DBJ43/T 368-2020 湖南省地源热泵系统工程技术标准

UDC  DBJ
湖南省工程建设地方标准
DBJ43/TXXX-2020
备案号XXXX-2020
湖南省地源热泵系统工程技术标准
Technical standard for ground-source heat pump system in Hunan Province
2020-X-XX发布2020-XX-XX实施
湖南省住房和城乡建设厅发布

1总则
1.0.1为使湖南省地源热泵系统工程勘察、可行性评估、设计、施工、验收、系统运行监测、控制与运营管理，做到安全适用、经济合理、技术先进可靠、节能环保，保证工程质量，制定本标准。
1.0.2本标准适用于湖南省新建、改建和扩建的以浅层岩土体、地下水、污水为低位热源，采用热泵技术进行供热、制冷或制备生活热水系统的工程勘察、可行性评估、设计、施工及验收。
1.0.3地源热泵系统工程进行工程勘察、可研、设计、施工、验收运行监测、控制与管理，除应符合本标准外，还应符合国家、省市现行的有关规范、标准的规定。

2术语
2.0.1地源热泵系统Ground-source heat pump system
以岩土体、地下水、地表水、污水等作为浅层低位热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热、供冷或供应生活热水的系统。根据冷热源的不同，地源热泵系统分为土壤源（地埋管)地源热泵系统、地下水地源热泵系统、地表水地源热泵系统和污水源地源热泵系统。
2.0.2水源热泵机组Vater-source heat pump unit
以水或添加防冻剂的水溶液为低位热源的热泵机组。
2.0.3地热能交换系统Geothermal exchange system
将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。
2.0.4浅层地热能资源Shallow geothermal resources
蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。
2.0.5传热介质Heat-transfer fluid
地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水溶液。
2.0.6地埋管换热系统Ground heat exchanger system
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的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。
2.0.7地埋管换热器Ground heat exchanger
供传热介质与岩土体换热用，由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器，又称土壤热交换器，根据管路埋置方式不同，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。
2.0.8水平地埋管换热器Horizontal ground heat exchanger
换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土壤热交换器。
2.0.9竖直地埋管换热器Vertical ground heat exchanger换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器，又称竖直土壤热交换器。

2.0.10地下水换热系统Groundwater system
与地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。
2.0.11直接地下水换热系统Direct groundwater system
由抽水井取出的地下水，经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
2.0.12间接地下水换热系统ndirect groundwater system
由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
2.0.13污水换热系统sewage heat exchanger system
与城市污水进行热交换的热能交换系统，根据热泵机组是否与污水接触可分为直接式污水换热系统和间接式污水换热系统。
2.0.14直接式污水换热系统direct sewage heat exchanger system
污水经过水处理直接进入热泵机组换热器进行换热的热交换系统。
2.0.15间接式污水换热系统Indirect sewage heat exchanger system
污水经过水处理进入中间换热器与水源热泵机组实现间接换热的换热系统。
2.0.16岩土体Rock-soil body
岩石和松散沉积物的集合体，如砂岩、砂砾石、土壤等。
2.0.17岩土热响应试验Rock-soil thermal response test
对岩土热响应试验测试井进行原始温度的测试，并在一定时间内(一股不低于48小时)对测试井内的换热管施加恒热流，获得换热管内温度变化的情况，根据土壤换热器的传热学模型，最终计算出岩土综合热物性参数。
2.0.18岩土综合热物性参数Parameter of the rock-soil thermal properties
是指不含回填材料在内的，地埋管换热器深度范围内，岩土的综合导热系数、综合比热容。
2.0.19岩土初始平均温度Initial average temperature of rock-soil
主要是指地壳浅部恒温层（一般在地表下10-20m至200m左右的深度范围内)，或地表下10-20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土常年恒定的平均温度。

2.0.20岩土柱状图Rock-soil histogram

将工作范围内的各岩土层自下而上（即从老到新），按一定比例尺制成柱状图，并附简要文字描述各岩土层的基本岩性、水文地质与工程地质特征等基本地质信息。
2.0.21测试孔Vertical testing exchanger
按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于岩土热响应试验的垂直地埋管换热器称为测试孔。
2.0.22环路集管Circuit header
连接各并联环路的集合管，通常用来保证各并联环路流量相等。
2.0.23含水层Aquifer
导水的饱和岩土层。
2.0.24井身结构Vellstructure
构成钻孔柱状剖面技术要素的总称，包括钻孔结构、井壁管、过滤管、沉淀管、管外滤料及止水封井段的位置等。
2.0.25抽水井Production well(含水层)
用于从地下含水层中取水的井。
2.0.26回灌井Injection well
用于向含水层灌注回水的井。
2.0.27热源井Heat source we
用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是抽水井和回灌井的统称。
2.0.28抽水试验Pumping test
一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化的过程，目的是了解含水层富水性和渗透性，并获取水文地质参数。
2.0.30回灌试验Injection test
一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注水、记录水位变化来测定含水层渗透性、注水量和水文地质参数的试验。
2.0.31建筑物内系统Building internal system
建筑物内的热泵机房和末端系统统称为建筑物内系统。
2.0.32能效测评Energy efficiency evaluation
能效测评是指对建筑能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行计算、检测，并给出其所处水平的活动，包括形式检查、性能检测、能效评估三方面内容。
2.0.33数据监测系统Data monitoring system3工程勘察
3.1一般规定
3.1.1地源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对工程场地进行浅层地热能资源勘察。应制定合理的工程勘察方案，搜集利用附近已有工程地质、水文地质、地表水文资料。
3.1.2工程勘察应由专业资质的队伍承担。工程勘察完成后，应提交浅层地热能工程勘察报告，并对浅层地热能资源可利用情况提出建议。
3.1.3地源热泵系统工程勘察应收集气象水文资料、拟建项目功能特征、场地岩土工程勘察报告、场地及周边区域水文地质、所在地相关政策规定等资料。
3.1.4工程勘察应查明工程场地状况，包括下列内容：
(1)场地规划面积、形状、地形地貌、地层结构及水文地质条件等；
(2)场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布、基础形式及埋深；
(3)场地内已有植被、地表水、供水排水系统及架空输电线、市政管网、交通设施、历史文化遗迹、电信电缆的分布及综合管线分布；
(4)场地内已有或计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深；
(5)交通道路状况及施工所需的电源、水源情况；
(6)场地内及周边地下空间构筑物；
(7)场地及周围地下水开采情况，已有水井的位置、水质、水位、水温和涌水量；
(8)水源性质与条件、水源与设计建筑之间距离及水源与设计建筑之间场地内地面建筑和构筑物分布情况、地形情况。
3.1.5地源热泵工程有关水质分析与评价按照《浅层地热能勘察评价规范》DZT0225的执行。

3.2地埋管换热系统勘察
3.2.1地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察。
3.2.2岩土体地质条件勘察应执行《岩土工程勘察规范》GB50021-2009。
3.2.3在勘察施工实施之前，对所有地下设施（如上下水、电力、燃气、蒸汽、通讯等)均应由相关单位责任人共同确认并标记出位置。
3.2.4地埋管换热系统勘察应包括下列内容：
(1)地质构造及岩土层的结构；
(2)岩土体热物性（包括岩土体比热容、导热系数、密度）；
(3)岩土体温度（原始温度、竖向温度及变化规律）及钻孔范围内岩土体的平均温度；
(4)场地内及周边地下空间构筑物；
(5)钻探及成井工艺。
3.2.5采用水平埋管时，应通过槽探、坑探、钎探或钻探进行岩土工程勘察。探槽等方案应根据场地形状确定，探槽等工程的控制深度应超过埋管深度1~2m。
3.2.6采用垂直埋管时，应通过钻探进行岩土工程勘察。钻探方案应根据场地条件确定，勘探孔底标高等于地埋管最低标高低1米。
3.2.7在地埋管地源热泵系统方案设计前，当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在3000-5000f时，宜进行岩土热响应试验；当建筑应用面积大于等于5000时，应进行岩土热响应试验；应用建筑面积大于50000时，应进行不少于两个测试井或探槽的岩土热响应试验。热响应测试井数量参照表3-1进行。

4地埋管换热系统
4.1一般规定
4.1.1地埋管换热系统初步设计前，应根据工程勘察报告（含岩土热物性测试报告)及相关基础资料确定技术经济合理方案。
4.1.2地埋管换热系统应考虑年取热量与年释热量的平衡，不宜单一供热或供冷。如用户端只需要“冷"或“热"时，应采取热平衡措施。
4.1.3地埋管换热器安装完成后，应在埋管区域做出标志或标明管线的定位带，并应采用2个现场的永久目标进行定位。
4.2地埋管管材与传热介质
4.2.1地埋管管材及管件应符合设计要求，且应提供质量检验报告和产品合格证。
4.2.2地埋管管材及管件应符合下列规定：
(1)地埋管管材与管件应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件，管材寿命不小于50年。宜采用高密度聚乙烯管(HDPE80或HDPE100)或聚丁烯管(PB),且管件与管材材质应相同。
(2)地埋管管材与管件的质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材的公称压力及使用温度应满足设计要求，地埋管外径及壁厚可按附录B的规定选用。
(3)地埋管应按设计长度要求定制，出厂成卷供应，中间不应有机械接口及金属接头。
4.2.3传热介质应以水为首选，可以直接使用市政供水，有条件时，可以使用软化水。特殊情况下可添加防冻剂，应满足以下条件：
(1)安全，腐蚀性弱，与地埋管管材无化学反应；
(2)较低的冰点；
(3)良好的传热特性，较低的摩擦阻力；
(4)易于购买、运输和储藏。

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