DBJ50 199-2014 地埋管地源热泵系统技术规程

重庆市工程建没标准
地埋管地源热泵系统技术规程
Technical regulation for ground-coupled heat pump system
DBJ50-199-2014
主编单位：重庆大学重庆市设计院
批准单位：重庆市城乡建设委员会
施行日期：2014年11月1日
2014重庆

1总则
1.0.1为了使重庆市地埋管地源热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收工作，做到经济合理、安全适用、以及更好地发挥节能效益，以保证质量，制定本规程。
1.0.2本规程适用于重庆市内新建、改建和扩建的以岩土体为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供暖、空调及生活热水供应的地埋管地源热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收。
1.0.3地埋管地源热泵系统工程的设计应包括建筑物内的供暖、空调、生活热水供应系统设计和地下换热系统设计两个部分。
1.0.4地埋管地源热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收除应符合本规程外，尚应符合国家及重庆市现行有关标准。

2术语
2.0.1地源热泵系统ground-source heat pump system
以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供暖、空凋或生活热水供应系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统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。
2.0.2地埋管地源热泵系统ground-coupled heat pump system
以地表浅层岩土体为低温热源，由水源热泵机组、地埋管换热系统、建筑物内系统组成的供暖、空调或生活热水供应系统。
2.0.3复合式地源热泵系统hybrid ground-source heat pump system
以冷却塔、冷水机组或锅炉等辅助冷（热）源十地源热泵作为冷热源的供暖、空调或生活热水供应系统。
2.0.4水源热泵机组water--source heat pump unit
以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。
2.0.5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。
2.0.6浅层地热能资源shallow geothermal resources
地表以下一定深度范围内（一般为恒温带至200m埋深），温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。
2.0.7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。
2.0.8地埋管换热系统ground heat exchanger system
传热介质通过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。
2.0.9地埋管换热器ground heat exchanger
供传热介质与岩土体换热用的，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。
2.0.10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。
2.0.11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。
2.0.12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。
2.0.13含水层aquifer
导水的饱和岩土层。
2.0.14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。
2.0.15岩土热响应试验rock-soil thermal response test
通过测试仪器，对项目所在的场区内的测试孔进行48以上的连续加热/冷却，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。
2.0.16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。

2.0.17岩土初始平均温度initial average temperature of rock-sol

从自然地表下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。
2.0.18测试f孔vertical testing exchanger
按照测试要求和采用的成孔方案，将用于岩土热响应实验的竖直地埋管换热器称为测试孔。
2.0.19监测孔monitor holes
按照监测要求和采用的成孔方案，将用于地埋管换热系统地温监测的竖直钻孔。

3工程勘察
3.1一般规定
3.1.1地埋管地源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对工程场区内岩土体地质条件进行工程勘察。
3.1.2地埋管地源热泵系统工程勘察应在收集气象水文资料、拟建建筑物功能特点、拟建场地岩土工程勘察报告及工程经验的基础上，查明场地工程地质条件，确定岩土参数，作出项目可利用浅层地热能资源评价。
3.1.3工程勘察工作应根据工程及场地特点，采用工程地质勘探、岩土体热物性测试、监测等方法。
3.1.4工程勘察完成后，应绘制工程场区钻孔地质综合柱状图，编写工程勘察报告，并对资源可利用情况提出建议。
3.2工程场地状况调查
3.2.1工程场地状况调查应包含以下内容：
1场地规划面积、形状及地形地貌特征；
2场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布、基础型式及埋深；
3场地内已有树木植被、水体、排水沟及架空输电线、电信电缆、市政管网、交通设施、历史文化遗迹的分布及规划综合管线分布；
4场地内已有的、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。
3.3地埋管地源热泵系统勘察
3.3.1地埋管换热系统勘察应包括以下内容：
1岩土体的结构；
2岩土体热物性；
3岩土体温度；
4地下水静水位、水温、水质及分布；
5地下水径流方向、速度；
6冻土层厚度。
3.3.2当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积3000m≤A<5000m2时，宜进行岩土热响应试验。
3.3.3当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积A≥5000m时，应进行岩土热响应试验；应用建筑面积大于10000m2时，应至少进行两个测试孔的热响应实验。勘察测试孔应位于埋管范围内，两个或两个以上测试孔，应选取在岩层特征不同的位置。
3.3.4勘察涉及区域应大于埋管边界范围1，勘察深度应大于埋管深度5m。
3.3.5岩土热响应测试方法应符合附录A的规定，测试仪器仪表应具有有效期内的检验合格证、校准证书或测试证书。

4地埋管换热系统设计
4.1一般规定
4.1.1地埋管换热系统设计前，应根据工程勘察结果评价地埋管换热器实施的可行性与经济性。
4.1.2地埋管换热器的设计应按场地规划、埋管换热负荷、埋管形式、地埋管长度设计和水力平衡及承压能力计算步骤进行。
4.2地埋管管材与传热介质
4.2.1地埋管及管件应符合设计要求，且应具有质量检验报告和生产厂的合格证。
4.2.2地埋管管材及管件应符合下列规定：
1地埋管应考虑岩土体和地下水的化学性质采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件，如聚乙烯管(PE80或PE100)、聚丁烯管(PB)或PPR管，不宜采用聚氯乙烯(PVC)管。管件与管材宜为相同材质材料。
2地埋管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，且管材的公称压力不应小于工作压力的1.2倍。
3地埋管外径及壁厚可按本规范附录D的规定选用。
4聚乙烯管应符合《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663的要求。聚丁烯管应符合《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》GB)T19473.2的要求。
4.2.3传热介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的其他介质：
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。
4.2.4在有冻结可能的管路系统，传热介质应添加防冻剂。防冻剂的类型、浓度及有效期应在充注阀处注明。
4.2.5添加防冻剂后，传热介质的冰点宜比设计最低运行水温低3一5℃。选择防冻剂时，应同时考虑防冻剂对管道与管件的腐蚀性，防冻剂的安全性、经济性及其对换热的影响。
4.3地埋管换热器设计
4.3.1地埋管换热器设计时应明确埋管区域内各种地下管线的种类、位置、深度并避开埋管区域进出重型设备的车道位置。
4.3.2地埋管换热器应避让室外排水设施，宜靠近机房或以地埋管地源热泵机房为中心进行设计。
4.3.3地质条件为岩石的埋管区域，宜采用竖直埋管换热器形式。
4.3.4地埋管换热系统设计应基于全年动态负荷计算，预测全年地埋管换热器的动态温度变化，最小计算周期不应少于1年，宜按10~50年为周期计算。
4.3.5地埋管换热系统动态负荷计算周期内，地埋管地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量相平衡，全年总释热量和总吸热量的比值≤0.8~1.25。地下水径流流速较大的地埋管区域，不考虑平衡。在经济技术合理时，可采用辅助热源或热汇与地埋管并用的调峰方式。

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