DB41-T 2254-2022 地埋管地源热泵系统监测仪器安装规程

ICS27.08041IDB41/T2254—2022前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14监测项目 25监测仪器选型 26监测仪器安装 27调试、 8监测仪器安装报告 7 （规范性）监测仪器仪表箱标示图样式8附录B （资料性）监测仪器安装验收表格式9附录C（资料性）监测仪器安装报告编制提纲 DB41/T2254—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由河南省地质矿产勘查开发局提出并归口。本文件起草单位：河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院、河南省深部探矿工程技术研究中心、河南省地热能开发利用有限公司、河南省煤炭地质勘察研究总院、河南省地质职工学校。本文件主要起草人：程宇、申云飞、卢玮、张晗、王攀科、白晨、杜朝波、上官锐、马青坡、黄烜、李尧、焦宇洋。DB41/T2254—20221地埋管地源热泵系统监测仪器安装规程本文件规定了地埋管地源热泵系统监测仪器的选型、安装、调试、试运行及验收。本文件适用于地埋管地源热泵系统监测仪器的安装。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/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T38678浅层地热能利用通用技术要求GB50093自动化仪表工程施工及质量验收规范GB50462数据中心基础设施施工及验收规范NB/T10274浅层地热能开发地质环境影响监测评价规范NB/T10278浅层地热能监测系统技术规范3术语和定义NB/T10274、NB/T10278界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1地埋管地源热泵系统传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体和地下水进行热交换的地源热泵系统。[来源：NB/T10274—2019，3.3]3.2热泵侧地源热泵系统中，通过热交换提供冷、热量的循环侧。[来源：NB/T10274—2019，3.6]3.3地埋管侧地埋管地源热泵系统中，埋设地埋管换热器侧。3.4监测仪器用于监测地埋管地源热泵系统各项参数的仪器总称。3.5地埋管监测孔埋于地下用于监测岩土体温度值的钻孔。DB41/T2254—202224监测项目热泵侧监测项目：总进水温度、总进水流量、总出水温度、总出水流量、也可包括热量。地埋管侧监测项目：监测孔垂向温度（一般按照10m间隔或不同地层变化设置监测点）。5监测仪器选型5.1地埋管侧温度监测仪器地埋管侧温度监测仪器选型：a)宜选用双芯测温线缆；b)温度探测器应包裹于线路内部，免受潮湿环境影响；c)测温线缆应使用导热材料制成绝缘层；d)测温线缆应具备自动传输功能；e)温度传感器精度不低于0.2℃。5.2热泵侧监测仪器热泵侧监测仪器选型：a)温度监测仪器宜选用电阻或热电偶温度传感器；b)温度监测仪器应用不锈钢探头和套管；c)流量监测仪器宜选用超声波或电磁流量计；d)在条件允许情况下，可安装超声波或电磁热量表，热泵侧监测仪器分类见表1。表1热泵侧监测仪器分类6监测仪器安装6.1安装前检查地埋管地源热泵系统监测仪器安装前检查内容包括：a)流量、温度、地埋管监测孔监测线缆及信号传输仪器合格证、使用说明是否齐全；b)仪器外表应无划痕、刮伤、裂纹、油污及影响性能的锈蚀等其他缺陷；c)热泵侧管道各水路部位应无松动、变形和渗漏；d)热泵侧管道应进行解压释水，保证管道内无压无水；DB41/T2254—20223e)地埋管侧PE管内应保持通畅无杂物；f)地埋管侧场地应满足监测仪器安装、固定要求。6.2地埋管侧监测仪器安装6.2.1安装要求地埋管侧监测仪器的安装应符合以下要求：a)地埋管地源热泵系统监测仪器安装科学合理，便于检测、维修、更换；b)涉及电气、电焊安装项目施工人员具备特种作业操作证及熔化焊接与热切割作业上岗证；c)外置柜体、仪器、金属框架接地可靠，并安装避雷装置；d)仪器安装处设标志牌，标注仪器名称、监测单位，通信电缆、电压等级、始末端名称。6.2.2地埋管温度传感器安装6.2.2.1地埋管温度传感器安装方式见图1，详见如下：a)地埋管外埋设：将温度传感器用管卡固定在地埋管外部，随地埋管一同下入监测孔后回填；b)地埋管内埋设：将单独的地埋管与参与换热的地埋管用管卡固定，然后一同下入监测孔后回填，再将温度传感器下入单独的地埋管内；c)单独埋设：将单独的地埋管下入监测孔后回填，再将温度传感器下入地埋管内。a)埋管外埋设b)地埋管内埋设图1地埋管温度传感器安装方式示意图6.2.2.2地埋管温度监测孔主要分为以下类型：a)换热监测孔：用于监测地埋管换热器换热过程中孔内温度变化的换热孔；b)换热影响监测孔：用于监测换热孔温度变化影响范围的钻孔；c)常温监测孔：用于监测地层原始温度的钻孔。DB41/T2254—202246.2.2.3不同类型监测孔地埋管温度传感器埋设方式见表2。表2地埋管温度传感器埋设方式6.2.2.4地埋管侧温度监测仪器按以下要求安装：a)换热影响监测孔、常温监测孔地埋管温度传感器宜采用单独埋设，换热监测孔地埋管温度传感器宜采用地埋管内埋设；b)地埋管侧温度传感器可按照地层岩性排布，也可均匀排布，间距不宜大于10m，变温带温度传感器间距宜加密至2m；c)地埋管侧温度传感器宜选择双通道信号传输仪器；d)测温线缆安装前应捋顺；e)测温线缆在安装过程中应保持线缆外壁干净、整洁，避免在安装过程中夹带石子、杂物等刮伤线缆；f)测温线缆安装完毕后应在管口对线缆进行固定，防止线缆脱落；g)安装地埋管温度传感器的PE管管径应大于32mm，优选管径为40mm。6.2.3现场仪表箱安装现场仪表箱是监测仪器安装现场用来安放数据远传、采集、通信模块的箱体，仪表箱的安装应符合以下要求：a)现场仪表箱室外安装IP防护等级满足防止固体异物进入、防止接近危险部件防护等级达6级，防止水进入造成有害影响防护等级达5级，室内安装IP防护等级满足防止固体异物进入、防止接近危险部件防护等级达5级，防止水进入造成有害影响防护等级达4级，按照GB/T4208执行；b)安装前进行对数据远传、采集、通信等模块信号传输进行测试，测试正常方可安装；c)仪表箱箱体垂直安装，用螺栓紧固，安装在室外的仪表箱应配置安装底架，用水泥混凝土或原土固定牢固；d)仪表箱内安装接地及避雷装置；e)数据远传、通信模块宜采用无线传输方式，信号4G以上；f)仪表箱外部标注仪器编号、监测单位、管理单位、时间等内容按附录A的规定。6.3热泵侧监测仪器安装6.3.1热泵侧温度监测仪器安装热泵侧温度监测仪器按以下要求安装：a)温度传感器的布设应能反应被测介质的平均温度，便于检查和维修；DB41/T2254—20225b)温度传感器的感应部分应处于管道中流速最大的地方，温度传感器保护管末端应超过管道中心线5mm～10mm；c)温度传感器和传热介质间应具备充分良好的换热条件；d)在管道中插装传感器的深度宜为管道内径的1/2～1/3处；e)传感器宜迎着介质流动方向安装，朝向与介质流向夹角大约45°左右，安装见图2；f)管道直径小于DN25mm时，安装温度传感器时要接扩大管，扩大管的直径宜大于80mm；g)管道温度传感器与管路的连接，应采用标准螺纹密封螺栓。标引序号说明：1——温度传感器应插到管道中心或更深处；2——焊接基座；3——温度传感器；A——介质流动方向。图2直管道上与水流动方向呈45°安装示意图6.3.2热泵侧流量监测仪器安装6.3.2.1热泵侧流量传感器的安装，以超声波流量传感器为例，应满足以下要求：a)流量传感器应选择安装在充满流体的管段，如垂直管段（流体向上流动）或水平管段；b)管段式流量传感器安装点上游大于10D（D为安装管道直径）、下游大于5D，远离泵、高压和变频器等干扰源，见图3；c)避免安装在管道系统的最高点或带有自由出口的竖直管道上。6.3.2.2新建及改造项目在工艺管道安装条件允许情况下流量传感器优先选择管段式，其次选择插入式，改造项目安装方式宜选择管段式，临时项目安装方式宜选择外夹式，不同安装方式所适宜的项目类型及优缺点见表3。DB41/T2254—20226图3流量传感器安装位置示意图表3热泵侧监测仪器安装方式便定7调试、试运行及验收7.1调试7.1.1监测仪器安装完毕后，应根据监测要求进行仪器、系统、软件的联合调试、性能测试和试运行。监测系统调试应由仪器安装单位负责，监测单位与建设单位共同配合完成。7.1.2监测系统调试应符合下列规定：a)系统调试由现场施工和技术人员共同实施；b)对施工完毕的监测系统外观和安装状态进行检查，确认符合设计和产品说明书要求；c)对通信过程中发送和接收数据的正确性、及时性和可靠行进行验证，并符合设计要求。7.2试运行地源热泵系统机组在试运行时，监测仪器各部件连接处不应有松动、异响，加压运转过程中监测仪器应平稳、无故障。温度、流量表读数应正常，数据采集器及监控平台接收数据正常，应能实现整个地埋管地源热泵监测系统联合工作的要求。DB41/T2254—202277.3验收7.3.1安装验收地埋管地源热泵监测仪器安装施工验收应符合GB50093和GB50462和以下规定：a)监测仪器的竣工验收在完成仪器和管线安装、系统联合调试及性能测试、系统试运行后进行；b)监测系统调试完成后，在实际工作条件下联合试运行不少于30d；c)仪器验收由建设单位组织设计、安装、监测、监理等单位共同进行，形成验收意见，并填写验收表。地埋管地源热泵系统监测仪器安装工程验收表见附录B；d)所有隐蔽工程应在隐蔽前检验合格，并保留隐蔽工程的检验记录资料,各项记录表见附录B。7.3.2监测仪器的竣工验收7.3.2.1监测仪器的竣工验收资料应完整，并包括以下内容：a)监测设计方案或施工方案；b)监测仪器产品出厂合格证明及检验报告；c)仪器及系统测试记录；d)系统技术、操作和维护手册；e)系统调试和试运行报告；f)监测仪器安装报告。7.3.2.2经验收合格的监测仪器其运行应符合设计和相关要求：验收不合格时，监测单位应责成责任单位限期整改，直至验收合格。通过验收的监测仪器不应任意挪动，需要检修及其他原因需进行挪动调整的，修整完毕后应恢复原状。8监测仪器安装报告监测仪器的选配、仪器进场、安装过程、仪器系统调试及试运行等，应按项目形成监测仪器安装报告。监测仪器安装报告应按项目编制，包括前言、监测指标的确定、监测仪器的介绍及选配、监测仪器的安装、监测系统的调试及试运行等。见附录C。DB41/T2254—20228监测仪器仪表箱标示图样式监测仪表箱外部标识按图A.1的规定。图A.1监测仪器仪表箱标示样式DB41/T2254—20229监测仪器安装验收表格式表B.1～表B.2给出了地埋管地源热泵系统监测仪器安装的各种验收、记录表格样式。表B.1地埋管地源热泵系统监测仪器安装工程验收表DB41/T2254—2022表B.2隐蔽工程验收记录表DB41/T2254—2022监测仪器安装报告编制提