DB37/T 4304-2021 场地浅层地热能勘查规范

ICS 27.010
CCS F 15
山东省 地 方 标 准
DB 37/T 4304—2021
场地浅层地热能勘查规范
Code for exploration of shallow geothermal energy of the site
2021 - 02 - 02 发布 2021 - 03 - 02 实施
山东省市场监督管理局 发 布

1 范围
本文件规定了场地浅层地热能勘查的范围、总则、场地浅层地热能勘查一般规定、勘查等级、地埋管换热系统场地浅层地热能勘查、地下水换热系统场地浅层地热能勘查以及勘查设计和报告编写等内容。本文件适用于山东省新建、改建和扩建的竖直地埋管换热系统、地下水换热系统在设计前的场地勘查工作。水平地埋管换热系统的场地勘查工作可参照本标准执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 14848 地下水质量标准
GB 50021 岩土工程勘察规范
GB/T 50123 土工试验方法标准
DZ/T 0148 水文水井地质钻探规程
DZ/T 0282—2015 水文地质调查规范（1：50000） 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
浅层地热能 shallow geothermal energy
从地表至地下200 m深度范围内，储存于水体、土体、岩石中的温度低于25 ℃，采用热泵技术可提取用于建筑物供热或制冷等的地热能。
[来源：NB/T 10097—2018，2.1.6]
3.2
浅层地热换热功率 heat exchanger power
从浅层岩土体、地下水和地表水中单位时间内交换的热量。
注：单位为kW。 [来源：NB/T 10097—2018，2.4.35]
3.3
岩土体热导率 thermal conductivity of rock and earth mass
岩土体导热能力的量度，即在热传导方向上单位长度温度降低1 ℃时，在单位时间内通过单位面积的热量。
注：一般用符号λ表示，单位为W/(m·℃)。岩土体热导率主要取决于岩土体的矿物组成和结构特点、孔隙度、孔隙填充物及含水量、温度和压力等因素，也称岩土体导热系数。
[来源：NB/T 10097—2018，2.3.3]
3.4
岩土体热扩散率 thermal diffusivity of rock and earth mass
岩土体在环境温度变化时本身的温度变化速率。
注：由热导率λ除以岩石密度ρ和比热容c之积而得，即α=λ/(ρc)。
3.5
地源热泵系统 ground-source heat pump system
以岩土体、地下水和地表水为低温热源，由热泵机组、浅层地热能换热系统、建筑物用户系统组成的供暖制冷系统。
注：根据地热能交换方式，可分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
[来源：NB/T 10097—2018，2.5.6]
3.6
地埋管换热系统 pipe heat exchange system
传热介质（通常为水或者是加入防冻剂的水）通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，也称土壤热交换系统。
注：主要分为竖直地埋管换热系统和水平地埋管换热系统两种类型。
[来源：NB/T 10097—2018，2.5.8]
3.7
地下水换热系统 groundwater heat exchange system
通过地下水进行热交换的地热能交换系统。
注：分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。
[来源：NB/T 10097—2018，2.5.9]
3.8
回灌试验 reinjection test
向井中连续注水，并记录水位、水量的变化来测定含水层渗透性和水文地质参数的试验。
[来源：DZ/T 0225—2009，3.10]
3.9
回灌率 injection rate
单位回灌量与单位涌水量之比。
3.10
热物性测试 thermophysical properties test
采用人工或天然热源对岩土体样品的热物理参数进行的测试。
[来源：DZ/T 0225—2009，3.12]
3.11
岩土热响应试验 rock-soil thermal response test
利用测试仪器对项目所在场区的测试孔进行一定时间连续换热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。
[来源：NB/T 10097—2018，2.4.32]
3.12
岩土初始平均温度 initial average temperature of the rock-soil
从自然地表下10 m～20 m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土常年的平均温度。
[来源：NB/T 10097—2018，2.4.34]
3.13
无负荷循环法 non-load cycle method
在无加热或冷却负荷循环的情况下，通过记录地埋管换热器出水温度，计算温度稳定至观测结束时间段内平均温度（地层初始平均温度）的方法。
3.14
热负荷试验 thermal load test
采用试验装置，向地埋管换热器提供恒定热量，通过监测地埋管换热器的进、出水温度的变化和流量数据，对数据分析处理计算后得到岩土平均热导率。
3.15
冷负荷试验 cold load test
采用试验装置，向地埋管换热器提供冷量，在入口温度恒定的情况下测定地埋管换热器的换热量，从而确定每延米地埋管换热器的吸热能力。
3.16
容积热容量 volume heat capacity
单位体积的物质，温度变化1 ℃所需吸收或放出的热量。
注：单位J/m3·℃。
3.17
勘查孔（井） exploration boreholes (wells)
也称测试孔，用于埋设竖直地埋管开展岩土热响应试验的钻孔称为勘查孔，用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的钻孔称为勘查井。
4 总则
4.1 目的任务
在查明场地地层结构、水文地质、工程地质、环境地质条件的基础上，竖直地埋管换热系统查明场地岩土层结构、岩土初始平均温度、岩土体热导率、岩土体热扩散率、岩土体容积热容量、地下水静水位、水温、水质及分布、地下水径流方向、速度和冻土层厚度等参数；地下水换热系统查明含水层类型、地下水径流方向、水温、水质、水位动态变化，含水层岩性、分布、埋深、厚度、富水性和回灌率等与浅层地热能相关的参数，提出开发利用建议，为场地浅层地热能开发利用的设计和施工提供依据。
4.2 场地勘查分级
热泵系统建设项目的规模根据供暖/制冷面积确定，供暖制冷面积在同一项目包含不同工程类型子项时，以其中大小分级最高的来确定；场地条件复杂程度分级可参照表1。依据场地复杂程度和工程规模，浅层地热能场地勘查分为一、二、三级，见表2。

投稿会员：芳华