備案號：36109-2013DB11北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布IDB11/T935—2012前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 6工程驗收 附錄A（規(guī)范性附錄）井用水胎密封裝置和應(yīng)用該裝置的集熱井 DB11/T935—2012本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由北京市水務(wù)局提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由北京市水務(wù)局組織實施。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：北京節(jié)能環(huán)保促進(jìn)會、中國節(jié)能環(huán)保集團(tuán)公司、恒有源科技發(fā)展有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：柴曉鐘、鄭起宇、徐偉、陳懷偉、吳文桂、胡淑彥、徐生恒、李大秋。DB11/T935—2012為規(guī)范和指導(dǎo)地能熱泵系統(tǒng)單井循環(huán)換熱地能采集井（以下簡稱地能采集井）工程的建設(shè)，編制本標(biāo)準(zhǔn)。單井循環(huán)換熱地能采集井技術(shù)是一項我國原創(chuàng)的先進(jìn)的適用于多種地質(zhì)條件的淺層地能采集技術(shù)。它以循環(huán)水為介質(zhì)采集淺層地下的溫度低于25°C的熱能，可以實現(xiàn)地下水就地同層全部回灌。不消耗也不污染地下水，對地下水是安全的。單井循環(huán)換熱地能采集井技術(shù)自2000年推出以來，在我國各省市自治區(qū)和直轄市已推廣應(yīng)用淺層地能為建筑物供暖超過800萬平方米，每年可實現(xiàn)用淺層地能替代傳統(tǒng)供暖能源約7.2萬噸標(biāo)煤。我市有許多重要工程都采用了單井循環(huán)換熱地能采集井技術(shù)供暖和制冷?，F(xiàn)在這種技術(shù)已走出國門，在美國等國外的示范工程也已投入運(yùn)行。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請注意，聲明符合本文件時，可能涉及到發(fā)明專利ZL200610002239.8“井用水胎密封裝置和應(yīng)用該裝置的集熱井”相關(guān)的專利的使用。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。該專利權(quán)人已向本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)聲明，放棄因?qū)嵤┍疚募a(chǎn)生的專利號為ZL200610002239.8“井用水胎密封裝置和應(yīng)用該裝置的集熱井”的專利權(quán)。該專利權(quán)人的聲明已在本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)備案。請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。DB11/T935—20121單井循環(huán)換熱地能采集井工程技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了單井循環(huán)換熱地能采集井的設(shè)計、施工、驗收等技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于為建筑物供暖、制冷和提供生活熱水的地能熱泵系統(tǒng)的單井循環(huán)換熱地能采集井工程。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T13663-2000給水用聚乙烯（PE）管材GB50296供水管井技術(shù)規(guī)范GB50366-2009地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范APISPEC5CT-2005套管和油管規(guī)范(Specificationforcasingandtubing)APISPEC5B-2008套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗規(guī)范(SpecificationforThreading,GaugingandThreadInspectionofCasing,TubingandLinePipeThreads)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。地能采集井壁GeothermalEnergyCollectionBoreholewall鑿井過程形成的圓柱形表面。優(yōu)化水流分布的環(huán)狀盤。蓄能顆粒Accumulatorball當(dāng)溫度變化時吸收或放出熱量的球形體。地能采集井群GeothermalEnergyCollectionwellgroup功能相同或相似的地能采集井的集合。DB11/T935—20124設(shè)計4.1一般規(guī)定4.1.1地能采集井按結(jié)構(gòu)分為：a)有蓄能顆粒采集井，見圖1。循環(huán)水由置于隔熱管底部抽水區(qū)的潛水泵抽出，進(jìn)入熱泵機(jī)組放熱或吸熱后，由熱泵機(jī)組返回進(jìn)入地能采集井的上部加壓回水區(qū)內(nèi)。水流在有蓄能顆粒的環(huán)形空間內(nèi)向下流動至抽水區(qū)，透過隔熱管下部的花管部分進(jìn)入隔熱管，再由潛水泵抽出。圖1有蓄能顆粒地能采集井示意圖b)單一水層無蓄能顆粒地能采集井，見圖2。密封裝置結(jié)構(gòu)及安裝見附錄A。井水由置于隔熱管底部抽水區(qū)的潛水泵抽出，進(jìn)入熱泵機(jī)組放熱或吸熱后，由熱泵機(jī)組返回進(jìn)入隔熱管上部的加壓回水DB11/T935—20123區(qū)，通過花管流出地能采集井外與周圍巖土體進(jìn)行熱交換后，通過隔熱管下部的花管進(jìn)入隔熱管內(nèi)再由潛水泵抽出。上述抽水區(qū)和加壓回水區(qū)應(yīng)在同一水層內(nèi)，實現(xiàn)同層回灌。C）多水層無蓄能顆粒地能采集井，見圖3。密封裝置結(jié)構(gòu)及安裝見附錄A。在多水層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地區(qū)可采用兩個或多個井上下疊加的結(jié)構(gòu)。圖2單一水層無蓄能顆粒地能采集井示意圖圖3多水層無蓄能顆粒地能采集井示意圖4.1.2地能采集井設(shè)計應(yīng)包括下列內(nèi)容：a）搜集擬建地能采集井（井群）地區(qū)的水文地質(zhì)資料，進(jìn)行現(xiàn)場踏勘；b）確定地能采集井的類別：有蓄能顆粒地能采集井或無蓄能顆粒采集井；c）地能采集井區(qū)的范圍、確定地能采集井的數(shù)量和位置；d）確定地能采集井的結(jié)構(gòu)；e）確定循環(huán)水量、供熱（冷）功率。4.1.3地能采集井位置應(yīng)根據(jù)擬建地能采集井區(qū)的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件確定并應(yīng)符合下列要求：a)靠近機(jī)房；b)地能采集井位與建（構(gòu)）筑物應(yīng)保持足夠的距離，以保證建筑物的安全和地能采集井的正常工作；DB11/T935—2012c)相鄰兩口有蓄能顆粒地能采集井的距離不宜小于8m，相鄰兩口無蓄能顆粒地能采集井的距離不宜d）對于地能采集井群，應(yīng)最大限度地保持地能采集井的中心連線的方向與當(dāng)?shù)氐叵滤鞣较虼怪薄?.1.4地能采集井結(jié)構(gòu)設(shè)計宜包括下列內(nèi)容：a)地能采集井直徑和深度；b)蓄能顆粒材料種類、規(guī)格和數(shù)量；c)隔離膜和阻水換熱壁的結(jié)構(gòu)、性能；d)導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)和位置。4.2地能采集井的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.2.1對于不同的地質(zhì)條件，宜參考表1、表2確定地能采集井結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)。其中供熱功率適用于供暖工況。制冷工況的供冷功率宜按供熱功率的1.3倍-1.5倍計算。表1有蓄能顆粒地能采集井參數(shù)表深表2無蓄能顆粒地能采集井參數(shù)表4.2.2有蓄能顆粒地能采集井應(yīng)符合下列要求：a)蓄能顆粒宜采用直徑10mm—100mm的球形體，強(qiáng)度應(yīng)大于C50。組成的環(huán)形空間的滲透系數(shù)應(yīng)大于原地質(zhì)結(jié)構(gòu)的20倍以上；b)隔離膜的厚度宜小于3mm，孔隙率宜小于5%，有足夠的抗拉和抗壓強(qiáng)度，材質(zhì)應(yīng)該符合飲用水管件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；c)阻水換熱壁宜采用低滲透系數(shù)材料，滲透系數(shù)宜不大于0.001m/d；d)沉淀段長度宜不小于1m。DB11/T935—201254.2.3無蓄能顆粒地能采集井應(yīng)符合下列要求：a)井管宜選用化學(xué)性能穩(wěn)定、耐腐蝕、導(dǎo)熱性強(qiáng)、流動阻力小的材料，可參考APISpec5CT或GB/Tb)井管內(nèi)徑應(yīng)大于潛水泵標(biāo)定的最小井管內(nèi)徑；c)花管孔隙率宜為2%—30%,井管聯(lián)接宜采用焊接、螺紋聯(lián)接或其他強(qiáng)度相當(dāng)?shù)倪B接方式；螺紋連接應(yīng)符合APISpec5B；d)宜采用混凝土封井，封井厚度為150mm-300mm；e)沉淀段長度宜不小于3m；f)地能采集井鉆孔深度不應(yīng)超過當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T允許的最大鉆井深度。4.2.4密封裝置應(yīng)符合下列要求：a)工作時應(yīng)與相對應(yīng)的井管內(nèi)壁保持緊密接觸，有足夠的剩余壓力；b)應(yīng)能有效地阻隔循環(huán)水在井管內(nèi)上下貫通。4.3地能采集井功率4.3.1夏季運(yùn)行期間地能采集井循環(huán)水的出口最高溫度宜低于33℃;冬季運(yùn)行期間地能采集井循環(huán)水的進(jìn)口最低溫度宜高于4℃。4.3.2地能采集井的設(shè)計循環(huán)水量按下表確定表3設(shè)計循環(huán)水量表4.3.3地能采集井額定供熱（冷）功率按公式（1）計算：2-T1N—額定供熱（冷）功率，單位為千瓦（kW1.16-單位換算系數(shù)；Q—循環(huán)水量，單位為立方米每小時（m3/hT2—地能采集井的出水溫度，單位為攝氏度（0CT1—地能采集井的回水溫度，單位為攝氏度（0C2—T10時為制熱，否則為制冷。DB11/T935—20125施工5.1一般規(guī)定5.1.1施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，根據(jù)施工條件，編制施工組織設(shè)計。5.1.2施工組織設(shè)計包括下列內(nèi)容：a)工程任務(wù)及施工安全要求；b)施工技術(shù)措施；c)主要設(shè)備、人員、材料、費用和施工進(jìn)度。5.2有蓄能顆粒地能采集井施工5.2.1阻水換熱壁施工應(yīng)能保證地能采集井成孔設(shè)計要求。5.2.2施工過程中確保隔離膜完好。5.2.3隔熱管安裝前，應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作：a)應(yīng)進(jìn)行地能采集井的井深探測并記錄，保證設(shè)計深度內(nèi)無雜物；b)根據(jù)隔熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計，進(jìn)行配管。5.2.4隔熱管應(yīng)座落牢固。隔熱管安裝過程中應(yīng)進(jìn)行圍擋保證施工安全。5.3無蓄能顆粒地能采集井施工5.3.1井管連接過程中應(yīng)保持井管外壁光滑，不應(yīng)有突變。5.3.2井管安裝應(yīng)與鉆井過程同步進(jìn)行。5.3.3根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇適宜的鉆井工藝，保證井管與地能采集井壁緊密接觸。5.3.4密封裝置應(yīng)與地能采集井內(nèi)潛水泵和地能采集井內(nèi)管線等同時安裝。密封裝置的安裝深度應(yīng)符合設(shè)計要求，深度誤差應(yīng)在0.5m以內(nèi)。6工程驗收6.1隱蔽工程施工記錄應(yīng)齊全，且有全程錄像，并已通過相應(yīng)的質(zhì)量檢驗。6.2水壓試驗應(yīng)符合GB50366。6.3施工單位應(yīng)提交成井報告。報告應(yīng)包括地能采集井的綜合柱狀圖等資料，無蓄能顆粒地能采集井應(yīng)包括水質(zhì)檢測資料。6.4成井后應(yīng)結(jié)合地能采集井內(nèi)裝置和供熱（冷）系統(tǒng)，對采集井的供熱（冷）功率進(jìn)行測試，得出采集井的實際供熱（冷）功率。采集井的實際供熱（冷）功率應(yīng)不低于設(shè)計值。DB11/T935—20127井用水胎密封裝置和應(yīng)用該裝置的集熱井專利號ZL200610002239.8井用水胎密封裝置和應(yīng)用該裝置的集熱井的結(jié)構(gòu)如圖A.1。井用水胎密封裝置19包括上密封部6、下密封部10、充水管1、平衡管2以及水胎本體9，上密封部6和下密封部10分別密封地固定在集熱井中吸水管8的外壁上，水胎本體9由橡膠制成，呈兩端開口的腰鼓形，其外徑從中間向上下兩端逐漸減少，水胎本體9的上端口和下端口分別密封在上密封部6和下密封部10中，充水管1和平衡管2貫穿地固定在上密封部6上并與水胎本體9、上密封部6、下密封部10以及吸水管8外壁所圍成的空