DB-T29-178-2018天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程

DB/T29-178-2018备案号J11109-20182018-03-202018-03-20发布2018-05-01实施天津市工程建设标准Thetechnicalspecification市建委关于发布《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》的通知日起实施。原《天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程》本规程由天津大学和天津市建筑设计院负责具体技术内容的设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知》（津建科园区雅观路135号天津大学北洋园校区机械工程学院，邮编： 22 41 Contents 2 74EngineeringInvestigat 84.1BasicRequireme 84.2GeologicalInvestigation 84.3ThermalPropertiesMeasurement 95GroundHeatExchangerSys 5.2PipesandHea 5.4GroundHeatExchangerSy 6GroundHeatExchangerSystemConst 6.2PipeandMaterial 6.4PipeNetworkInstal 7Checking,DebuggingandAcceptanceofGroundHeatExchangerSystem 7.3DebuggingandAcce 8Rock-SoilDynamicMonitoringofGroundHeatExchanger 8.3CirculatingFlow AppendixACalculationMethodofShallow AppendixBOn-SiteRock-SoilTher 31AppendixCDesignandCalculationofVHeatExchangerSyst AppendixDCalculationofPressureLossofGroundHeat AreaofEachDistricts 41 42ListofReferenceStand 11.0.4凡采用地埋管地源热泵技术的工程项目，除应符合本规程22.0.1地埋管地源热泵系统ground-coupledheatpumpsystem于25℃,蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源，又埋于地下的用于传热介质与岩土体换热的密闭循环管组构成2.0.4竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger2.0.5水平地埋管换热器horizontalgroundheatexchanger2.0.6地埋管换热系统groundheatexch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3不良地质现象以及水文地质条件等地质情况进行的地质测绘、勘2.0.10水文地质条件hydrogeologicalconditi2.0.14岩土体热物性thermal-physicalpropertiesofrock-soilbody2.0.15恒温层constantzoneofsubsurfacetemperature地下温度的变化幅度等于或接近于零的地带，其上部是变温2.0.16变温层variablezoneofsubsurfacetemperature42.0.17增温层increasingzoneofsubsurfacetemperature2.0.19地埋管换热器冷/热负荷heatloademittedintoorextractedfromthegroundheatex通过地埋管换热器单位时间内释放至浅层岩土体或自浅层岩的是以实际运行工况和典型年室外逐时气象参数取代设计负荷计的总热量与冬季从土壤中吸收的总热量之差的绝对值占前者的比52.0.25现场岩土热响应试验in-siturock-soilthermalresponse2.0.26室内岩土体热物性检测thermalphysicalpropertiestest2.0.27岩土综合热物性参数effectiveparameter2.0.28岩土初始平均温度initialaveragetemperatureofrock-soil的平均温度(℃)。2.0.30参与换热地温监测孔soiheatexchangeparticipati2.0.31热影响半径地温监测孔soiltemperaturemonitoringhofthermalinfluenceradius为取得地埋管换热器对周围岩土体温度的动态变化而专门用2.0.32地温背景值监测孔monitoringholeofsoiltemperaturebackgroundvalue为监测未受地埋管换热器影响的岩土体温度值而专门设置的62.0.33动态监测系统dynami3基本规定3.0.1地埋管地源热泵系统的建设应进行基于资源条件、用户负3.0.2地埋管地源热泵系统建设施工过程不应破坏周围已有构筑3.0.4地埋管地源热泵换热系统的可行性论证应结合项目场地的3.0.5地埋管换热器安装完成后，应在埋管区域通过标识表明管84工程勘察4.1.1在进行地埋管地源热泵系统设计之前，应由具有勘察类资4.1.2勘察涉及区域不应小于埋管范围，勘察深度应至少比预计4.1.3勘察报告中应进行工程场地浅层地热能资源评价，提出合4.1.4工程勘察应对工程场地进行场地踏勘，勘察内容应包括场4.2.1地质勘察应查明工程场地的地层、岩性情况、地下水赋存4.2.2若工程场地区域缺少岩土地质资料以及水文地质资料，岩94.3.1工程勘察时应进行现场岩土热响应试验测试，测试工作量表4.3.1不同地埋管工程类型的测试工作量2000～10000m24.3.5采用水平地埋管换热器时，热物性测试应采用槽探、坑探4.3.6对于包含两个及以上的水文地质单元的工程场地，应增加现场岩土热响应试验工作量，并保证不同水文地质单元至少有14.3.7岩土综合热物性参数、岩土的初始平均温度和岩土体的换5地埋管换热系统设计5.1.1地埋管换热系统设计应由具有设计类资质的专业技术单位5.1.2地埋管换热系统设计应包括管材与传热介质设计、设计负2高密度聚乙烯管材应符合现行国家标准《给水用聚乙烯4地埋管管材及管件应具有质量检验报告和生产厂家的合格5.2.3当传热介质采用防冻液时，其冰点宜比设计最低使用介质温度低3～5℃。每年供暖前，宜对防冻剂浓度进行测试。换季使1应根据建筑物空调供冷、供暖和卫生热水供应的设计5.3.3地源热泵系统具体方案的设计，应在设计负荷的基础上，单一的地源热泵供冷/热；当热不平衡率大于201采用单一的地源热泵供冷/热时，地源热泵机组容量应以2采用与其它冷/热源相结合作辅助的复合式地源热泵系统5.3.5特殊情况下地埋管换热系统的附加设计措施应符合下列要1地埋管地源热泵系统在兼具供冷、供暖功能时，如全2复合式地源热泵系统的辅助散热装置可采用闭式冷却塔，当采用开式冷却塔时，应增设板式换热器或采用双冷凝器热泵机5.4.1地埋管换热系统的设计应按场地规划、地埋管换热负荷计2应明确埋管区域内各种地下管线的种类、位置、深度及埋1应根据可利用地面面积、岩土体地质勘察结果及挖凿4热物性测试得到的单位延米换热量可作为系统方案及初步5地埋管换热器最上层埋管的埋深均应在冻土层以下0.4m6天津市平原地区竖直地埋管换热器埋管深度宜取80~8竖直地埋管换热器应进行分组连接，每组换热器数目宜相9安装于检查井内的集、分水器应安装阀门、压力表和放气若传热介质有在冰点温度以下运行的情况，传热介质应添加防冻3回填材料应根据水文地质特征确定，回填材料的导热系数4在建筑的基础桩之间埋设换热器时，应与结构专业设计人6地埋管换热系统宜采用由水泵台数调节实现的变流量系7地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力，8地埋管换热系统应具有反冲洗功能且应分组进行，冲洗流5.4.5既有建筑节能改造应用地埋管换热系统设计应符合下列要1公共建筑的冷热源改造为地埋管地源热泵系统时，宜原有系统中与地源热泵系统相适合的设备和装置，构成复合式系2建筑物有生活热水需求时，地埋管地源热泵系统的设计宜6地埋管换热系统施工6.1.1地埋管换热器系统施工前应根据工程勘察报告和设计图6.1.2地埋孔施工工艺应和现场岩土热响应试验测试孔的施工工6.1.3竖直钻孔及水平集管管沟开挖时，应采取防止杂物进入的6.1.6水平集管埋设在公园绿地或园区绿化地带下方时，应在管6.2.1进入现场的管材、管件应逐件进行外观检查，并按照相关6.2.2管材和管件在存放、搬运和运输过程中，应采用柔韧性好6.3.2钻孔施工时应设排水沟和泥浆池。泥浆池位置应避开钻孔2当钻孔成孔达到设计深度后，应立即下管。下管时应将灌5地埋管换热器的供回水管宜用颜色或其它标识加以区分，7地埋管换热器的冬季施工应按照现行行业标准《埋地聚乙6.3.4竖直地埋管换热器安装完成后应对埋管进行试压，确认无6.3.5天津平原地区应采用膨润土、水泥、砂、原浆和水组成的6.3.6在蓟州区等岩土体以岩体为主的地区，当换热器埋设在密6.3.7灌浆材料应在搅拌均匀后使用。灌浆回填过程中，应注意观察竖直埋管周围回填物的沉降情况，必要时应采用多次灌浆回1所有埋地管道应采用热熔或电熔连接4水平集管与地埋管换热器连接时，一般干管应用中、小三6.4.2水平地埋管换热器安装时，管道底部及周围应铺细砂并平6.5.1竖直地埋管换热器在下管前应对完成下管准备的管道进行6.5.2在下管后竖孔回填前应进行第二次水压试验。试验压力应6.5.3在水平管沟回填前，应对所有系统管道进行第三次水压试6.5.4地埋管换热系统与热泵机房管路系统全部安装完毕，且冲7地埋管地源热泵系统的检验、调试与验收7.1.1地埋管地源热泵系统在室外系统及室内系统分项完成施1系统的压力、温度、流量等各项技术指标应符合设计4应保证控制、检测设备与系统检测元件和执行机构的信号7.1.2地埋管地源热泵机组及末端系统的整体调试和验收应符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243和《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB502747.1.3在埋管深度范围有咸淡水分层的地质条件时，应对所在区7.2.1地埋管换热系统施工和安装过程，应由监理工程师进行现2管材及管件连接应符合现行行业标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101的要求，连接部分内部熔化的材料不能3竖直埋管与水平埋管的钻孔与沟槽位置、深度、竖直度及5水压试验和水冲洗应符合设计要求和国家现行有关标准的6防冻剂和防腐剂的特性及浓度应符合设计要求和国家现行2水压试验过程中，局部管道的单独试压必须采用手动泵缓7.2.4机房内的地源热泵机组、配套设备及相关材料应符合下列1所有设备的型号、数量、性能、运行工况及主要参数2所有设备应具有产品合格证书、产品性能检验报告及产品集分水器等设备以及配电工程安装应符合国家现行有关标准的规7.2.6地埋管换热系统管道、管件除必须确保达到水冲洗、试压7.2.7空调末端水系统管道、管材、阀件及仪表除必须确保达到7.2.8地源热泵机组各供、回水管道上应安装流量及温度检测装7.3.1地埋管地源热泵系统运转调试之前应会同建设单位、设计7.3.2地埋管地源热泵系统调试前，施工单位应编制调试方案，7.3.3地埋管地源热泵系统调试过程中，应进行水力平衡调试，7.3.4水力平衡调试完成后，应进行热泵机组单机试运转。试运7.3.6热泵机组单机试运转和无负荷系统试运转正常后，整个空7.3.7地埋管地源热泵系统的调试应分冬、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7.3.8地埋管地源热泵系统整体验收前，应进行冬、夏两季运行8地埋管换热场区岩土动态监测8.1.1动态监测系统的设计、施工、监理应由具有相关资质的单8.1.3监测工作应由建设单位负责，宜设专人从事动态监测系统8.2.1实际工程项目中，换热孔群区域不是规整的矩形或正方形矩形或正方形区域，宜选择地下换热器最多的区块进行监测孔布8.2.2当换热孔群区域水平方向地层岩性有显著变化时，宜根据8.2.3地温监测孔数量应根据项目应用建筑面积大小确定，对大8.2.4背景值监测孔的深度应与换热孔相同，应布置在换热孔群8.2.5热影响半径地温监测孔应布置在参与换热地温监测孔与其8.2.7浅层地下水径流丰富地区，应根据径流方向调整监测孔布8.2.8监测孔完钻后，首先应在孔内下入底部封堵的测管，测管8.2.9监测孔孔口和水平布线宜设置检修井室，以实现测线的可穿咸水底界时，监测孔应采取回填封堵措施，封堵带厚度应大于期宜为2～6天；停泵初期应加密监测；背景值监测周期宜为7~8.3.1系统运行时宜对地源侧总管循环水流量和热量进行监测，达到0.1m3/h，测量误差不应大于±1%。热泵运行期间监测周期不8.4.1在具有地下咸、淡水分层的地区，对于换热孔深度贯穿咸8.4.2在埋管区应设计用于监测咸水界8.4.3咸水底界监测技术应符合地方标准《天津市浅层地热能地附录A浅层地热能计算方法ΔT =D =RD—单孔地热能（WΔTlnΔT—温差(℃),即为U型管内温度平均值与r2处岩土体温度R—导热热阻(℃/Wλ—导热系数（W/(m·℃)）＝附录B现场岩土热响应试验B.1.1在现场岩土热响应试验之前，应对测试地点进行实地的勘B.1.2在现场岩土热响应试验之前应通过钻孔勘察，实测土层热B.1.6在对测试设备进行外部连接时，应遵循先接水后接电的原B.1.8连接应减少弯头、变径，测试仪器与试验孔的连接管道长B.1.9地埋管换热器埋设前、后应进行水压试验。埋设前的水压试验应参照6.5.1节的有关要求进行，埋设后的水压试验应按照B.1.11现场岩土热响应的测试过程应遵守国家和地方的有关安B.3.1现场岩土热响应试验应首先进行岩土初始平均温度测试，B.3.2现场岩土热响应试验测试应进行夏季排热工况和冬季取热行取热试验2次；并做出不同运行工况下的测试孔的热交换量曲B.3.3现场测试时，应根据试验目的确定测试工况：恒定热流法可选择不同的加热功率，恒定温度法可选择不同的地埋管进口温1制作测试孔，测试孔的成孔方案应同地埋管换热工程5水电等外部设备连接完毕后，应对测试设备本身以及外部8现场岩土热响应试验过程中，应做好对试验设备的保护工9提取试验数据，分析计算得出岩土综合热物性参数或特定B.3.5测试孔的地埋管换热器设置方式、深度和回填方式、U型B.3.6现场岩土热响应试验应在测试孔完成并放置一段时间以后B.3.7岩土初始平均温度测试应采用无负荷循环法或布设温度传水温度，温度稳定（1小时内变化幅度小于0.3℃)后，观测不宜3采用恒定热流法测试时，实际加热功率应为每米钻孔B.3.9地埋管换热器内流速不应低于0.2m/s。推荐流速为：双U热和取热试验，测试应在岩土温度基本恢复至岩土初始平均温度（温差小于0.5℃)后方可进行。附录C竖直地埋管换热系统设计计算RfRpe=ln(C.0.1-2)RbRsRssp2πk|2aτ|sp2πk|2aτ|s（p)LcRfpexspLhRfsp供暖运行份额Fh＝一个供暖季中热泵的运行小时数/（制冷运行份额Fc＝一个制冷季中热泵的运行小时数L—地埋管换热器所需的钻井总长度（mks,a—地层的平均导热系数（W/(m·℃)）和热扩散率xi—第i个钻孔与所考虑的钻孔之间的距离（mH—钻孔深度（m表C天津地区主要岩土的热物性参数2/s密度ρkg/m3附录D地埋管压力损失计算A=xdj2Re=pVdj(D.0.1-3)μρ—管内流体的密度（kg/m3P=0.158xp0.75xμ0.25xdi1.25xV1.75Pd—单位管长的摩擦阻力损失（PaJdjZYJZYJ型型型附录E各区核心区120米处地温分布情况表120米处地温(℃)——本规程用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程引用标准名录天津市工程建设标准天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程DB/T29-178-2018J11109-2018修订说明 1.0.2本规程为地埋管地源热泵系统工程的专业性地方通用技术3基本规定3.0.2本规程共有八章及五个附录，内容包括总则、术语、基本4工程勘察4.1.1工程场地状况及浅层地热能资源特点是能否应用地源热泵4.1.3根据勘察结果，进行工程场地的浅层地热能资源条件分析4.2.2在工程勘察中应查明工程场地的咸水层5地埋管换热系统设计5.2.1竖直埋管的公称压力根据孔深来确定，而水平埋管的公称5.3.2在我市应用地埋管地源热泵系统的工程中，出现了由于夏5.3.3复合式系统是指在满足负荷需要的前提下，通过技术经济4地埋管换热系