DB11∕T 1253-2015 地埋管地源热泵系统工程技术规范

ICS27.080J75备案号:48660-2016DB11北京市地方标准DB11/T1253—2015地埋管地源热泵系统工程技术规范Technicalcodeforground-coupledheatpumpsystem2015-12-30发布2016-04-01实施北京市质量技术监督局发布DB11/T1253—2015I目次前言.................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14基本要求...........................................................................35勘查与评估.........................................................................46系统设计...........................................................................57系统施工...........................................................................68系统监测...........................................................................89调试与验收.........................................................................9附录A（规范性附录）岩土热响应试验.................................................12附录B（资料性附录）地埋管外径及壁厚...............................................13附录C（资料性附录）岩土体热物性参数...............................................15DB11/T1253—2015II前言本标准根据GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由北京市发展和改革委员会提出并归口。本标准由北京市发展和改革委员会组织实施。本标准起草单位：北京市地质矿产勘查开发局、北京节能环保中心、北京市地质勘察技术院、北京源深节能技术有限责任公司、北京华源热力管网有限公司、中国环境科学研究院、中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心。本标准主要起草人：李宁波、闫立华、焦江波、杨俊伟、郑佳、于湲、郭艳春、吴丰昌、周涛、李军、冉伟彦、杨全合、卫万顺、李娟、张文秀、韩敏霞、李海东、杜红兵、李萌文、金波、王伟。DB11/T1253—20151地埋管地源热泵系统工程技术规范1范围本标准规定了地埋管地源热泵系统工程的场地浅层地温能资源勘查评估、换热系统设计与施工、监测系统建设、调试和验收等工作的内容、方法和要求。本标准适用于以地下岩土体为低温热源，以水为传热介质，采用热泵技术进行供热、供冷或加热生活热水的系统工程前期勘查与评估、设计、施工、验收及系统监测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB50015建筑给水排水设计规范GB50202建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50243通风与空调工程施工质量验收规范GB50274制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范GB50366地源热泵系统工程技术规范GB50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB/T14848地下水质量标准DZ/T0225浅层地热能勘查评价规范CJJ101埋地聚乙烯给水管道工程技术规程DB11/687公共建筑节能设计标准3术语和定义下列术语定义适用于本文件。3.1地源热泵系统ground-sourceheatpumpsystem以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地温能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地温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。3.2地埋管换热系统groundheatexchangersystem传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体、地下水进行热交换的地温能交换系统，又称土壤热交换系统。3.3DB11/T1253—20152浅层地温能资源shallowgeothermalenergyresources蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能资源。3.4传热介质heat-transferfluid地源热泵系统中，通过地埋管换热器与岩土体、地下水进行热交换的不低于GB/T14848中规定的III类地下水质量标准的水。3.5竖直地埋管换热器verticalgroundheatexchanger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。3.6水平地埋管换热器horizontalgroundheatexchanger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。3.7环路集管circuitheader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。3.8岩土体rock-soilbody岩石和松散沉积物的集合体，如砂岩、砂砾石、土壤等。3.9勘查测试孔explorationandverticaltestinghole按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于勘查和测试的竖直地埋管换热器称为勘查测试孔。3.10岩土热响应试验rock-soilthermalresponsetest通过测试仪器，对项目所在场区的勘查测试孔进行一定时间的连续换热试验，获得项目场区岩土体的初始平均温度、岩土体综合热物性及岩土体换热能力等参数。3.11岩土体初始平均温度initialtemperatureoftherock-soil从自然地表下10m~20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土体常年恒定的平均温度。3.12埋设温度传感器法embeddingtemperaturesensormethod在竖直地埋管换热器不同深度埋设温度传感器，通过实时监测温度传感器的监测数值，确定不同深度岩土体温度的方法。3.13DB11/T1253—20153无功循环法reactivecirculationmethod不向地埋管换热器内循环水加载冷、热量，利用循环水与岩土体达到热平衡时的温度，分析岩土体初始平均温度的方法。3.14水温平衡法watertemperaturebalancemethod地埋管换热器安装完成后在管内充满水，静置至少48h后管内的水与岩土体达到热平衡，通过水泵循环将管内的水泵出，同时监测水温的变化，通过管内水的温度分析岩土体温度的方法。3.15稳定热流测试steadyheatflowtest向地埋管换热器循环介质提供稳定的热量或冷量，记录地埋管换热器进、出水温度的响应情况，计算岩土体综合热物性参数或换热能力的测试方法。3.16稳定工况测试steadyworkingconditiontest建立稳定的地埋管换热器夏季或冬季运行工况，记录地埋管换热器进、出水温度的响应情况，计算岩土体综合热物性参数或换热能力的测试方法。3.17岩土体综合热物性参数parameteroftherock-soilthermalproperties地埋管换热器深度范围内，岩土体的综合导热系数、综合比热容。3.18换热孔heatexchangehole地埋管地源热泵系统运行期间，其中埋设的地埋管换热器参与热量交换的钻孔。3.19换热监测孔heatexchangemonitoringhole通过在换热孔内下入温度传感器，用于监测地埋管换热器换热过程中其周边地层温度变化的换热孔。3.20换热影响监测孔heatexchangeeffectmonitoringhole通过在钻孔内下入温度传感器，用于监测换热孔温度变化影响范围的钻孔，一般布设于换热孔周边5m距离内。3.21常温监测孔initialtemperaturemonitoringhole通过在钻孔内下入温度传感器，用于监测不同季节地层原始温度的钻孔，一般布设在换热孔布设区域边缘10m距离外。3.22DB11/T1253—20154插入式温度传感器insertiontemperaturesensor测温探头插入到管道内部，直接测量管道内循环介质温度的温度传感器。3.23贴片式温度传感器surfacemounteddevicestemperaturesensor测温探头贴合于管道外壁，通过测量管壁温度计算循环介质温度的温度传感器。4基本规定4.1地埋管地源热泵系统工程方案确定前应对浅层地温能地质条件进行勘查与评估。4.2地埋管地源热泵项目场地浅层地温能勘查、系统设计与施工均应由具有相应资质的单位完成。4.3地埋管地源热泵系统工程的实施除应符合本标准外，尚应符合国家及北京市现行有关标准的规定。5勘查与评估5.1一般规定5.1.1地埋管地源热泵系统工程方案确定前，应进行工程场地状况调查和项目场地浅层地温能勘查。5.1.2地埋管地源热泵系统工程前期勘查与评估应由具有相应地质勘查资质的单位完成。5.1.3勘查前应收集建设场地及其周边一定范围内地质、水文地质资料、已建地源热泵工程勘查和运行情况等资料，选择适宜的浅层地温能换热方式，确定相应的勘查方法。5.1.4项目场地浅层地温能勘查后，勘查单位应编写浅层地温能地质条件评估报告并提出建议。5.2工程场地状况调查5.2.1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。5.2.2调查内容应包括：a)场地规划面积、形状及地形地貌特征；b)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；c)场地内已有树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、市政管网、交通设施、历史文化遗迹、电信电缆的分布及规划综合管线分布；d)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；e)交通道路状况及施工所需的电源、水源情况。5.3地埋管换热系统勘查5.3.1勘查范围为地埋管换热系统建设场地范围内。5.3.2勘查要求：a)水平地埋管换热系统工程，工程场地勘查采用槽探或钎探进行，槽探位置和长度应根据场地形状确定，槽探的深度宜超过预计的埋管深度1m，钎探技术标准参照GB50202的相关规定执行。竖直地埋管换热系统工程，工程场地勘查采用钻探进行，勘查孔深度宜比预计的埋管深度深5m，勘查孔应进行地球物理测井；b)勘查工作量的布置，按表1确定。DB11/T1253—20155表1探槽和勘查测试孔工作量埋管方式工程设计冷/热负荷q/kW探槽、勘查测试孔数量/个水平q＜251（探槽）q≥25≥2（探槽）竖直q＜5501（孔）550≤q＜10002（孔）1000≤q＜20002~3（孔）q≥2000≥3（孔）注：工程设计冷/热负荷取冷、热负荷中较大者。5.3.3勘查内容应包括：a)岩土体地层岩性结构、地下水位、冻土层厚度、地下水径流方向、速度、地温场分布特征；b)开展岩土热响应试验，获得项目场区岩土体初始平均温度、岩土体综合热物性及岩土体换热能力等参数；c)岩土热响应试验应符合附录