占4写-6%。钻孔时取取出的泥砂砂浆凝固后后如收缩很很小时，也也可用作灌灌浆材料。。如果地埋埋管换热器器设在非常常密实或坚坚硬的岩土土体或岩石石情况下，，宜采用水水泥基料灌灌浆，以防防止孔隙水水因冻结膨膨胀损坏膨膨润土灌浆浆材料而导导致管道被被挤压节流流。地埋埋管管换换热热器器安安装装过过程程中中应应进进行行水水压压试试验验。。安安装装前前后后应应对对管管道道进进行行冲冲洗洗，，充充注注防防冻冻和和防防腐腐液液前前，，应应进进行行排排气气。。系统统冲冲洗洗是是保保证证地地埋埋管管换换热热系系统统可可靠靠运运行行的的必必须须步步骤骤，，在在地地埋埋管管换换热热器器安安装装前前、、地地埋埋管管换换热热器器与与环环路路集集管管装装配配完完成成后后及及地地埋埋管管换换热热系系统统全全部部安安装装完完成成后后均均应应对对管管道道系系统统进进行行冲冲洗洗。。室外外环环境境温温度度低低于于0℃℃时，，不不宜宜进进行行地地埋埋管管的的施施工工。。室外外环环境境温温度度低低于于0℃℃时，，塑塑料料地地埋埋管管物物理理力力学学性性能能将将有有所所降降低低，，容容易易造造成成地地埋埋管管的的损损害害，，故故当当室室外外环环境境温温度度低低于于0℃℃时，，尽尽量量避避免免地地埋埋管管换换热热器器的的施施工工。。第二二章章土壤壤源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计第二二章章土壤壤源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计第五五节节地地埋埋管管换换热热系系统统的的检检测测与与验验收收地埋埋管管换换热热系系统统安安装装过过程程，，应应由由相相关关国国家家授授权权检检测测机机构构进进行行现现场场检检验验，，并并提提供供检检验验报报告告。。检检验验内内容容应应符符合合以以下下规规定定：：管材材、、管管件件等等材材料料应应符符合合国国家家现现行行标标准准的的规规定定；；钻孔孔、、水水平平埋埋管管的的位位置置、、深深度度以以及及地地埋埋管管的的直直径径、、壁壁厚厚及及长长度度均均应应符符合合设设计计要要求求；；回填填材材料料及及其其配配比比应应符符合合设设计计要要求求；；水压压试试验验应应合合格格；；各环环路路流流量量达达到到平平衡衡要要求求；；防冻冻剂剂和和防防腐腐剂剂的的特特性性及及浓浓度度应应符符合合设设计计要要求求；；循环环水水流流量量及及进进出出水水温温差差及及流流态态均均应应符符合合设设计计要要求求。。第二二章章土壤壤源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计2.水压压试试验验应应符符合合以以下下规规定定：：试验验压压力力:当工工作作压压力力小小于于等等于于1.OMPa时，，应应为为工工作作压压力力的的1.5倍，，且且不不应应小小于于0.6MPa;当工工作作压压力力大大于于1.OMPa时，，应应为为工工作作压压力力加加0.5MPa。水压压试试验验步步骤骤:1)竖直直地地埋埋管管换换热热器器插插入入钻钻孔孔前前，，应应做做第第一一次次水水压压试试验验。。在在试试验验压压力力下下，稳稳压压至至少少15min，稳稳压压后后压压力力降降不不应应大大于于3%，且且无无泄泄漏漏现现象象；；将将其其密密封后后，，在在有有压压状状态态下下插插入入钻钻孔孔，，完完成成灌灌浆浆之之后后保保压压1h。水水平平地地埋埋管管换换热热器器放放入入沟沟槽槽前前，，应应做做第第一一次次水水压压试试验验。。在在试试验验压压力力下下，，稳稳压压至至少少15min，稳稳压压后后压压力力降降不不应应大大于于3%，且且无无泄泄漏漏现现象象。。2)竖直直或或水水平平地地埋埋管管换换热热器器与与环环路路集集管管装装配配完完成成后后，，回回填填前前应应进进行行第第二二次水水压压试试验验。。在在试试验验压压力力下下，，稳稳压压至至少少30min,稳压压后后压压力力降降不不应应大大于于3%，且且无无泄泄漏漏现现象象。。3)环路路集集管管与与机机房房分分集集水水器器连连接接完完成成后后，，回回填填前前应应进进行行第第三三次次第二二章章土壤壤源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计水压压试试验验。。在在试试验验压压力力下下，，稳稳压压至至少少2h,且无泄漏漏现象。。4)地埋管换换热系统统全部安安装完毕毕，且冲冲洗、排排气及回回填完成成后，应应进行第第四次水水压试验验。在试试验压力力下，稳稳压至少少12h，稳压后后压力降降不应大大于3%。水压试验验宜采用用手动泵泵缓慢升升压，升升压过程程中应随随时观察察与检查查，不得得有渗漏漏;不得以气气压试验验代替水水压试验验。3.对回填过过程的检检验应与与安装地地埋管换换热器同同步进行行。回填过程程的检验验内容包包括回填填料配比比、混合合程序、、灌浆及及封孔的的检验。。第三章地下水源源热泵的的施工与与设计第一节基基本本原则第二节地地下下水源换换热系统统设计第三节地地下下水源换换热系统统施工第四节地地下下水源换换热系统统的检测测与验收收第三章地下水源源热泵的的施工与与设计第一节基基本本原则地下水换换热系统统设计前前，应根根据地下下水水文文地质勘勘察结果果，采取取可靠措措施使置置换冷量量或热量量后的抽抽取水全全部回灌灌到同一一含水层层，且回回灌水的的水质应应好于抽抽取水的的水质，，不得对对地下水水资源造造成浪费费及污染染。系统统投入运运行后，，应按照照当地水水资源管管理部门门的要求求，对抽抽水量、、回灌量量及回灌灌水水质质进行监监测，并并评估同同层回灌灌水的比比例及对对地下水水资源的的影响。。可靠回灌灌措施是是指将地地下水通通过回灌灌井全部部送回原原来的取取水层的的措施，，要求从从哪层取取水必须须再灌回回哪层，，且回灌灌井要具具有持续续回灌能能力。同同层回灌灌可避免免污染含含水层和和维持同同一含水水层储量量，保护护地热能能资源。。热源井井只能用用于置换换地下冷冷量或热热量，不不得用于于取水等等其他用用途。抽抽水、回回灌过程程中应采采取密闭闭等措施施，不得得对地下下水造成成污染。。第三章地下水源源热泵的的施工与与设计2.地下水的的持续出出水量应应满足地地源热泵泵系统设设计最大大吸热量量或释热热量的要要求。直直接进入入水源热热泵机组组的地下下水，其其水量、、水温及及水质应应满足机机组的使使用要求求。地下水源源热泵系系统最大大吸热量量或释热热量按土土壤源热热泵设计计中说明明的公式式计算。3.地下水供供水管不不得与市市政供水水管连接接；回灌灌管不得得与市政政排水管管连接。。地下水供供水管不不得与市市政管道道连接是是为了避避免污染染市政供供水和使使用自来来水取热热;地下水回回灌管不不得与市市政管道道连接，，是为了了避免回回灌水排排人下水水，保护护水资源源不被浪浪费。第三章地下水源源热泵的的施工与与设计第二节地地下水水源换热热系统的的设计热源井的的设计单单位应具具有水文文地质勘勘察资质质。热源井设设计应符符合现行行国家标标准《供水管井井技术规规范》GB50296的相关规规定，并并应包括括下列内内容:热源井抽抽水量和和回灌量量、水温温和水质质;热源井数数量、井井位分布布及取水水层位;井管配置置及管材材选用，，抽灌设设备选择择;井身结构构、填砾砾位置、、滤料规规格及止止水材料料;抽水试验验和回灌灌试验要要求及措措施;井口装置置及附属属设施。。热源井设设计时应应采取减减少空气气侵人的的措施。。氧气会与与水井内内存在的的低价铁铁离子反反应形成成铁的氧氧化物，，也能产产生气体体勃合物物，引起起回灌井井阻塞，，为此，，热源井井设计时时应采取取有效措措施消除除空气侵侵人现象象。第三章地下水源源热泵的的施工与与设计4.抽水井与与回灌井井宜能相相互转换换，其间间应设排排气装置置。抽水水管和回回灌管上上均应设设置水样样采集口口。抽水井与与回灌井井相互转转换以利利于开采采、洗井井、岩土土体和含含水层的的热平衡衡。抽水水井具有有长时间间抽水和和回灌的的双重功功能，要要求不出出砂又保保持通畅畅。抽水水井与回回灌井间间设排气气装置，，可避免免将空气气带入含含水层。。热源井数数目应满满足持续续出水量量和完全全回灌的的需求。。一般为了了保证回回灌效果果，抽水水井与回回灌井比比例不小小于1：2。含水层情况抽灌比井的流量（t/h）砾石1:1200中粗砂1:2100细砂1:350第三章地下水源源热泵的的施工与与设计热源井位位的设置置应避开开有污染染的地面面或地层层。热源源井井口口应严格格封闭，，井内装装置应使使用对地地下水无无污染的的材料。。为了避免免污染地地下水。。热源井井井口处应应设检查查井。井井口之上上若有构构筑物，，应留有有检修用用的足够够高度或或在构筑筑物上留留有检修修口。地下水换换热系统统应根据据水源水水质条件件采用直直接或间间接系统统;水系统宜宜采用变变流量设设计;地下水供供水管道道宜保温温。地下水可可直接进进入水源源热泵机机组需要要满足以以下要求求：含砂砂量小于于1/200000,PH值为6.5-8.5，CaO小于200mg/L,矿化度度小于于3g/L,CI-小于100mg/L,SO42-小于200mg/L,Fe2+小于1mg/L,S2H小于0.5mg/L.当水质质达不不到要要求时时，应应进行行水处处理。。经过过处理理后仍仍达不不到规规定时时，应应在地地下水水与水水源热热泵机机组之之间加加设中中间换换热器器。对对于腐腐蚀性性及硬硬度高高的水水源，，应设设置抗抗腐蚀蚀的不不锈钢钢换热热器或或钦板板换热热器。。在使使用海海水时时，建建议在在进人人换热热器前前增加加氯气气处理理装置置以防防止藻藻类在在换热热器内内部滋滋生。。第三章章地下水水源热热泵的的施工工与设设计当水温温不能能满足足水源源热泵泵机组组使用用要求求时，，可通通过混混水或或设置置中间间换热热器进进行调调节，，以满满足机机组对对温度度的要要求。。变流流量量系系统统设计计可降降低地地下水水换热热系统统的运运行费费用，，且进进人地地源热热泵系系统的的地下下水水水量越越少，，对地地下水水环境境的影影响也也越小小。第三章章地下水水源热热泵的的施工工与设设计第三节节地地下水水源换换热系系统施施工1.热源井井的施施工队队伍应应具有有相应应的施施工资资质。。2.地下水水换热热系统统施工工前应应具备备热源源井及及其周周围区区域的的工程程勘察察资料料、设设计文文件和和施工工图纸纸，并并完成成施工工组织织设计计。3.热源井井施工工过程程中应应同时时绘制制地层层钻孔孔柱状状剖面面图。。4.热源井井施工工应符符合现现行国国家标标准《供水管管井技技术规规范》GB50296的规定定。5.热源井井在成成井后后应及及时洗洗并。。洗井井结束束后应应进行行抽水水试验验和回灌灌试验验。6.抽水试试验应应稳定定延续续12h，出水水量不不应小小于设设计出出水量量，降降深不不应大大于5m;回灌试试验应应稳定定延续续36h以上，，回灌灌量应应大于于设计计回灌灌量。。第三章章地下水水源热热泵的的施工工与设设计第四节节地地下水水源换换热系系统的的检测测与验验收1.热源井井应单单独进进行验验收，，且应应符合合现行行国家家标准准《供水管管井技技术规规范》GB50296及《供水水水文地地质钻钻探与与凿井井操作作规程程》CJJ13的规定定。2.热源井井持续续出水水量和和回灌灌量应应稳定定，并并应满满足设设计要要求。。3.抽水试试验结结束前前应采采集水水样，，进行行水质质测定定和含含砂量量测定定。经经处理理后的的水质质应满满足系系统设设备的的使用用要求求。4.地下水水换热热系统统验收收后，，施工工单位位应提提交热热源井井成井井报告告。报报告应应包括括管井井综合合柱状状图，，洗井井、抽抽水和和回灌灌试验验、水水质检检验及及验收收资料料。5.输水管管网设设计、、施工工及验验收应应符合合现行行国家家标准准《室外给给水设设计规规范》GB50013及《给水排排水管管道工工程施施工及及验收收规范范》GB50268的规定定。第四章章地表水水源热热泵的的施工工与设设计第一节基基本原则则第二节地地表水源源换热系统统设计第三节地地表水源源换热系统统施工第四节地地表水源源换热系统统的检测与与验收第四章地表水源热热泵的施工工与设计第一节基基本原则则1、地表水换换热系统设设计前，应应对地表水水地源热泵泵系统运行行对水环境境的影响进进行评估。。目的是减小小对地表水水体及其水水生态环境境和行船等等的影响。。2、地表水换换热系统设设计方案应应根据水面面用途，地地表水深度度、面积，，地表水水水质、水位位、水温情情况综合确确定。地表水体应应具有一定定的深度和和面积，具具体大小应应根据当地地气象条件件、水体流流速、建筑筑负荷等因因素综合确确定。3、地表水换换热盘管的的换热量应应满足地源源热泵系统统最大吸热热量或释热热量要。参照土壤源源热泵设计计中说明的的公式确定定第四章地表水源热热泵的施工工与设计第二节地表水源系系统的设计计1、开式地地表水换热热系统取水水口应远离离回水口，，并宜位于于回水口上上游。取水水口应设置置污物过滤滤装置。取水口应远远离回水口口，目的是是避免热交交换短路。。2、闭式地表表水换热系系统宜为同同程系统。。每个环路路集管内的的换热环路路数宜相同同，且宜并并联连接;环路集管布布置应与水水体形状相相适应，供供、回水管管应分开布布置。有利于水力力平衡。3、地表水换换热盘管应应牢固安装装在水体底底部，地表表水的最低低水位与换换热盘管距距离不应小小于1.5m。换热盘管管设置处水水体的静压压应在换热热盘管的承承压范围内内。为了防止风风浪、结冰冰及船舶可可能对其造造成的损害害，要求地地表水的最最低水位与与换热盘管管距离不应应小于l.5m。最低水位位指近20年每年最低低水位的平平均值。第四章地表水源热热泵的施工工与设计4、地表水换换热系统可可采用开式式或闭式两两种形式，，水系统宜宜采用变流流量设地表水换换热系统采采用开式系系统时，从从保障水源源热泵机组组正常运行行的角度，，地表水尽尽可能不直直接进人水水源热泵机机组。直接接进入水源源热泵机组组的地表水水水质应满满足地下水水源热泵说说明的规定定。水系统统采用变流流量设计有有利于降低低输送能耗耗。5、地表水水换热盘管管管材与传传热介质与与地埋管要要求相同。。6、当地表水水体为海水水时，与海海水接触的的所有设备备、部件及及管道应具具有防腐、、防生物附附着的能力力;与海水连通通的所有设设备、部件件及管道应应具有过滤滤、清理的的功能。第四章地表水源热热泵的施工工与设计第三节地地表水换热热系统施工工地表水换热热系统施工工前应具备备地表水换换热系统勘勘察资料、、设计文件件和施工图图纸，并完完成施工组组织设计。。地表水换热热盘管管材材及管件应应符合设计计要求，且且具有质量量检验报告告和生产厂厂的合格证证。换热盘盘管宜按照照标准长度度由厂家做做成所需的的预制件，，且不应有有扭曲。换热盘管任任何扭曲部部分均应切切除，未受受损部分熔熔接后须经经压力测试试合格后才才可使用。。换热盘管管存放时，，不得在阳阳光下曝晒晒。3.地表表水水换换热热盘盘管管固固定定在在水水体体底底部部时时，，换换热热盘盘管管下下应应安安装装衬衬垫垫物物。。换热热盘盘管管一一般般固固定定在在排排架架上上，，并并在在下下部部安安装装衬衬垫垫物物，，衬衬垫垫物物可可采采用用轮轮胎胎等等。。4.供、、回回水水管管进进入入地地表表水水源源处处应应设设明明显显标标志志。。5.地表表水水换换热热系系统统安安装装过过程程中中应应进进行行水水压压试试验验。。地地表表水水换换热热系系统统安安装装前前后后应应对对管管道道进进行行冲冲洗洗。。第四四章章地表表水水源源热热泵泵的的施施工工与与设设计计第四四节节地地表表水水换换热热系系统统检检验验与与验验收收1、地表表水水换换热热系系统统安安装装过过程程中中，，应应进进行行现现场场检检验验，，并并应应提提供供检检验验报报告告，，检检验验内内容容应应符符合合下下列列规规定定:管材材、、管管件件等等材材料料应应具具有有产产品品合合格格证证和和性性能能检检验验报报告告;换热热盘盘管管的的长长度度、、布布置置方方式式及及管管沟沟设设置置应应符符合合设设计计要要求求;水压压试试验验应应合合格格;各环环路路流流量量应应平平衡衡，，且且应应满满足足设设计计要要求求;防冻冻剂剂和和防防腐腐剂剂的的特特性性及及浓浓度度应应符符合合设设计计要要求求;循环环水水流流量量及及进进出出水水温温差差应应符符合合设设计计要要求求。2、水压压试试验验应应符符合合下下列列规规定定:试验验压压力力:当工工作作压压力力小小于于等等于于1.OMPa时，应为工作作压力的15倍，且不应小小于0.6MPa;当工作压力大大于l.OMPa时，应为工作作压力加0.5MPa。第四章地表水源热泵泵的施工与设设计水压试验步骤骤:换热盘管组装装完成后，应应做第一次水水压试验，在在试验压力下下，稳压至少少15min,稳压后压力降降不应大于3%，且无泄漏现现象;换热盘管与环环路集管装配配完成后，应应进行第二次次水压试验，，在试验压力力下，稳压至至少30min,稳压后压力降降不应大于3%,且无泄漏现象象;环路集管与机机房分集水器器连接完成后后，应进行第第三次水压试试验，在试验验压力下，稳稳压至少12h,稳压后压力降降不应大于3%。公称外径dn平均外径公称壁厚/材料等级最小最大公称压力，MPa1.01.251.62020.020.32.3+0.5/PE632525.025.32.3+0.5/PE632.3+0.5/PE803232.032.32.9+0.5/PE633.0+0.5/PE803.0+0.5/PE1004040.040.43.7+0.6/PE633.7+0.6/PE803.7+0.6/PE1005049.950.54.6+0.7/PE634.6+0.7/PE804.6+0.7/PE1006363.063.64.7+0.8/PE804.7+0.8/PE1005.8+0.9/PE1007575.075.74.5+0.7/PE1005.6+0.9/PE1006.8+1.1/PE1009090.090.95.4+0.9/PE1006.7+1.1/PE1008.2+1.3/PE100110110.0111.06.6+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附录A地埋管外径及及壁厚A.0.1高密度聚乙烯烯（PE）管外径及壁壁厚应符合表表A.0.1的规定。表A.0.1高密度聚乙烯烯（PE）管外径及公公称壁厚（（mm）A.0.2聚丁烯（PB）管外径及壁壁厚应符合表表A.0.