江苏省地源热泵系统技术规程 DGJ32TJ.doc

江苏省地源热泵系统技术规程 DGJ32/TJ89-2009 目 录 1 总 则.3 2 术 语.4 3 地源热泵系统.6 3.1一般规定.6 3.2地热能交换系统.6 3.3水源热泵机组.7 3.4 循环水泵.9 3.5建筑物内系统.9 4 地源热泵系统工程勘察与评估.10 4.1 一般规定.10 4.2 地埋管换热系统勘察与评估.11 4.3 地表淡水换热系统勘察与评估.12 4.4污水换热系统勘察与评估.13 4.5海水换热系统勘察与评估.14 5 地埋管换热系统.15 5.1 一般规定.15 5.2 地埋管换热器.15 5.3 地埋管换热系统设计.16 5.4 系统设备与材料.18 5.5 地埋管换热系统施工.19 5.6 地埋管换热系统的检验与验收.20 6 地表淡水换热系统.22 6.1 一般规定.22 6.2 地表淡水换热系统类型.22 6.3 地表淡水换热系统设计.22 6.4 地表淡水换热系统设备与材料.24 6.5 地表淡水换热系统施工.24 6.6 地表淡水换热系统检验与验收.25 7 污水换热系统.27 7.1 一般规定.27 7.2 污水换热系统.27 7.3 污水换热系统设计.27 7.4 污水换热系统设备与材料.28 7.5 污水换热系统施工.28 7.6 污水换热系统检验与验收.29 8 海水换热系统.29 8.1 一般规定.29 8.2 海水换热系统设计.30 1 8.3 海水换热系统设备与材料.31 8.4 海水换热系统施工.32 8.5 海水换热系统检验与验收.32 9 运行管理.33 9.1 一般规定.33 9.2 土壤源热泵的监测与运行控制.34 9.3 地表淡水源、海水源热泵的监测与运行管理.34 9.4 污水源热泵的监测与运行管理.35 附录A 常用塑料管材及其规格.36 附录C 岩土热响应试验方法.41 附录D 常见岩土热物性及回填材料配比.43 本规程用词说明.44 2 1 总 则 1.0.1为规范我省地源热泵系统可行性分析、工程设计、施工、验收及运行管理等技术工作，使地源热泵系统符合技术先进、经济合理、性能安全可靠、节能环保与减排的要求，制定本规程。 1.0.2本规程适用于本省行政辖区内以岩土体、地表水（含地表淡水、海水及城市污水）为低位热源，采用热泵技术进行供热、空调的可行性研究、工程设计、施工与验收及运行管理。 1.0.3地源热泵工程可行性研究、工程设计、施工与验收及运行管理应同时满足国家和省现行其它有关技术规范、标准的要求。 3 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（含地表淡水、海水及城市污水）为低位热源，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空调系统。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热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统。 2.0.2复合地源热泵系统 hybrid ground-source heat pump system 利用土壤源、地下水源、地表淡水源、海水源、污水源、空气源、太阳能中两种以上低位热源的地源热泵系统。 2.0.3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位热源的热泵机组。 按加热或冷却介质不同，水源热泵机组可以分为冷热风型（如水环热泵、水源型多联空调等）、冷热水型与生活热水型。 按制冷制热工况切换方式不同，水源热泵机组可以分为冷剂侧工况切换型与水侧工况切换型。 2.0.4地热能交换系统 geothermal exchange system 地热能交换系统是低位热能采集系统，从岩土体、地下水、地表淡水、海水、城市污水中取热或释热，为地源热泵系统提供低品位冷热量的热交换系统。可分为地埋管换热系统、地下水换热系统、地表水换热系统。地表水换热系统又分地表淡水换热系统、海水换热系统与污水换热系统。地表淡水包括江、河、湖水与工业冷却水等。污水包括生活污水与工业废水等。 2.0.5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。 2.0.6传热介质 heat-transfer medium 地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地表水、地下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。 2.0.7地埋管换热系统 ground heat exchange system 传热介质通过垂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。 4 2.0.8地埋管换热器 ground heat exchanger 供传热介质与岩土体换热使用、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。 2.0.9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。 2.0.10竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger 换热管路埋置在垂直钻孔内的地埋管换热器，又称垂直土壤热交换器。 2.0.11地表水换热系统surface water heat exchange system 与地表水进行热交换的地热能交换系统，分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。 2.0.12开式地表水换热系统 open-loop surface water heat exchange system 地表水在循环泵的驱动下，经处理直接流经水源热泵机组（直接式）或通过中间换热器（间接式）进行热交换的系统。 2.0.13闭式地表水换热系统 closed-loop surface water heat exchange system 将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热管管壁与地表水进行热交换的系统。 2.0.14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。 2.0.15含水层 aquifer 导水的饱和岩土层。 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 污水换热系统 sewage heat exchange 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。 2.0.18直接式污水换热系统 direct sewage heat exchange 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。 2.0.19间接式污水换热系统 indirect sewage heat exchange 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。 5 2.0.20海水换热系统 sea water heat exchange system 与海水进行热交换的热能交换系统。分为直接式海水换热系统与间接式海水换热系统 2.0.21直接式海水换热系统 direct sea water heat exchange system 海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。 2.0.22间接式海水换热系统 indirect sea water heat exchange system 海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。 2.0.23复合式换热系统 combined heat exchange system 利用土壤、地下水、地表淡水、海水、污水、空气、太阳能等两种以上低位热源进行热交换的热能交换系统。包括地埋管与冷却塔复合的换热系统、地埋管与地表水复合的换热系统、地埋管与地表水、冷却塔复合的换热系统及污水与地表水、冷却塔复合的换热系统等。 3 地源热泵系统 3.1一般规定 3.1.1浅层地热能资源为可再生能源，应优先采用地源热泵系统。 3.1.2地源热泵系统设计前应对项目可利用的浅层地热资源条件进行分析、勘察，对节能效果与环境影响进行评估。 3.1.3地源热泵系统设计前应根据地热资源条件、当地政府的相关政策、建筑空调与供热负荷特点、节能与环保要求，通过技术经济比较，合理确定地源热泵系统方案。 3.1.4地源热泵系统设计、施工与运行管理应同时满足资源保护、环境保护、卫生防疫与安全等要求。 3.1.5应通过热能交换系统优化设计、高能效水源热泵等设备的选用、室内系统的节能设计、及系统自动监测与控制等一系列措施，使得地源热泵系统全年能效比明显高于传统空调供热系统。 3.2地热能交换系统 3.2.1地热能交换系统设计前，应根据工程勘察结果评估地热能交换系统实施的可行性及经济性。 3.2.2应进行建筑物全年空调与供热动态负荷、地热能交换系统取热、释热量及热平衡计算6 分析，合理确定地热能交换系统形式，优先采用复合热交换系统。 3.2.3地热能交换系统的换热能力应满足设计工况要求，并考虑5%10%的安全裕量。 3.2.4应采用清水作为地埋管换热系统、闭式地表水换热系统、间接式地下水或间接式地表水换热系统循环介质。 3.2.5闭式循环换热系统有低于0的可能性时，应采用防冻措施，包括采用20酒精溶液、20乙烯乙二醇溶液、20丙烯乙二醇溶液等作为循环介质。防冻液不得污染地下或地表水体。 3.2.6应根据工程勘察结果，制定适宜的施工工艺，加强施工过程的质量管理与材料、半成品及成品保护，保证地热能交换系统的质量。 3.2.7应有必要的水质处理、监测与维护管理措施，满足地热能交换热系统长期安全、稳定、高效运行要求。 3.3水源热泵机组 3.3.1要求细分物业与计量管理单元或要求分层分谑凳南钅浚搜美浼敛嗍迪止銮谢坏乃慈缺没椋扇植恪值贾梅绞健?3.3.2源侧水质较差时，应优先采用冷剂侧实现工况切换的水源热泵机组。 3.3.3住宅（含别墅）建筑采用分散系统时，宜优先选用水源型可变制冷剂流量多联空调机组或全热回收型水源热泵机组。 3.3.4有较大内区且常年有稳定的一定量余热、在冬季或过渡季节需要同时供冷与供热的办公、商业等建筑，宜采用水环型水源热泵机组（水环热泵机组）。 3.3.5有热水需求的场所，宜采用热回收型水源热泵机组。用作全年供热水时，应选用全部热回收型水源热泵机组或水源热水机组。 3.3.6热回收型水源热泵机组应有参数自动监控与工况自动转换功能，机组综合能效比应满足规定要求。 3.3.7生活热水宜由水源热泵热水机组或热回收型水源热泵机组直接加热，热泵机组的换热器材质应符合建筑给水排水设计规范GB50015-2003相关规定。 3.3.8源侧水质较差并直接进入水源热泵机组时，机组换热器材质应适应水质要求。 3.3.9水源热泵机组设计或运行工况与名义工况不一致时，应根据性能曲线对其实际出力作修正。 3.3.10水源热泵机组制冷/制热性能系数应同时满足表3.3.101、表3.3.102的要求。 7 表3.3.101冷热风水源热泵（水环热泵）机组制冷性能系数（COPc）和制热性能系数（COPh） 名义制冷量Q（W） COPc COPh Q14 000 3.20 3.50 14 000<Q28 000 3.25 3.55 28 000<Q50 000 3.30 3.60 50 000<Q80 000 3.35 3.65 80 000<Q100 000 3.40 3.70 Q>100 000 3.45 3.75 注：1.制冷性能系数（COPc）：在名义制冷工况和规定条件下，机组制冷量与机组消耗功率的比值; 2.制热性能系数（COPh）：在名义制热工况和规定条件下，机组制热量与机组消耗功率的比值。 3. 名义制冷工况:使用侧入口空气干球温度27，湿球温度19，地源侧进出水温度30/35; 表3.3.102冷热水型水环式水源热泵机组制冷性能系数（COPc）和制热性能系数（COPh） 名义制冷量Q（kW） COPc COPh Q14 3.45 3.25 14 <Q28 3.5 3.30 28 <Q50 3.55 3.35 50 <Q80 3.6 3.4 80 <Q100 3.65 3.45 100<Q150 3.75 3.5 150<Q230 3.85 3.55 230<Q528 4.10 3.60 5281163 4.30 3.96 活塞式/涡旋式 >1163 4.60 4.24 <528 4.40 4.0 螺杆式 5281163 4.70 4.33 >1163 5.10 4.70 <528 4.70 4.33 离心式 5281163 5.10 4.70 >1163 5.20 5.00 注：1 名义制冷工况: 空调侧进出水温度12/7，地源侧进出水温度30/35; 2 名义制热工况: 空调侧进出水温度40/45，地源侧进出水温度10/5; 3.3.11应根据建筑空调供热负荷特点、供回水温度要求，经过全年能效、可靠性、经性分析，选择水源热泵机组的类型、规格与台数，热泵机组数量一般不宜少于2台。 3.3.12水源热泵机组的设计工作压力应与系统工作压力相适应。 3.3.13水源热泵机房不应直接与客房、卧室或有较高振动与噪音要求的房间相临。不宜布置在住宅或客房的正下方、正上方或较近的位置。 3.3.14水源热泵机组安装应符合制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范8 GB5027498等规范的规定。 3.4 循环水泵 3.4.1应根据系统形式、水质条件、管材特性，进行系统水力计算，并选择相应的循环水泵。 3.4.2地源侧与空调侧水系统宜选用变频循环水泵。 3.4.3循环水泵采用变频控制时，变频控制范围应满足所选热泵机组最小流量要求与换热系统最低流速要求。 3.4.4水系统循环水泵的最大输送能效比（ER）应按式3.4.4计算，且不应大于0.0241。 ER0.002342 H/（T） （3.4.4） 式中 H水泵设计扬程，mH2O； T供回水温差（），夏季设计工况一般取5； 水泵在设计工作点的效率（）。 3.5.5水泵台数与规格宜与热泵机组及系统水力特性相对应。 3.5.6 循环水泵工作压力应满足系统工作压力要求。 3.5建筑物内系统 3.5.1建筑物内系统设计应符合采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003的要求。有生活热水供应时，应符合建筑给水排水设计规范GB50015-2003的有关规定。 3.5.2水环式水源热泵系统设计应符合以下要求： 1、应根据建筑各部位的负荷特点划分内区和外区，并分设水环热泵机组，一台机组不应同时服务于建筑内区和外区。 2、水环热泵机组应有可靠的水侧防冻等安全措施，包括与机组出水管段所设电动两通阀的联动、断水保护等。 3、水环热泵机组噪声值应能满足应用场所的要求,并应对机组采取有效的隔振及消声措施。对噪声要求较高的场所宜采用分体式机组。 4、建筑物内系统新风系统设计宜选用适应新风工况的专用水源热泵机组对系统的新风进行处理。 5、当采用普通水环式水源热泵机组用作处理新风时，冬季应对新风进行预热，或采用9 回风混合至进风温度不低于12，同时室内末端机组的选择应考虑分担部分新风负荷。 6、新风宜经排风热回收装置进行预冷（热）处理，并且设旁通风道，在过渡季节不经过热回收装置直接引进新风。 3.5.3建筑物同时存在生活热水需求时，宜采用地源热泵系统提供（或预热）生活热水，不足部分由其它方式解决。地源热泵系统提供生活热水时，宜由水源热水机组或热回收型水源热泵机组直接加热。 3.5.4通过水侧阀门实现制冷、制热工况转换的地源热泵系统，应避免空调供热侧循环水与源侧水的相互影响。 3.5.5地源热泵系统应有可靠的功能转换措施，工况转换阀门应有可靠的密封性。 3.5.6循环水系统宜采用变流量运行模式，并采取适当的措施保证水系统水力平衡。 3.5.7地热能交换系统换热器内流速应能满足换热器内流体处于紊流状态的要求，应有可靠措施避免闭式换热器内水质被污染或堵塞。 3.5.8建筑物内系统安装验收应符合制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范GB50274-98、通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002和建筑节能工程施工质量验收规范GB50411-2007的规定。 4 地源热泵系统工程勘察与评估 4.1 一般规定 4.1.1 地源热泵系统方案设计之前，应进行工程场地状况调查，并对浅层地热能进行勘察和应用条件评估。 4.1.2 对已具备水文地质资料或附近有水井的地区，应通过调查获取水文地质资料。 4.1.3 工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。工程勘察完成后，应编写工程勘察报告，并对资源可利用情况提出建议。 4.1.4 工程场地状况调查应包括下列内容： 1 场地规划面积、形状及坡度； 2 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布； 3 场地内已有树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆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； 10 5 场地内已有水井的位置。 6 水源的水温、水质、水量；水源地与建筑之间的距离以及其间地面建筑分布、构筑物分布、地形状况。 4.1.5 浅层地热能应用条件评估的主要内容包括： 1 当地气候特征与能源供应条件、能源价格及当地政策； 2 拟采用的浅层地热能类型、品质及其可利用热量与利用方案； 3 浅层地热能开发利用的环境、卫生与安全评估； 4 建筑可利用浅层地热能对需求的保证率及补充能源类型； 5 浅层地热能开发利用难度、工期、成本； 6 浅层地热能开发利用寿命周期维护成本，寿命周期节能量与节省的运行费用及增量投资回收周期。 7 在以上多因素分析基础上，给出项目浅层地热能的适用性与可行性结论及浅层地热能开发利用方案。 4.2 地埋管换热系统勘察与评估 4.2.1 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。 4.2.2 地埋管换热系统勘察应包括下列内容： 1 岩土层的结构与分布； 2 岩土体热物性参数； 3 岩土体温度分布及岩土体平均温度； 4 地下水静水位、水温； 5冻土层厚度； 4.2.3当地埋管地源热泵系统应用建筑面积在23000 m25000 m范围时，宜进行岩土热响应试验；应用建筑面积大于等于25000 m时，应进行热响应试验。应用建筑面积大于210000 m时至少应进行两个测试孔的热响应试验。 4.2.4岩土热响应试验应符合附录C的规定。 4.2.5 应根据式4.2.5评估地埋管系统换热能力： Q = q .n .h/1000 (4.2.5) 11 式中 Q地埋管换热器最大瞬时换热量, kW q通过热响应试验计算得到的单位延米换热井换热量(取热量或释热量)，W/m n换热井数量，可以用可用地面积除以20-30估算 h换热井有效深度，m 4.3 地表淡水换热系统勘察与评估 4.3.1地表水地源热泵系统方案设计前，应对工程场区地表水源的水文状况进行勘察与评估。 4.3.2 地表淡水勘察应包括下列内容： 1 地表水水源性质、水面用途、面积、深度分布、水体体积,水体与建筑物的距离； 2 冬夏两季不同深度的地表水水温、水位动态变化； 3 地表水体水流速和流量动态变化； 4 地表水水质（包括：含砂量，PH值，CaO,矿化度，C?l ，SO?2-4，2+Fe，H2S等）及其动态变化； 5 地表水利用现状与规划，特别是上游热利用现状、规划与影响； 6、航运情况、附近取排水构筑物情况； 7、 地表水取水和回水的适宜地点及路线或地表水换热器布置适宜区域及干管路线。 4.3.3 换热能力评估 1. 根据地表水质量标准GB3838-2002允许的水体温升标准和冬夏季水体总量，分别评估冬夏季水体最大换热能力。 1) 对流动水体： 最大瞬时换热能力估算如下： Q?VCP?t (4.3.3-1) 式中 Q流动水体最大瞬时换热量，kW ?水体密度，kgm3/ V水体流量，m3/s CP水的定压比热，4.18 kJ/（kg） 12 ?t区域水体总体允许温升（降）， 2) 对静止水体 最大瞬时换热能力估算如下： Q?VCP?tT (4.3.3-2) 式中 Q静止水体最大瞬时换热量，kW ?水体密度，kg3/m V设计利用范围内的水体总体积，m3 CP水的定压比热，4.18 kJ/（kg） T每周运行时间，S ?t总体允许温（降）升，取1， 2. 根据冬季水体温度和热泵机组的允许最低进水温度，计算冬季热泵机组工作的保证时间与供热量： 对闭式地表水换热系统，热泵机组允许最低进水温度与水体温度差可设定为2.5； 对采用中间换热器的开式系统，热泵机组允许最低进水温度与水体温度差可设定为1.5。 对直接取水进热泵机组的开式系统，热泵机组允许最低进水温度与水体温度差可设定为0.5。 循环系统加防冻液时，应根据溶液的冰点温度，相应调低机组允许最低进水温度。 4.4污水换热系统勘察与评估 4.4.1污水源地源热泵系统方案设计前，应对所利用的污水源利用条件、利用方式进行勘察。4.4.2当利用的污水未达到“城市污水再生利用 工业用水水质”或“城市污水再生利用 生活杂用水水质”等标准时，应对污水利用方案进行环保、卫生与防疫等内容的评估。 4.4.3 污水换热系统的勘察包括以下内容： 1. 污水性质与具体水质条件，包括pH值、污染物成份、污染物尺寸与含量等。 2. 污水冬夏季流量及其分布，瞬时最小流量，污水处理厂维修规律与影响。 3. 污水的冬夏季温度分布。 4. 污水处理厂或利用污水源位置与建筑物的距离、取回水点标高、污水取水与回水的13 适宜路线与方式等。 4.4.4应用条件评估 可利用的污水换热量采用式4.4.4估算： Q?CPV?t (4.4.4) 式中 Q可利用的污水换热量，kW ?污水水体密度，kgm3/ CP污水的定压比热，可取4.18 kJ/(kg) V可利用的污水流量，m3/s ?t可利用的污水温升（降）， 4.5海水换热系统勘察与评估 4.5.1海水源热泵系统方案设计前，应对工程场区的海水源状况进行勘察与评估。 4.5.2海水源换热系统勘察应包括以下内容： 1 海水水温分布及其动态变化； 2 海水水质（包括：PH值、SO?24、C?l、含砂量、微生物类型与含量）及其动态变化； 3 海水水位、海床高度及其动态变化；包括冬夏季节变化与潮汐水位变化规律。 4 已有的海工设施，如防波堤、码头、水产养殖场等； 5 沿岸地质状况； 6 取、排水口或换热器布置的适宜地点及敷设路线； 4.5.3通过海水井抽取海水的换热系统，应开凿勘测井，开凿时应取样分析，掌握相关数据，包括：岩石组成，地下水深度，水平面高度，物理特性，以及不同深度处水温。 4.5.4海水勘测井应满足以下要求： 1 勘测井能连续产生清洁、没有沉淀物的水； 2 勘测井都应进行不少于24h的抽水测试，确定勘测井的再生能力； 3 在抽水测试的过程中测量海水的温度，并且收集水样进行化学和微生物的分析； 4.5.5应用条件评估 1. 对海流流速超过0.3 m/s的海区,瞬时最大换热能力评估同式4.3.3-1,此时，CP为海水定压比热。其中允许温升由环评报告确定。 14 2. 对海流流速低于0.3 m/s的海区，瞬时最大换热能力同式4.3.3-2 ，此时，CP为海水定压比热。其中海水体积为参与换热区域的海水体积，温升为环评报告市碜芴逦律?3. 根据冬季海水温度和机组的允许最低进水温度，计算冬季热泵机组工作的不保证时间。 5 地埋管换热系统 5.1 一般规定 5.1.1 进行地埋管换热系统设计前，应根据工程勘察与地热资源条件分析结果，评估地埋管换热系统的可行性与经济性。 5.1.2 地埋管换热系统施工时应调研现场情况，严禁损坏既有地下管线及构筑物。 5.1.3 地埋管换热器施工过程中应细化检测与保护措施。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，并应采用两个现场的永久目标进行定位。 5.1.4 应进行土壤热平衡分析计算，优化设计与运行模式，实现地下岩土热平衡。 5.2 地埋管换热器 5.2.1 地埋管换热系统宜采用竖直埋管系统。地质条件较好打井成本较低、可利用场地面积较大时，宜采用单U型换热器；地质条件较差打井成本较高、可利用场地面积较小时，宜采用双U型换热器；采用浅埋方式时，宜采用W型换热器。 5.2.2 可用地面积大、空调供热负荷小的项目，可采用水平埋管换热器。 15 5.2.3 建筑物桩基中的灌注桩或预应力混凝土空心桩经可行性分析确认结构条件允许时，宜充分利用桩基埋管换热器。 5.3 地埋管换热系统设计 5.3.1 地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度。设计应考虑其他地下管线的布置，预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。 5.3.2 按冬季设计热负荷确定的地埋管换热系统取热量可按式5.3.2-1计算。 Q0=Qh-N1-N2 （5.3.2-1） 式中 Q0地埋管换热系统取热量，kW； Qh建筑设计热负荷，或由地埋管地源热泵系统承担的热负荷，kW; N1水源热泵机组消耗功率，kW； N2地埋管系统循环水泵轴功率，kW; 一般可忽略循环水泵轴功率，则有： Q0= Qh（1-1/COPh） （5.3.2-2） 式中 COPh 水源热泵机组制热性能系数 5.3.3 按夏季设计冷负荷确定的地埋管换热系统释热量可按式5.3.3计算。 Qk=Ql+ N1+ N2 = Ql（1+1/COPc） （5.3.3） 式中 Qk地埋管换热系统释热量，kW； Ql建筑设计冷负荷，或由地埋管热泵系统承担的冷负荷，kW; N1水源热泵机组消耗功率，kW； N2地埋管系统循环水泵轴功率，kW; COPc 水源热泵机组制冷性能系数。 5.3.4 应计算建筑物全年动态负荷，并对土壤做热平衡分析，最小计算分析周期宜为一年。计算周期内，地埋管换热系统总释热量与总取热量应基本平衡。 5.3.5 地埋管换热系统全年取热量和释热量相差不大于10%的系统，地埋管换热器的大小宜同时满足设计取热量与释热量要求；当两者相差较大时，应通过增设辅助热源或冷却塔等复合式冷却方式来满足建筑空调与供热需求。 5.3.6 地埋管换热系统宜按建筑冬季热负荷设计确定，并采用复合式换热系统满足建筑夏季16 冷负荷要求。 5.3.7 应根据设计换热量大小、场地条件、造价等因素，通过经济技术比较确定地埋管换热系统方案。 5.3.8 宜根据现场岩土热物性试验结果，采用专用软件设计地埋管换热器。竖直地埋管换热器的设计也可按本规程附录B的方法进行计算。 5.3.9 按冬季工况确定的地埋管换热器（或换热井）数量，也可用实测方法得到的设计工况换热器延米取热量，按照式5.3.9计算， N=（1+）1000 Q0/（kh） (5.3.9) 式中 N地埋管换热器（或换热井）数量,个； Q0地埋管换热系统取热量，kW； k每延米换热器（井）的取热量（经修正的实测法数值），W/m; h换热器（井）的有效深度，m; 安全裕量系数，取5%-10%。 5.3.10 按夏季工况确定的地埋管换热器（或换热井）数量，可用下式计算， N=（1+）1000 Qk/（kh） (5.3.10) 式中 N地埋管换热器（或换热井）数量,个； Qk地埋管换热系统设计释热量，kW k每延米换热器（井）的释热量（经修正的实测法数值），W/m; h换热器（井）的有效深度，m; 安全裕量系数，取5%10%。 5.3.11 换热系统用地面积可用式5.3.11计算， F=A x B x N (5.3.11) 式中 F换热系统用地面积，m2 A换热器（井）之间一个方向的距离，m B换热器（井）之间另一个垂直方向的距离，m; N地埋管换热器（或换热井）数量,个。 5.3.12 地埋管换热器设计计算时，环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。 5.3.13 水平地埋管换热器可不设坡度，最上层埋管顶部应在冻土层以下0.4m，且距地面不宜小于0.8m。单层管埋设深度宜为1.22.0m，管沟间距1.21.5m，双层管宜为1.62.4m, 管17 沟间距1.82.1m。 5.3.14 竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m，小于120m，钻孔孔径不宜小于0.11m，钻孔间距应满足换热需要，间距宜为4.5-8m。水平环路集管距地面不宜小于1.5m，且应在冻土层以下0.6m。 5.3.15 地埋管换热器管内流体应保持紊流流态，单U形管内流速不宜小于0.6m/s，双U形管不宜小于0.4m/s，水平环路集管应敷设不小于0.002的坡度，满足管换热器排气与强化换热要求。 5.3.16 竖直地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管（或中间分集水器）相连接，且宜同程布置。每对供、回水环路集管（或分集水器）连接的地埋管环路数宜相等。供、回水环路集管的间距不应小于0.6m。 5.3.17 连接中间分、集水器的地埋管环路接管或水平环路集管，应在近分集水器处设关断阀，宜在集水器近处设平衡调节阀。 5.3.18 应考虑中间分、集水器的维护条件，宜将中间分、集水器设于维护用窗井内。 5.3.19 设于窗井内的管道、阀门、分集水器应有可靠的保温措施，窗井内应设集水井及排水装置。 5.3.20 地埋管换热系统宜结合热泵机组与循环水泵的数量对应分设若干系统，各系统间应有可靠的水力平衡措施。 5.3.21 地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，回填料的导热系数不宜低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。 5.3.22 应根据实际选用的循环介质与管材的水力特性进行地埋管换热系统水力计算。 5.3.23 地埋管换热系统宜采用变水量运行方式，并采取相应措施，保证变水量运行条件下的换热效率。 5.3.24 地埋管换热系统设计时应考虑地埋管换热器的承压能力，若建筑物内系统压力超过地埋管换热器的承压能力时，应设中间换热器将地埋管换热器与建筑物内系统分开。 5.3.25 地埋管换热系统宜设置反冲洗系统，冲洗流量宜为工作流量的2倍。 5.3.26 地埋管换热系统应有排气、定压、膨胀、自动补水装置，补水宜作专项计量。进入地埋管换热系统的介质应经可靠的过滤处理。 5.4 系统设备与材料 18 5.4.1 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。 5.4.2 地埋管管材及管件应符合以下规定： 1 地埋管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，宜采用聚乙烯管（PE80或PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC）管。管件与管材应为相同材料。 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。管材的公称压力不应小于1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按本规范附录A的规定选用。 5.4.3 地埋管内介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的其它介质： 1 安全，腐蚀性弱，与地埋管管材无化学反应，泄露不会污染环境； 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。 5.4.4 在有可能冻结的地区，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。 5.4.5 添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行水温低35。选择防冻剂时，应同时考虑防冻剂对管道、管件的腐蚀性，防冻剂的安全性、经济性及其对换热的影响。 5.4.6 金属水平集管宜采用成品保温地埋管。换热系统采用的金属管道内壁应有防锈蚀特性。 5.5 地埋管换热系统施工 5.5.1 地埋管换热系统施工前应具备埋管区域的工程勘察资料、设计文件和施工图纸，并完成施工组织设计。 5.5.2 地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、其它地下构筑物的功能及其准确位置，并应进行地面清理，铲除地面杂草、杂物和浮土，平整地面。 5.5.3 施工过程中，应严格检查并做好管材保护工作。 5.5.4 管道连接应