14Technicalcodeforshallowground–sourceheatpumI 4 5 5 6 7 8 8 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定1淺層地源熱泵系統工程技術規范本文件規定了淺層地源熱泵系統工程勘察、設劑的水溶液為傳熱介質，采用蒸汽壓縮熱泵技術進行供熱、供冷或加熱生活熱水的系統工GB/T18430.1蒸氣壓縮循環冷水(熱泵)機組第1部分工業或商業用及類似用途的冷水(熱泵)機組GB50019工業建筑供暖通風與空氣調節設計GB50050工業循環冷卻水處理設計GB50242建筑給排水及采暖工程施工質量驗收GB50243通風與空調工程施工質量驗收GB50268給水排水管道工程施工及驗收GB50274制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規范GB50300建筑工程施工質量驗收統一GB50366地源熱泵系統工程技術GB/T50801可再生能源建筑應用工程評價GB55015建筑節能與可再生能源利用通CJJ13供水水文地質鉆探與鑿井操CJJ101埋地聚乙烯給水管道工23.13.2淺層地熱能交換系統shallowgeothermalexchange3.3淺層地源熱泵系統shallowground-sou3.4水源熱泵機組water-sourceheatpumpu3.5傳熱介質heat-transferf3.6淺層地埋管換熱系統shallowgroundh傳熱介質通過豎直或水平淺層地埋管換熱器與淺層巖土體進行熱交換的地熱能交換系統。3.7淺層地埋管換熱器shallowgroundheatex3.8水平淺層地埋管換熱器horizontalshallowgroundheatex3.9豎直淺層地埋管換熱器verticalshallowgroundheatexch3.10連接各并聯環路的集合管，通常用來保證各并聯環路流3.113.1233.13巖土綜合熱物性參數parameteroftherock-soilthermalprop是指不含回填材料在內的，地埋管換熱器深度3.14從自然地表下10m～20m至豎直地埋管換熱器埋設深度范圍內，巖土常年恒定的平3.15測試孔verticaltestingexch按照測試要求和擬采用的成孔方案，將用于巖土熱響應試驗的豎直地埋管換熱器稱為測3.163.17地下水換熱系統groundwater與地下水進行熱交換的地熱能交換系統，分3.18直接地下水換熱系統directclosed-loopgroundwat由抽水井取出的地下水經處理后直接流經水源熱泵機組熱交換后返回地下同一含水層的地下水換3.193.203.213.223.233.2443.253.263.273.283.293.303.31直接式中水換熱系統directreclaimedwat3.323.334基本規定4,1淺層地熱資源為可再生能源，有條件項目應優先采用淺層地源熱泵系統。4.3工程場地狀況調查的主要內容包括（但不限于a)場地以往相關資料的收集；b)場地規劃面積、形狀及地形地貌特征；5e)場地內已有的、計劃修建的地下管線和地下構筑物的分布及其埋深；f)交通道路狀況及施工所需的電源、水源等；h)工程場區及附近地下水徑流方向、速度4,4對已有氣象水文地質資料或附近有水井的地區，可通過調查獲取水文地質和氣象資料。節能與環保要求，通過技術經濟比較，合理確定淺層地源熱泵系統4.6冷、熱負荷的確定應按GB50736、CJJ34和GB50184.9淺層地源熱泵系統工程的勘察、設計、施工和監理應由具有相應資5.1.1淺層地埋管地源熱泵系統方案設計前，應5.1.2淺層地埋管換熱系統勘察的內容包括（但不限于a)巖土層的結構與分布；b)巖土體熱物性參數；5.1.3勘察報告的內容包括（但不限于5.1.4當淺層地埋管地源熱泵系統的應用建筑5.1.5測試孔的地埋管換熱器設置方式、深度和回填方式應與擬5.1.7應用條件評估應根據可用的場地面積，結合巖土層的結構確定換熱井井深，初步確定淺層地埋6Q——淺層地埋管換熱器最大瞬時換熱量（kWa——單位延米換熱量修正系數，可取0.8；5.2地下水換熱系統勘察5.2.1地下水地源熱泵系統方案設計前，應根據地源熱泵系統對水量、水溫和水質的要求，對工程廠5.2.2地下水水文地質勘察的內容包括（但不限于）：b)含水層巖性、分布、埋深及厚度；d)地下水徑流方向、流速、水力坡度、補給排泄條件；h)地球物理測井。5.2.3地下水換熱系統勘察應進行水文地質試驗。試驗內容包括（但不限于）：5.2.4當地下水換熱系統的勘察結果符合淺層地源熱泵系統要求時，應采用成井技術將水文地質勘探5.2.5勘查井勘察工作要求應符合下列規定：b)根據淺層地熱能開發工程的建設需求、工作面積、工程負荷，確定勘察井的數量，按表1確c)勘查井的深度，應根據含水層或含水構造帶埋藏條件確定，宜小于2且無水質分析資料時，宜進行分層勘查，獲取各層水化學d)勘查井的布置應依據地下水流場、滲透率及其他水文地質參數確定；7A＜10000A≥100005.2.6水文地質勘察報告的內容包括（但不限于5.2.7應用條件評估應根據水文地質勘察報告，采用水文地質學的方法，計算工程場區可持續的最大5.3.1中水熱能資源勘察的內容包括（但不限于e)中水取水管線下游用戶情況，包括用水需求的水量、水溫、水質等；1—mg/L2mg/Lmg/L3NTU4mg/L 5mg/Lmg/L67mg/L8mg/L9mg/Lmg/Lmg/L5.3.2中水熱能資源利用條件勘察完成后，應編寫中水熱能資源勘察及利用評價報告。85.3.3中水熱能資源勘察及利用評價報告的內容包括（但不限于）：a)建設項目概況、來源、中水資源論證范圍、開發利用狀況分析等；c)應對中水熱能資源量進行評價，計f)應根據工程具體情況進行經濟性和風險性分析。6.1.1.1淺層地埋管管材及管件應符合下），），b)淺層地埋管外徑及壁厚見附錄B；a)安全，腐蝕性弱，與地埋管管材無化學反應；6.1.1.3在有可能凍結的地區，傳熱介質應添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應在充注閥處6.1.1.4添加防凍劑后的傳熱介質的冰點宜比設計最低運行水溫低3℃~5℃。選擇防凍劑時，應同時6.1.2.1淺層地埋管換熱系統設計前，應根據工程勘察報告評估淺層地埋管換熱系統實施的可行性及6.1.2.2淺層地埋管換熱系統設計前應明確待埋管區域內各種地下管線的種類、位置及深度，預留未6.1.2.4淺層地埋管換熱器換熱量滿足淺層地源熱泵系統最大吸熱量或釋熱量的要求。在技術經濟合96.1.2.5淺層地埋管換熱系統宜結合系統末端需求和冷熱源機組的設計方案進行分區設計，且采用條帶狀分散布設換熱孔，保證地埋管運行的間6.1.2.6淺層地埋管換熱器應根據可使用地面面積、工程勘察結果及鉆井施工成本等因素確定埋管方利用巖土熱響應試驗結果進行淺層地埋管換熱器的設計，且宜符合下列a)夏季運行工況條件下，淺層地埋管換熱器出口6.1.2.9淺層地埋管換熱器設計計算時，環路集管不應包括在淺層地埋管換熱器總長度內。對于大面當的淺層地埋管換熱器長度，并計入豎直地埋管總長6.1.2.11水平淺層地埋管換熱器可不設坡度。最上層埋管頂部應在凍土層以下0.6m，且距6.1.2.12豎直淺層地埋管換熱器埋管深6.1.2.15淺層地埋管換熱系統設計時應根據用樁基埋管和豎直埋管的復合地下換熱系統時，應保證樁基埋管換熱器與豎直淺層地埋管換熱器間的6.1.2.17淺層地埋管換熱系統應根據地質特征確定回填料配方，回填料的導熱系數不宜低于鉆孔外6.1.2.19淺層地埋管換熱系統設計時應考慮淺層地埋管換熱器的承壓能力，若建筑物內系統壓力超過淺層地埋管換熱器的承壓能力時，應設中間換熱器將P——管路最大壓力（PaP——地埋管中流體密度（kg/m3g——重力加速度（m/s2?——地埋管承壓最不利點與閉式循環系統最高點的高度差（m6.1.2.22淺層地埋管換熱系統應設自動充6.1.2.24淺層地埋管換熱器的環路平均比摩阻宜控制在10kPa/100m～30kPa/100m，最大不應超過6.1.2.25地埋管側循環水泵的選型應符合下列要EQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(′),s)EQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(′),s)Gs=0.86(QL+N)/?tQL——地源熱泵機組總制冷量（kWN——地源熱泵機組總耗電量（kW?ts,X——夏季地源水進出熱泵機組溫差(℃)。GEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(′),s)=0.86(QR+N)/?ts,d·QR——地源熱泵機組總制熱量（kWN——地源熱泵機組總耗電量（kW?ts,d——冬季地源水進出熱泵機組溫差(℃)。6.2地下水換熱系統設計6.2.1地下水換熱系統應根據水文地質勘察報告進行設計。必須采取可靠回灌措施，確保置換冷量或6.2.2地下水換熱系統應根據地下水水質條件選擇直接或間接系統，水系統宜采用變流量設計。當采用直接系統時，進入熱泵機組的地下水水質應滿足：PH值為6.5～8.5，含砂量＜1/200000，礦化度<a)換熱井抽水量和回灌量、水溫和水質；c)井管配置及管材選用，抽灌設備選擇；a)根據水文地質勘察報告，結合項目建設情況，確定抽水井和回灌井井位；6.2.5換熱井設計時應采取減少空氣侵入6.2.6換熱井數目應滿足持續出水量和完全回6.2.7地下水的持續出水量應滿足淺層地源熱泵系統最大吸熱量或釋熱量6.2.8取用河流沖洪積一級階地的砂及砂沉降范圍進行計算，并不得超過周邊地面、管線設施、建（構）筑物沉降要求限值。6.2.9抽水井與回灌井宜能相互轉換，其間應設排氣裝置。排氣裝置設計c)排氣裝置流量應滿足回灌設計的流量要6.2.10應根據水文地質勘察報告，考慮地方式宜采用自流回灌。特殊情況，在不改變含水層6.2.12回灌井井身結構宜與抽水井相同，單純回灌井井身結構可不同于抽水6.2.13為預防和處理回灌井堵塞，設計中應考慮回揚做好密封。真空回灌時必須先抽真空，保持回灌所需的真6.2.16地下水供回水管網的布置H——抽水泵的揚程（mH1——動水位液面到泵座出口測壓點的垂直距離（mH2——抽水系統所需壓力，系統摩擦阻力和局部阻力損6.3.1中水換熱系統形式應根據中水熱能資源勘查及利用報告確定，根據中水是否直接與熱泵機組換熱器接觸，中水換熱系統可分為直接式中水換熱系統和間接式6.3.2中水換熱系統的設計，應采取措施保證中水水質不受污染。直接式中水換熱系統中水水質應符6.3.4根據監測的中水溫度，確定系統中各節點的設計溫度。對于直接式中水換熱系統，冬季熱泵中水回水的最低溫度不宜低于4℃,夏季熱泵中水回水最高溫度不宜高于35℃。6.3.5中水熱泵系統取水口應位于退水口的上游，取水口根據實際情況設置污物過濾裝置。6.3.6中水在進入換熱器前，宜根據水質實際情況設置自動過濾除污裝置或中水專用過濾器，并能實6.3.8直接式中水熱泵機組的中水側宜采用相應在線清洗6.3.9間接式中水換熱器宜采用小溫差、不易堵塞、易清洗的換熱6.3.10間接式中水換熱器的設計應符合下列b)應考慮并預留換熱器進行人工檢修的空間；6,4淺層地源熱泵機房設計a)設計之前，必須充分了解工程情況，應做好設計前的準備工作；d)機房的位置、大小及房間組成的確定；6.4.4淺層地源熱泵系統增設蓄熱（冷）裝置時，應進行技術經濟性分6.4.5熱泵機組、水泵、末端裝置等設備和管路及部件的工作壓力，應不大于其額定工作壓力。6.4.6地源側換熱系統水泵的流量，應由所配主機與水系統設計溫差等參數確定；水泵的揚程應由循6.4.9在水源熱泵機組外進行冷、熱轉換的淺層地源熱泵系統應在水系統上設冬、夏季節轉換閥門，繪出水源熱泵機組在冬、夏季轉換時，與之相適配的閥門啟閉原理圖，以便指導施工及運a)熱泵機組應按設計工況參數進行選型；b)熱泵機組的裝機容量應符合暖通空調設計規范；c)熱泵機組的設計工作壓力應與系統工作壓力相適應；6.4.11空調側循環水泵應符合下列a)冬夏季應分設循環水泵，水泵宜采取調速措施；6.4.12電氣和控制設計應符合下b)宜具有安全連鎖功能、故障報警功能和緊急故障處理功能；c)宜具有本地手動控制和遠程自動控制功d)宜采用自動化控制系統，包含集中數據采集，集中控制，集a)機房內的主要人行通道寬度不應小于1.2m；相鄰機組之間、機組與墻壁間的凈距，不應小于b)機房內，應設排水溝、集水坑，必要時應設排水泵；6.4.14淺層地源熱泵機房位置應設在靠近換熱井（地埋管）和冷熱負荷比較集中的地區。6.4.15淺層地源熱泵機房宜獨立設置或設在高層建筑的設備層和裙樓中，若條件所限也可設在地下6.4.16當淺層地源熱泵機房設置在建筑物內7.1.1淺層地埋管換熱系統施工前應具備埋7.1.2淺層地埋管換熱系統施工前應了解埋管場地內已有地下管線、其他地下構筑物的功能及其準確位置，并應進行場地清理，鏟除地面雜草、雜物，平整地面7.1.3換熱孔鉆孔方法應根據地質a)第四系松散層孔隙巖類宜采用回轉鉆進或沖擊鉆進；7.1.4豎直淺層地埋管鉆孔施工應符a)鉆進過程中，做好鉆孔記錄，包括地下巖層情況、地下水情況；d)鉆孔施工應及時清除孔口殘渣，設e)潛孔錘鉆進成孔后下管前，采用壓縮空氣或清水進行清孔，孔底7.1.5豎直淺層地埋管換熱器的安裝應符合d)下管完畢后淺層地埋管換熱器上端應高出地面，管端應作好工逐層均勻壓實，回填料應與管道接觸緊密，且不得b)豎直淺層地埋管換熱器U形管的組對長度應能滿足插入鉆孔后與環路集管連接的要求，組對c)豎直淺層地埋管換熱器使用的管道，應組對整根放入，不得拼接。7.1.9淺層地埋管換熱系統安裝過程中，應進行現場檢驗，并應提供檢驗報告。檢驗內容應符合下列b)鉆孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直徑、壁厚及長度均應符合設計要求；f)防凍劑和防腐劑的特性及濃度應符合設計要求；全及施工工藝等因素。當埋管穿越建筑底板時，應采取嚴格的防水場的永久目標進行定位，并建立淺層地埋管換熱器的數據檔7.2地下水換熱系統施工7.2.1地下水換熱系統施工前應具備換熱井及其周圍區域7.2.3換熱井施工過程中應同時繪制地層鉆孔7.2.4換熱井在成井后應及時洗井。洗井結束后應進行抽水和回灌試驗，管網安裝完成后應進行群井7.2.7換熱井井口處應設置檢查井。井口上若有構筑物，應留有檢修空間或在構筑物上留有檢修7.2.8換熱井設置的檢查井應設專門標志，地下水供鋼管時，采用法蘭或焊接連接，供水管宜保溫；換熱7.3.1中水熱泵系統施工前應具備中水熱能資源評價報告、設計文件和施工d)輸送乙二醇溶液的管道系統，不應使7.3.3間接式中水換熱器安裝按照《國家建筑標準7.3.4管線布置可采用枝狀管網或環狀管網，管道宜采用雙管制直埋敷設。直埋敷設時應考慮土壤冰7.3.6管網主干管或支干管的起點應7,4淺層地源熱泵機房施工7.4.1淺層熱泵機房設備安裝前，應勘查機房內的設備基礎和現場施工條件，編制重要設備吊裝施工不得有凹陷、蜂窩、麻面、空鼓等缺陷。基礎的大小、位置、標高應符合b)熱泵機組及附屬設備安裝的位置、標高和管口方向應符合設計要求。c)熱泵機組與其他設備之間的管道連接，其坡度與坡向，應符合設計及設備技術文件要求。a)應根據管道材質選擇相應的施工工藝；b)管道與主機、水泵等設備采用柔性連接，且不得強行對口連接；c)在與主機、水泵等運轉、振動設備連接的管道處，應設置獨立、固定的支吊架；d)支吊架的緊固件不宜直接接觸管道，％，d)固定措施宜采用普通膨脹螺栓、化學膨脹螺栓或地腳螺栓二次澆灌，并有防松動措施；縮量應均勻一致；彈簧減振的熱泵機組，應設有防止機組運行時水平位移的限位裝f)水泵與電機采用聯軸器連接時，聯軸器兩軸芯的允許偏差，g)水泵的進出口均應設置閥門，進水口需設b)需要經常拆裝的閥門、過濾器、法蘭等部位的保溫結7.4.7機房管道穿越墻體或樓板處應設置鋼制套管，并留出保溫間隙；管道接口不得置于套管內；穿7.5.2管道保溫工程應在管路系統試壓、沖洗合格，除銹防腐工程完成a)當換熱孔中含有地下水時，水壓試驗過程如下：溝槽前，應做第一次水壓試驗，試驗壓力應不小于1.2MPa，b)當換熱孔中無地下水時，水壓試驗中系統最低點的壓力7.5.5水壓試驗宜采用手動泵緩慢升壓，升壓過程中應隨時觀察與檢查，不7.5.6不應在有結冰的危險的寒冷天氣中8.1.1淺層地源熱泵系統交付使用前，應進行檢驗、調試與驗收。8.1.2淺層地源熱泵系統調試前應檢查以下內容，確認滿足調試要求：c)相關電氣系統和設備安全性、供電穩定性符合試運轉要求；d)放氣閥應能正常工作，及時排出管道內的氣體；8.1.3水源熱泵機組運轉與調試步驟及內a)調試時通過地源側和空調側旁通管沖洗管道，應避免沖洗管道的水進入水源熱泵機組而損壞b)應對熱泵機組地源側、空調側進水口過濾器進行多次清洗，確保設備的安全；％，b)對水泵進行通電點試，確定葉輪旋轉方向正確；e)調試過程中應對水泵的進口過濾網進行多次清洗，保證泵進口水流通暢；8.1.5淺層地源熱泵系統整體運轉與調試應符合下列規a)整體運轉與調試前應制定整體運轉與調試方案，并報送專業監理工程師審批核準；設備流量均達到設計要求，各分支環路流量允許偏差不大于15實測循環總流量與設計流量偏差不大于10%;應達到設計要求。調試完成后應編寫調試報告及運行操作規程，提交業主確認后8.1.6淺層地源熱泵系統工程竣工驗收應由建設單位組織施工、設計、監理等單位共同進行，合格后8.1.7淺層地源熱泵系統工程驗收時應提供以下驗收文件與資料：a)圖紙會審記錄、設計變更通知單和竣工圖；b)主要材料、設備、成品、半成品和儀表的出廠合格證明及進場抽檢試驗報告；h)設備單機試運行記錄；8.1.8熱泵系統整體運轉、調試與驗收除應符合本文件規定外，還8.1.9地埋管換熱系統的驗收除應滿足本文件8.1.1～8.1.8外，還應注意地埋管換熱系統回填過程8.1.10地下水換熱系統的驗收除應滿足本文件8.1.1～8.1.8外，還應符合下列要求：8.1.12熱泵機房系統的驗收除應滿足本文件a)機房內的設備基礎平面尺寸與承重應符合設計要求。％；％，8.2監測與控制8.2.1淺層地源熱泵系統應設置監測與控制8.2.2項目設有集中樓宇監控系統時，淺層地源熱泵系統應納入集中監控系統。8.2.3淺層地源熱泵集中監控管理系統應具備與其他樓宇自動化系統兼容的通信接d)水源熱泵機組、水泵、工況轉換及連鎖閥門的啟停；h)水源熱泵機組、水泵等設備的運行參數。8.2.5監測與控制系統應根據建筑物規模、使用功能、系統形式、相關標準等綜合確定，應包括（但a)地質環境影響監測孔數量不少于換熱孔數量的1%;8.2.8應根據設置的地埋管系統分區通過電動閥進行分組控制，實現地埋管換熱器的分區運行。8.2.9地埋管換熱系統應根據埋管分區選擇典型位置設置測溫裝置。宜設置測溫井，監測巖土溫度和熱井對角線的交叉點上，每孔井內在不同深度布置28.2.10應在地埋管換熱器總分集水器的各支路上分別設置供回水溫度傳感器，在分集水器上設供回8.2.14多臺機組系統應設置必要a)讓設備盡可能處于高效運行狀態；）；8.2.16淺層地源熱泵監測與控制系統的設置應符8.3運行管理8.3.1系統運行過程中宜設置能耗能效監測評估系統，定期對系統運行能效進行測評，并根據結果改進運行策略，從而提升運行能效。能效提升的主要措施包括（但不限于8.3.2運行管理部門應制定淺層地源熱泵系統運行管理制度，規范淺層地源熱泵系統日常操作和維護8.3.3應根據淺層地源熱泵系統制冷（熱）量、設備耗電量、熱源側換熱量、土壤溫度變化、地下水8.3.4運行管理中應對機組、水泵、末端裝置等的能耗及其它基礎數據定期進行統計與分析，優化運9.2淺層地源熱泵系統的建設施工過程不應破壞生態環境及文物古跡。9.3對于淺層地埋管換熱系統，應確保地下淡水層不受污染；對于地下水抽水和回灌可能形成的地面9.4地下水回灌必須采取可靠回灌措施，確保地下水置換冷熱量后全部回灌到同一含水層，并不致引9.6為避免回灌水產生二次污染，回灌管路宜采用非金屬材質。9.7熱泵機組使用的制冷劑，必須符合國家現行的環境保護規定。9.8為使施工過程中產生的揚塵對大氣環境的影響降到最低，要求施工現場采取（但不限于）如下防a)施工前須制定控制工地揚塵方案，施工期間接b)根據天氣情況合理安排施工，風力大于4級時，停c)工地周圍設置圍擋，圍擋與地面、圍擋與圍擋之間要密封；e)運輸車輛應按要求配裝密閉裝置，不得超載，對易起塵物料及垃圾加蓋蓬布。9.9為使施工期間污廢水對環境的影響降低到最低限度，施工期間應采取（但不限于）以下措施：Q=PCPVΔt···························································Q——可利用中水換熱功率（kWP——中水密度（kg/m3V——可利用中水流量（m3/s）；Qo=Qh-Nl=Qh(1-1/COP)·····················································(A.2)Qo——中水換熱系統吸熱量（kWQh——熱泵機組制熱量（kWNl——熱泵機組功率（kW）；A.3按夏季設計冷負荷確定的中水換熱系統釋熱量可按公式(A.3)計算：Qk=Ql+Nl=Ql(1+1/EER)··············Qk——中水換熱系統釋熱量（kWQl——熱泵機組制冷量（kWNl——熱泵機組功率（kW（dn）——— —···································di——U形管的內徑（mRPe=······················de=√ndo········································································(C.3)）；do——U