ICS27.010CCSP45

DB11北 京 市 地 方 標 準DB11/T2038—2022中深層地熱供熱技術規范井下換熱Technicalspecificationsformedium-deepgeothermalheatingsystemHeatexchangerinborehole2022-12-27發布 2023-04-01實施北京市市場監督管理局 發布DB11/T2038—2022目 次前言 II1范引文件 1語定義 1本2查評估 2統4工7試驗收 8能10附錄A 資性） 下同換器熱析14附錄B 資性） 下同換器道力算方法 16附錄C 資性） 深層熱下熱熱程質檢驗記17參考25IDB11/T2038—2022前 言GB/T《標準化工作導則第1本文件由北京市發展和改革委員會提出并歸口。本文件由北京市發展和改革委員會組織實施。北京IIDB11/T2038—2022中深層地熱供熱技術規范井下換熱范圍本文件適用于以地下3000米內中深層巖體為低溫熱源、采用井下同軸換熱器換熱的地熱工程建設和運行。（GB/T11615 GB/T14848 GB50194建設工程施工現場供用電安全規范GB50243通風與空調工程施工質量驗收規范GB50274制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規范GB50366地源熱泵系統工程技術規范GB55015建筑節能與可再生能源利用通用規范CJJ/T34 DZ/T0260 JGJ33 JGJ46 JGJ59 NB/T10266 SY/T5374.1 SY/T6592 DB11/T852 DB11/1066 下列術語和定義適用于本文件。3.1地熱換熱井boreholeforgeothermalheatexchange全井封閉（包含底端），可安裝換熱器與周圍地層、巖體或構造帶進行換熱的井狀結構。3.21DB11/T2038—2022井下軸熱器 coaxialheatexchangerinborehole3.3井下熱環質 circulatingmediaofheatsourceside井下同軸換熱器中循環流動的與周圍地層、巖體或構造帶進行熱交換的液體。中深地井換系統 medium-deepgeothermalboreholeheatexchangersystem3.4中深地井換供系統 medium-deepgeothermalborehole-styleheatexchangerwithheatpumpsystemforspaceheating系統。GB/T11615602.0℃/100m。2DB11/T2038—2022負荷情況；11~3GB/T11615GB/T1161510020（1）v cv c

QAHCT

T×0.2/100 (1)Q——換熱器每年最大可利用的累積取熱量，單位為焦耳(J)；A——（2）(m2)；H——(m)；Cv——熱儲的體積比熱容，單位為焦耳每立方米每攝氏度［J/(m3?℃)］；Tp——熱儲層平均溫度，單位為攝氏度(℃)；Tc——基準溫度，建議取為當地全年平均氣溫，單位為攝氏度(℃)。式中：

A2

........................................(2)R——中深層地熱井下換熱器取熱影響半徑，建議值為50，單位為米(m)。量，疊加獲得總地熱儲量。平衡分析，長期熱平衡分析的計算周期不少于25年；3DB11/T2038—2022GB55015對排布方式與井間距進行評估與設計。（A）。iQ17.61Ti式中：

Ks

49.2

2.23Ks

H8.63TK1000 s

61.93

7.92..............(3)Qi——單個中深層地熱井下換熱器取熱功率，單位為千瓦（kW）；H——中深層地熱井下換熱器安裝深度，單位為米（m）；T——地溫梯度，單位為攝氏度每百米（°C/100m）；Ks——巖土導熱系數，單位為瓦每米每攝氏度[W/(m·°C)]。注1：φ110*10mm注2：設計取熱功率計算公式對應的計算工況為：24小時連續供熱運行，換熱器進水溫度10℃，循環流量28m3/h。注3：實際工程設計時，可根據實際地質條件、換熱器結構尺寸及材料物性、進水溫度和循環流量，進行數值模擬，計算得到更準確的單個井下同軸換熱器在連續供熱運行時的設計取熱功率。（1）（2）（3）5010°C~25°C4℃；4DB11/T2038—2022（3）20m3/h~30m3/h10℃~15℃；。GB/T14848II對環境產生危害的添加劑。DZ/T0260NB/T10266和完井驗收的依據。200mm。（4）（5）：QsQq

W

W

...................................(4)式中：

QqQi

......................................(5)Qs——熱泵機組輸出的供熱功率，單位為千瓦（kW）；Qq——中深層地熱取熱功率，單位為千瓦（kW）；Qi——（kW）；Whp——（kWp）；Wh——（kWp）；N——中深層地熱換熱井數量。5DB11/T2038—2022設計方案及調節策略。壓力突變造成井內管路不可逆的形變及影響。溫度及流量等進行選擇。265%。3010℃。4540℃~60組冷凝側進出水溫差不宜大于10℃。（6）式中：COP——

COP

QsWhp

.......................................(6)Qs——熱泵機組供熱輸出熱量功率，單位為千瓦（kW）；Whp——（kWp）。5.0。1%標符合CJJ/T34相關要求；6DB11/T2038—2022井下換熱系統熱泵機組蒸發器的管道設備及附件承壓不低于1.6MPa。溫度不宜高于60℃。45/3540/35℃、風45/40℃。產實施細則。單位代表確認，形成相應的記錄；置，嚴禁損壞地下既有管線和構筑物。井下換熱系統施工后，應在埋管區域標明管線的定位。15m35m，（）各項規定；DZ/T0260。7DB11/T2038—2022SY/T5374.1SY/T6592泥選用無毒、稠化時間長且流動性好的材料；24hGB50243、GB50274GB50366面上定位，支干線、支線可按主干線方法定位；石。JGJ33、JGJ59GB50194JGJ46DB11/T852（C）度計、壓力計等，并對換熱井井位及直埋管線進行定位測量并在地面標識。8DB11/T2038—20223000m1進出口溫度、流量、取熱量和時間的關系曲線；14備生產成套單位或供應商單位有相應的運保人員在場監護和技術指導；求；48h，50%72h；9DB11/T2038—202220122070%頻率和用電量等；600s。10分鐘次。DB11/1066現較大誤差或錯誤時應采取必要的更正和報警措施。接口。2010110DB11/T2038—2022信息。）水量等進行調節，并實現與用戶側相關設備的控制和管理；RS485MODBUSRTUBACnetMSTP/點接口；變頻泵提供變頻控制及頻率反饋接口。掉線前的控制狀態，并獨立完成各種控制及監測工作。碳排放計算及評估功能，并將數據工單進行存儲、統計和打?。粩档脑鰟h和修改；11DB11/T2038—2022供熱系統能效比EERsys側循環水泵、用戶供熱側循環水泵各設備耗電量之比，按照公式（7）計算：EER Qs

......................................(7)WsysWs式中：EERsys——Qs——供熱系統熱泵機組向建筑物供熱功率，單位為千瓦(kW)；Ws——熱泵供熱系統各設備的功率之和，包括熱泵機組壓縮機功率、井下換熱側循環水泵及用戶供熱側循環水泵的功率，單位為千瓦（kW）。COPhp量之比，按照公式（8）計算：WCOP QsW

.......................................(8)式中：

hphpCOPhp——Qs——供熱系統熱泵機組向建筑物供熱功率，單位為千瓦(kW)；Whp——kW)。用戶供熱側循環水泵輸送系數WTFu（9）WTF Qs

.......................................(9)WuWu式中：WTFu——用戶側水泵輸送系數；Qs——供熱系統熱泵機組向建筑物供熱功率，單位為千瓦(kW)；Wu——用戶側水泵功率，單位為千瓦(kW)。WTFBHEX熱功率與井下換熱側循環水泵耗電量之比，按照公式（10）計算：12WTF

Q

DB11/T2038—2022....................................(10)式中：

BHEX

BHEXWTFBHEX——井下換熱側循環水泵輸送系數；QBHEX——井下換熱系統取熱功率，單位為千瓦(kW)；WBHEX——井下換熱側循環水泵功率，單位為千瓦(kW)。13DB11/T2038—2022附 錄 A（資料性）井下同軸換熱器傳熱分析模型到內管流體控制方程如公式（A.1）所示。tf,in(uintf,in)Ki(tf,otf,in)

······························ (A.1)?

fCfFin（A.2）Tf,o(uotf,o)Ki(tf,intf,o)Ko(tgrouttf,o) (A.2)?

fCfFo

fCfFo（公式如（A.3）所示。C

1r

tg?

(

tg) (A.3)g g

r r

g r z g z? ?（A.4）Ki/(

12h

12

lnrior

12h

) (A.4)1 ii in ii 2 io（A.5）K/( 1 1 lnR) (A.5)o 2hr 2 r c式中：

3 oi o oitf,in——井下同軸換熱器內管水溫，℃；tf,o——井下同軸換熱器外管水溫，℃；tgrout——回填材料溫度，℃；tg——土壤溫度，℃；ρf——熱源水密度，kg/m3；ρg——土壤密度，kg/m3；Cf——熱源水比熱容，kJ/(kg·℃)；Cg——土壤比熱容，kJ/(kg·℃)；λg——土壤導熱系數，W/(m·℃)；14DB11/T2038—2022λin——λo——，W/(m·℃)；rii——，m；rio——，m；roi——roo——Fin——，m2；Fo——m2；uin——井下同軸換熱器內管流速，m/s；uo——井下同軸換熱器外管流速，m/s；τ——時間，s；z——軸向坐標，m；h1——內管內壁面對流換熱系數，W/(㎡·℃)；h2——內管外壁面對流換熱系數，W/(㎡·℃)；h3——外管內壁面對流換熱系數，W/(㎡·℃)；Rc——外管與回填材料接觸熱阻，(㎡·℃)/W。6.2.3井下同軸換A.1表A.1不同管徑組合的中深層井下同軸換熱器設計取熱功率調整系數內管徑mm外管徑mmφ177.8*9.19φ193.7*8.33φ244.5*10.3φ90*8.21.051.121.16φ110*1011.091.1415DB11/T2038—2022附 錄 B（資料性）井下同軸換熱器管道水力計算方法井下同軸換熱器阻力特性直接影響到熱源側輸送系統的運行性能，關系到熱源側運行調控策略，因此需要明確井下同軸換熱器和管道水力計算方法。以實際項目為研究對象，分別對2000米和2500米井下同軸換熱器進出口壓力、循環水量進行連續監測。圖B.1顯示了一個供熱季連續運行情況下兩根不同深度井下同軸換熱器循環壓降隨循環流量的變化情況。圖B.1井下同軸換熱器循環壓降實測結果對于井下同軸換熱器，循環壓降由沿程阻力與局部阻力組成，主要以沿程阻力為主，其中局部阻力僅考慮地埋管底部折返過程的壓力損失，可近似取為沿程阻力的0.02倍。由此井下同軸換熱器管道水力計算方法如公式（B.1）~公式（B.3）所示1.02

1.02

Hu2d2g

··········································(B.1)f aRf ud

····························································(B.2)式中：

Rev

·····························································(B.3)ΔPe——井下同軸換熱器循環壓降，kPa；ΔPf——井下同軸換熱器循環沿程壓降，kPa；d——井下同軸換熱器等效直徑，m；g——重力常數，9.8m/s2；u——井下同軸換熱器循環流速，m/s。結合實際運行數據，擬合得到系數ab由此得到井下同軸換熱器管道水力計算如公式（B.4）所示。該表達式可以較為準確的描述中深層取熱孔壓降隨取熱孔深度H，管徑D，流速u的變化規律，可以應用于系統整體建模分析。0.229Hu21.020.3627

d2g

··········································(B.4)16DB11/T2038—2022附 錄 C（資料性）中深層地熱井下換熱供熱工程質量檢查驗收記錄表GB50243中深層地熱井下換熱供熱工程的主要設備與材料進場記錄，宜由工程項目的專職材料員按表C.1的要求進行填寫與申報，并由建設單位項目負責人組織施工單位專業技術負責人、專業質量員等進行驗收。中深層地熱井下換熱供熱工程的檢驗批質量驗收記錄，宜由工程項目的專職質量員按表C.2的要求進行填寫與申報，并由建設單位項目專業技術負責人組織施工員和專業質量員等進行驗收。中深層地熱井下換熱供熱工程質量驗收由建設單位項目專業技術負責人組織項目專業質量員、項目工程師與項目經理等共同進行，分項工程質量驗收記錄宜按表C.3進行填寫，分部工程質量驗收記錄宜按表C.4進行填寫。中深層地熱井下換熱供熱系統相關性能的評價及驗收由建設單位項目負責人組織施工單位項目專業質量員、項目工程師與項目經理等共同進行，供暖系統性能測試記錄宜按表C.5進行填寫，系統運行基本參數測試記錄宜按表C.6進行填寫，工程竣工驗收報告宜按表C.7進行填寫。17DB11/T2038—2022表C.1 要備材進場編號：工程名稱分項工程名稱施工單位項目經理技術負責人序號設備、材料名稱規格型號單位計劃數量進場數量質量文件12345678910建設單位驗收結論：施工單位自查結論：項目技術負責人：項目技術負責人聯系方式年月日項目負責人：項目負責人聯系方式：年月日18DB11/T2038—2022表C.2 驗驗質記編號：單位工程名稱分部工程名稱分項工程名稱施工單位項目負責人檢驗批容量檢驗批部位施工依據驗收依據設計要求及的規定施工單位質量評定記錄建設單位驗收記錄單項檢驗批產品數量N單項抽樣樣本數n檢驗批匯總數量?N抽樣樣本匯總梳理?n匯總評判結果備注主控項目一般項目施工單位專業工長：項目專業質量檢查員年 月 日建設單位驗收結論項目負責人：項目負責人聯系方式：年 月 日19DB11/T2038—2022表C.3 項程量收記錄（分工） 號：單位工程名稱分部工程名稱分項工程數量檢驗批數量施工單位項目負責人項目技術負責人序號檢驗批名稱檢驗批數量部位/區段施工單位檢查結果監理單位驗收結論1234……說明：施工單位檢查結果項目專業技術負責人