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文檔簡介
江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32
JXXXXX—202XDB32/TXXXX—202X
地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程
TechnicaIspecificationforground-source
Heatpumpsystem
(征求意見稿)
刖5
根據(jù)《省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于下達(dá)(2022年度江蘇省建設(shè)系統(tǒng)科
技項目和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編制修訂項目〉的通知》(蘇建科(2022)145
號)要求,規(guī)程修編組綜合近年來大量的科研創(chuàng)新成果,按照國家發(fā)
布技術(shù)性文件的要求,結(jié)合工程實踐,在廣泛征求各方意見的基礎(chǔ)上,
經(jīng)多次研討和修編了本規(guī)程。
本規(guī)程于202X年XX月XX日經(jīng)主管部門批準(zhǔn)發(fā)布,自202X
年XX月XX日起實施,并替代《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》DGJ32/T
89-2009o
本規(guī)程共10章,主要技術(shù)內(nèi)容包括:1總則;2術(shù)語;3地源熱
泵系統(tǒng)工程勘察與評估;4地埋管換熱系統(tǒng);5地表淡水換熱系統(tǒng);
6污水換熱系統(tǒng);7海水換熱系統(tǒng);8建筑物內(nèi)系統(tǒng);9檢測與驗
收;10運行管理;附錄A-附錄E。
本規(guī)程主要修訂內(nèi)容:1.刪除原第三章“地源熱泵系統(tǒng)”;2.新
增第八章“建筑物內(nèi)系統(tǒng)”;3.其他章節(jié)部分條款作了修改、完善。
本規(guī)程由江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理,由南京長江都市建
筑設(shè)計股份有限公司(地址:南京市秦淮區(qū)卡子門大街19號紫云智
慧廣場4號樓;郵政編碼:210022)負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。各單
位在執(zhí)行過程中若有修改意見或建議,請反饋至江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
站(地址:南京市草場門大街88號江蘇建設(shè)大夏8樓;郵政編碼:
210036)o
木標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)程主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:
主編單位:南京長江都市建筑設(shè)計股份有限公司
南京工業(yè)大學(xué)
參編單位:東南大學(xué)……
主要起草人:張建忠龔延風(fēng)李舒宏朱加慶……
主要審查人:……
目次
1總則..................................................1
2術(shù)語..................................................2
3地源熱泵系統(tǒng)工程勘察與評估............................6
3.1一般規(guī)定...........................................6
3.2地埋管換熱系統(tǒng)勘察與評估...........................7
3.3地表淡水換熱系統(tǒng)勘察與評估........................8
3.4污水換熱系統(tǒng)勘察與評估............................10
3.5海水換熱系統(tǒng)勘察與評估...........................11
4地埋管換熱系統(tǒng)........................................13
4.1一般規(guī)定.........................................13
4.2地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計...............................13
4.3系統(tǒng)設(shè)備與材料...................................17
4.4地埋管換熱系統(tǒng)施工...............................18
5地表淡水換熱系統(tǒng)......................................20
5.1一般規(guī)定........................................20
5.2地表淡水換熱系統(tǒng)類型...........................20
5.3地表淡水換熱系統(tǒng)設(shè)計............................20
5.4地表淡水換熱系統(tǒng)設(shè)備與材料......................23
5.5地表淡水換熱系統(tǒng)施工............................23
6污水換熱系統(tǒng)..........................................25
6.1一般規(guī)定........................................25
6.2污水換熱系統(tǒng)....................................25
6.3污水換熱系統(tǒng)設(shè)計.................................25
6.4污水換熱系統(tǒng)設(shè)備與材料..........................27
6.5污水換熱系統(tǒng)施工.................................27
7海水換熱系統(tǒng)..........................................29
7.1一般規(guī)定.........................................29
7.2海水換熱系統(tǒng)設(shè)計.................................29
7.3海水換熱系統(tǒng)設(shè)備與材料...........................31
7.4海水換熱系統(tǒng)施工.................................31
8建筑物內(nèi)系統(tǒng)..........................................33
8.1一般規(guī)定.........................................33
8.2地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)與輔助冷熱源......................33
8.3水源熱泵機(jī)組.....................................34
8.4循環(huán)水泵.........................................36
8.5空調(diào)系統(tǒng).........................................36
8.6系統(tǒng)監(jiān)測與控制...................................37
9檢測與驗收............................................40
9.1一般規(guī)定........................................40
9.2系統(tǒng)工程質(zhì)量檢測.................................40
9.3竣工驗收.........................................44
10運行管理.............................................46
10.1一般規(guī)定.......................................46
10.2土壤源熱泵的監(jiān)測與運行控制....................47
10.3土壤熱平衡控制.................................48
10.4土壤源熱泵系統(tǒng)節(jié)能管理.........................48
10.5地表淡水源、海水源熱泵的監(jiān)測與運行管理........49
10.6污水源熱泵的監(jiān)測與運行管理.....................50
附錄A巖土熱響應(yīng)試驗方法...............................51
附錄B豎直地埋管換熱器的設(shè)計計算......................55
附錄C常用塑料管材及其規(guī)格.............................58
附錄D常見土壤、巖石及回填料的熱物性對照表............60
附錄E地源熱泵系統(tǒng)工程檢驗項目表......................61
本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明...........................................62
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄.............................................63
條文說明..............................................64
1總則
1.0.1為規(guī)范我省地源熱泵系統(tǒng)可行性分析、工程設(shè)計、施工、驗
收及運行管理等技術(shù)工作,并使地源熱泵系統(tǒng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合
理、性能安全可靠及節(jié)能環(huán)保,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于以巖土體、地表淡水、海水及城市污水為低位
熱源,采用熱泵技術(shù)進(jìn)行供暖、空調(diào)、提供生活熱水的可行性研究、
工程設(shè)計、施工與驗收及運行管理。
1.0.3地源熱泵系統(tǒng)工程除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家
和江蘇省現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
1
2術(shù)語
2.0.1地源熱泵系統(tǒng)ground-sourceheatpumpsystem
以巖土體、地下水、地表水(含地表淡水、海水及城市污水)為
低位熱源,由水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的
供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同,地源熱泵系統(tǒng)分為
地埋管熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)。
2.0.2復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)hybridground-sourceheatpumpsystem
利用土壤源、地下水源、地表淡水源、海水源、污水源、空氣源、
太陽能中兩種以上低位熱源的地源熱泵系統(tǒng)。
2.0.3水源熱泵機(jī)組water-sourceheatpumpunit
以水或添加防凍劑的水溶液為傳熱介質(zhì)的熱泵機(jī)組。
按加熱或冷卻介質(zhì)不同,水源熱泵機(jī)組可以分為冷熱風(fēng)型(如水
環(huán)熱泵、水源型多聯(lián)空調(diào)等)、冷熱水型與生活熱水型。
按制冷制熱工況切換方式不同,水源熱泵機(jī)組可以分為冷劑側(cè)工
況切換型與水側(cè)工況切換型。
2.0.4地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)geothermalexchangesystem
地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)是低位熱能采集系統(tǒng),從巖土體、地下水、地表
淡水、海水、城市污水中取熱或釋熱,為地源熱泵系統(tǒng)提供低品位冷
熱量的熱交換系統(tǒng)??煞譃榈芈窆軗Q熱系統(tǒng)、地下水換熱系統(tǒng)、地表
水換熱系統(tǒng)。地表水換熱系統(tǒng)又分地表淡水換熱系統(tǒng)、海水換熱系統(tǒng)
與污水換熱系統(tǒng)。地表淡水包括江水、河水、湖水與工業(yè)冷卻水等。
污水包括生活污水與工業(yè)廢水等。
2.0.5淺層地?zé)崮苜Y源shallowgeothermalresources
蘊藏在淺層巖土體、地下水或地表水中的熱能資源。
2.0.6傳熱介質(zhì)heat-transfermedium
地源熱泵系統(tǒng)中,通過換熱管與巖土體、地表水、地下水進(jìn)行熱
交換的一種液體。一般為水或添加防凍劑的水溶液。
2
2.0.7地埋管換熱系統(tǒng)groundheatexchangesystem
傳熱介質(zhì)通過豎直或水平地埋管換熱器與巖土體進(jìn)行熱交換的
地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng),又稱巖土熱交換系統(tǒng)。
2.0.8地埋管換熱器groundheatexchanger
供傳熱介質(zhì)與巖土體換熱使用、由埋于地下的密閉循環(huán)管組構(gòu)成
的換熱器。根據(jù)管路埋置方式不同,分為水平地埋管換熱器和豎直地
埋管換熱器。
2.0.9水平地埋管換熱器horizontalgroundheatexchanger
換熱管路埋置在水平管溝內(nèi)的地埋管換熱器。
2.0.10豎直地埋管換熱器verticalgroundheatexchanger
換熱管路埋置在豎直鉆孔內(nèi)的地埋管換熱器。
2.0.11地表水換熱系統(tǒng)surfacewaterheatexchangesystem
與地表水進(jìn)行熱交換的地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng),分為開式地表水換熱系
統(tǒng)和閉式地表水換熱系統(tǒng)。
2.0.12開式地表水換熱系統(tǒng)open-loopsurfacewaterheatexchange
system
地表水在循環(huán)泵的驅(qū)動下,經(jīng)處理直接流經(jīng)水源熱泵機(jī)組(直接
式)或通過中間換熱器(間接式)進(jìn)行熱交換的系統(tǒng)。
2.0.13閉式地表水換熱系統(tǒng)closed-loopsurfacewaterheat
exchangesystem
將封閉的換熱盤管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地
表水體中,傳熱介質(zhì)通過換熱管管壁與地表水進(jìn)行熱交換的系統(tǒng)。
2.0.14環(huán)路集管circuitheader
連接各并聯(lián)環(huán)路的集合管,通常用來保證各并聯(lián)環(huán)路流量相等。
2.0.15含水層aquifer
導(dǎo)水的飽和巖土層。
2.0.16巖土體rock-soilbody
3
巖石和松散沉積物的集合體,如砂巖、砂礫石、土壤等。
2.0.17污水換熱系統(tǒng)sewageheatexchangesystem
與城市污水進(jìn)行熱交換的熱能交換系統(tǒng),根據(jù)熱泵機(jī)組是否與污
水接觸可分為直接式污水換熱系統(tǒng)和間接式污水換熱系統(tǒng)。
2.0.18直接式污水換熱系統(tǒng)directsewageheatexchangesystem
污水經(jīng)過水處理直接進(jìn)入熱泵機(jī)組換熱器進(jìn)行換熱的熱交換系
統(tǒng)。
2.0.19間接式污水換熱系統(tǒng)indirectsewageheatexchangesystem
污水經(jīng)過水處理進(jìn)入中間換熱器與水源熱泵機(jī)組實現(xiàn)間接換熱
的換熱系統(tǒng)。
2.0.20海水換熱系統(tǒng)seawaterheatexchangesystem
與海水進(jìn)行熱交換的熱能交換系統(tǒng)。分為直接式海水換熱系統(tǒng)與
間接式海水換熱系統(tǒng)
2.0.21直接式海水換熱系統(tǒng)directseawaterheatexchangesystem
海水經(jīng)過水處理直接進(jìn)入熱泵機(jī)組換熱器進(jìn)行換熱的熱交換系
統(tǒng)。
2.0.22間接式海水換熱系統(tǒng)indirectseawaterheatexchange
system
海水經(jīng)過水處理進(jìn)入中間換熱器與水源熱泵機(jī)組實現(xiàn)間接換熱
的換熱系統(tǒng)。
2.0.23復(fù)合式換熱系統(tǒng)combinedheatexchangesystem
利用土壤、地下水、地表淡水、海水、污水、空氣、太陽能等兩
種以上低位熱源進(jìn)行熱交換的熱能交換系統(tǒng)。包括地埋管與冷卻塔復(fù)
合的換熱系統(tǒng)、地埋管與地表水復(fù)合的換熱系統(tǒng)、地埋管與地表水、
冷卻塔復(fù)合的換熱系統(tǒng)、地埋管與太陽能集熱裝置復(fù)合的換熱系統(tǒng)及
污水與地表水、冷卻塔復(fù)合的換熱系統(tǒng)等。
2.0.24巖土熱響應(yīng)試驗rock-soilthermalresponsetest
4
通過測試儀器,對項目所在場區(qū)的測試孔進(jìn)行一定時間的連續(xù)加
熱或冷卻,獲得巖土綜合熱物性參數(shù)及巖土初始平均溫度的試驗。
2.0.25巖土熱物性參數(shù)parameteroftherock-soilthermalproperties
在地埋管換熱器深度范圍內(nèi)的巖土綜合導(dǎo)熱系數(shù)、綜合比熱容。
2.0.26巖土初始平均溫度initialaveragetemperatureoftherock-soil
豎直地埋管換熱器埋設(shè)深度范圍內(nèi),巖土常年怛定的平均溫度。
2.0.27測試孔verticaltestingexchanger
按照測試要求和擬采用的成孔方案,用于巖土熱響應(yīng)試驗的豎直
地埋管換熱孔。
5
3地源熱泵系統(tǒng)工程勘察與評估
3.1一般規(guī)定
3.1.1地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計之前,應(yīng)進(jìn)行工程場地狀況調(diào)查,并
對淺層地?zé)崮苓M(jìn)行勘察和應(yīng)用條件評估。地源熱泵系統(tǒng)勘察工作應(yīng)符
合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB
55015-2021第5.3節(jié)的要求。
3.1.2對已具備水文地質(zhì)資料或附近有水井的地區(qū),應(yīng)通過調(diào)查獲
取水文地質(zhì)資料。
3.1.3工程勘察應(yīng)由具有勘察資質(zhì)的專業(yè)隊伍承擔(dān)。工程勘察完成
后,應(yīng)編寫工程勘察報告,并對資源可利用情況提出建議。
3.1.4工程場地狀況調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1場地規(guī)劃面積、形狀及坡度;
2場地內(nèi)已有建筑物和規(guī)劃建筑物的占地面積及其分布;
3場地內(nèi)已有的、計劃修建的地下管線和地下構(gòu)筑物的分布及
其埋深;
4場地內(nèi)已有水井的位置;
5水源的水溫、水質(zhì)、水量;水源地與建筑之間的距離以及其
間地面建筑分布、構(gòu)筑物分布、地形狀況。
3.1.5淺層地?zé)崮軕?yīng)用條件評估的主要內(nèi)容包括:
1當(dāng)?shù)貧夂蛱卣髋c能源供應(yīng)條件、能源價格及當(dāng)?shù)卣撸?/p>
2擬采用的淺層地?zé)崮茴愋?、品質(zhì)及其可利用熱量與利用方案;
3淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用的環(huán)境、衛(wèi)生與安全評估;
4建筑可利用淺層地?zé)崮軐π枨蟮谋WC率及補(bǔ)充能源類型;
5淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用難度、工期、成本;
6淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用壽命周期維護(hù)成本,壽命周期節(jié)能量與
節(jié)省的運行費用及增量投資回收周期;
7在以上多因素分析基礎(chǔ)上,給出項目淺層地?zé)崮艿倪m用性與
6
可行性結(jié)論及淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用方案。
3.1.6勘察報告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1項目概況;
2勘察工作概況;
3擬建工程場區(qū)場地條件;
4擬建工程場區(qū)水文地質(zhì)條件;
5地源側(cè)換熱系統(tǒng)換熱能力分析及綜合評價;
6結(jié)論與建議。
3.2地埋管換熱系統(tǒng)勘察與評估
3.2.1地埋管地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計前,應(yīng)對工程場區(qū)內(nèi)巖土體地
質(zhì)條件進(jìn)行勘察。
3.2.2地埋管換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1巖土層的結(jié)構(gòu)與分布;
2巖土體熱物性參數(shù);
3巖土體溫度分布及巖土體平均溫度;
4地下水靜水位、水溫;
5凍土層厚度。
3.2.3當(dāng)?shù)芈窆艿卦礋岜孟到y(tǒng)應(yīng)用建筑面積在3000m2-5000m2范
圍時,宜進(jìn)行巖土熱響應(yīng)試驗;應(yīng)用建筑面積大于等于5000n?時,
應(yīng)進(jìn)行熱響應(yīng)試驗。應(yīng)用建筑面積大于10000n?時至少應(yīng)進(jìn)行兩個測
試孔的熱響應(yīng)試驗。
3.2.4巖土熱響應(yīng)試驗應(yīng)符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定。
3.2.5地埋管系統(tǒng)換熱能力應(yīng)按下式進(jìn)行計算:
Q=qnh/lOOO(3.2.5)
式中:0—地埋管換熱器最大瞬時換熱量,kW;
9—通過熱響應(yīng)試驗計算得到的單位延米換熱井換熱量
7
(取熱量或釋熱量),W/m;
〃一換熱井?dāng)?shù)量,可以用可用地面積除以20?30估算;
力一換熱井有效深度,m
3.2.6淺層地埋管地源熱泵系統(tǒng)勘察工作應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:
1豎直地埋管地源熱泵系統(tǒng)工程場地勘察應(yīng)采用鉆探進(jìn)行,測
試孔的深度宜超過設(shè)計鉆孔深度2m以上,測試孔施工應(yīng)按現(xiàn)行國家
標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021的規(guī)定執(zhí)行;
2當(dāng)工程場地內(nèi)地層巖性差異較小時,槽探和測試孔數(shù)量應(yīng)根
據(jù)淺層地埋管系統(tǒng)應(yīng)用的建筑面積確定,且應(yīng)符合表3.2.6的規(guī)定。
當(dāng)工程場地地層巖性差異較大時,宜根據(jù)場地內(nèi)地質(zhì)條件增加測試孔
數(shù)量;
3應(yīng)根據(jù)工程場地內(nèi)地質(zhì)條件差異和換熱孔分布情況布設(shè)測試
孔,且宜在待埋管區(qū)域分散布設(shè);
4豎直地埋管地源熱泵系統(tǒng)測試孔宜進(jìn)行巖芯編錄或測井劃分
地層結(jié)構(gòu),巖土層單層厚度大于1m的,每層宜取代表性的原狀樣品
(砂、礫石層除外),細(xì)砂粒徑以上可取擾動樣;
5測試孔的地埋管換熱器設(shè)置方式和回填方式應(yīng)與擬建設(shè)的工
程換熱孔一致。
表3.2.6槽探和測試孔數(shù)量
埋管方式系統(tǒng)應(yīng)用建筑面積A(m2)槽探、測試孔數(shù)量(個)
5OOO^A<1OOOO21(孔)
豎直1OOOOWAV5O(X)()22(孔)
5OOOOWA24(孔)
3.3地表淡水換熱系統(tǒng)勘察與評估
3.3.1地表水地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計前,應(yīng)對工程場區(qū)地表水源的
水文狀況進(jìn)行勘察與評估。
8
3.3.2地表淡水勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1地表水水源性質(zhì)、水面用途、面積、深度分布、水體體積,
水體與建筑物的距離;
2冬夏兩季不同深度的地表水水溫、水位動態(tài)變化;
3地表水體水流速和流量動態(tài)變化;
4地表水含砂量、PH值、CaO>礦化度、CL-、S02-、Fe2+、
112s等水質(zhì)及其動態(tài)變化;
5地表水利用現(xiàn)狀與規(guī)劃,特別是上游熱利用現(xiàn)狀、規(guī)劃與影
響;
6航運情況、附近取排水構(gòu)筑物情況;
7枯水期、豐水期及其水位;
8地表水取水和回水的適宜地點及路線或地表水換熱器布置適
宜區(qū)域及干管路線。
3.3.3換熱能力評估
1根據(jù)《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838允許的水體溫升標(biāo)準(zhǔn)和冬
夏季水體總量,分別評估冬夏季水體最大換熱能力;
1)對流動水體:
最大瞬時換熱能力估算如下:
Q=pVCP\t(3.3.3-1)
式中Q—流動水體最大瞬時換熱量,kW
0—水體密度,依/M
丫一水體流量,-s
金一水的定壓比熱,4.18kJ/(kg?℃)
△,一區(qū)域水體總體允許溫升(降),℃
2)對靜止水體
最大瞬時換熱能力估算如下:,
0_pVCpM/
“一/T(3.3.3-2)
9
式中Q一靜止水體最大瞬時換熱量,kW
夕一水體密度,依/加
V—設(shè)計利用范圍內(nèi)的水體總體積,疝
G一水的定壓比熱,4.18kJ/(kg?℃)
丁一每周運行時間,S
△,一總體允許溫(降)升,C,取1C,
2根據(jù)冬季水體溫度和熱泵機(jī)組的允許最低進(jìn)水溫度,計算冬
季熱泵機(jī)組工作的保證時間與供熱量;
對閉式地表水換熱系統(tǒng),熱泵機(jī)組允許最低進(jìn)水溫度與水體溫度
差可設(shè)定為2.5C;
對采用中間換熱器的開式系統(tǒng),熱泵機(jī)組允許最低進(jìn)水溫度與水
體溫度差可設(shè)定為1.5℃;
對直接取水進(jìn)熱泵機(jī)組的開式系統(tǒng),熱泵機(jī)組允許最低進(jìn)水溫度
與水體溫度差可設(shè)定為0.5℃;
循環(huán)系統(tǒng)加防凍液時,熱泵機(jī)組允許最低進(jìn)水溫度宜高于溶液的
冰點溫度2.0℃。
3.3.4蓄水電站等地表水體應(yīng)以蓄水后的水溫、水質(zhì)和水文勘探部
門所提供的水位變化數(shù)據(jù)作為方案設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
3.4污水換熱系統(tǒng)勘察與評估
3.4.1污水源地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計前,應(yīng)對污水源利用條件、利
用方式進(jìn)行勘察。
3.4.2利用的污水未達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB/T
19923或《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920等標(biāo)準(zhǔn)
時,應(yīng)對污水利用方案進(jìn)行環(huán)保、衛(wèi)生與防疫等內(nèi)容的評估。
3.4.3污水換熱系統(tǒng)的勘察應(yīng)包括以下內(nèi)容:
1污水性質(zhì)與具體水質(zhì)條件,應(yīng)包括pH值、污染物成份、污染
10
物尺寸與含量等;
2污水冬夏季流量及其分布,瞬時最小流量,污水處理廠維修
規(guī)律與影響;
3污水的冬夏季溫度分布;
4污水處理廠或利用污水源位置與建筑物的距離、取回水點標(biāo)
高、污水取水與I口I水的適宜路線與方式等。
3.4.4應(yīng)根據(jù)可利用污水換熱量進(jìn)行評估,污水換熱量可采用下式
估算:
Q=pCPV\t(3.4.4)
式中。一可利用的污水換熱量,kw
。一污水水體密度,依/加
Cp一污水的定壓比熱,可取4.18kJ/(kg?℃)
V—可利用的污水流量,〃
△,一可利用的污水溫升(降),℃
3.5海水換熱系統(tǒng)勘察與評估
3.5.1海水源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計前,應(yīng)對工程場區(qū)的海水源狀況進(jìn)
行勘察與評估。
3.5.2海水源換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括以下內(nèi)容:
1海水水溫分布及其動態(tài)變化;
2海水水質(zhì)(包括:1用、SO/、Cl\含砂量、微生物類型與
含量)及其動態(tài)變化;
3海水水位、海床高度及其動態(tài)變化;包括冬夏季節(jié)變化與潮
汐水位變化規(guī)律;
4已有的海工設(shè)施,如防波堤、碼頭、水產(chǎn)養(yǎng)殖場等;
5沿岸地質(zhì)狀況;
6取、排水口或換熱器布置的適宜地點及敷設(shè)路線。
11
3.5.3通過海水岸井抽取海水的換熱系統(tǒng),應(yīng)開鑿勘測井,開鑿時
應(yīng)取樣分析,掌握相關(guān)數(shù)據(jù),包括:巖石組成、地下水深度、水平面
高度、物理特性以及不同深度處水溫。
3.5.4海水助測井應(yīng)滿足以下要求:
1勘測井能連續(xù)產(chǎn)生清潔、沒有沉淀物的水;
2勘測井都應(yīng)進(jìn)行不少于24h的抽水測試,確定勘測井的再生
能力;
3在抽水測試的過程中測量海水的溫度,并且收集水樣進(jìn)行化
學(xué)和微生物的分析。
3.5.5應(yīng)用條件評估應(yīng)符合下列要求:
1對海流流速超過0.3m/s的海區(qū),瞬時最大換熱能力評估同
式3.3.3-1,此時,的為海水定壓比熱。其中允許溫升由環(huán)評報告確
定;
2對海流流速低于0.3m/s的海區(qū),瞬時最大換熱能力同式
3.3.3-2,此時,酊為海水定壓比熱。其中海水體積為參與換熱區(qū)域
的海水體積,溫升為環(huán)評報告允許總體溫升;
3根據(jù)冬季海水溫度和機(jī)組的允許最低進(jìn)水溫度,計算冬季熱
泵機(jī)組工作的不保證時間。
12
4地埋管換熱系統(tǒng)
4.1一般規(guī)定
4.1.1地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)根據(jù)工程勘察與地?zé)豳Y源條件分
析結(jié)果,評估地埋管換熱系統(tǒng)的可行性與經(jīng)濟(jì)性,確定系統(tǒng)方案和換
熱系統(tǒng)形式。
4.1.2地埋管換熱系統(tǒng)施工時,應(yīng)調(diào)研現(xiàn)場情況,嚴(yán)禁損壞既有地
下管線及構(gòu)筑物。
4.1.3地埋管換熱器施工過程中,應(yīng)細(xì)化檢測與保護(hù)措施。地埋管
換熱器安裝完成后,應(yīng)在埋管區(qū)域做出標(biāo)志或標(biāo)明管線的定位帶,并
應(yīng)采用2個現(xiàn)場的永久目標(biāo)進(jìn)行定位,同時應(yīng)建立地埋管換熱器定位
坐標(biāo)、實際深度的數(shù)據(jù)檔案。
4.1.4當(dāng)利用樁基埋管或在建筑物的底板基礎(chǔ)下埋管時,應(yīng)結(jié)合基
礎(chǔ)沉降、土建截樁、安全及施工工藝等因素與有關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)銜接,當(dāng)
管路穿越建筑側(cè)壁或底板時,應(yīng)采取嚴(yán)格的防水措施。
4.2地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計
4.2.1地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計前應(yīng)明確待埋管區(qū)域內(nèi)各種地下管線的
種類、位置及深度。設(shè)計應(yīng)考慮其他地下管線的布置,預(yù)留未來地下
管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進(jìn)出重型設(shè)備的車道位置。
4.2.2按冬季設(shè)計熱負(fù)荷確定的地埋管換熱系統(tǒng)取熱量可按下式計
算:
Qo=Qh-N\—N?(4.2.2)
式中Q。一地埋管換熱系統(tǒng)取熱量(kW);
Q一建筑設(shè)計熱負(fù)荷,或由地埋管地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)的熱
負(fù)荷(kW);
M—水源熱泵機(jī)組消耗功率(kW);
13
M一地埋管系統(tǒng)循環(huán)水泵軸功率(即)。
4.2.3按夏季設(shè)計冷負(fù)荷確定的地埋管換熱系統(tǒng)釋熱量可按下式計
算:
Q-Q+M+M(4.2.3)
式中Q—地埋管換熱系統(tǒng)釋熱量(kW);
Q,一建筑設(shè)計冷負(fù)荷,或由地埋管熱泵系統(tǒng)承擔(dān)的冷負(fù)荷
(kW);
M—水源熱泵機(jī)組消耗功率(kW);
M一地埋管系統(tǒng)循環(huán)水泵軸功率(kW)。
4.2.4應(yīng)計算建筑物全年動態(tài)負(fù)荷,并對土壤做熱平衡分析,計算
應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB
55015的要求,地埋管換熱系統(tǒng)總釋熱量與總?cè)崃繎?yīng)基本平衡c
4.2.5地埋管換熱系統(tǒng)全年取熱量和釋熱量相差不大于10%的系統(tǒng),
地埋管換熱器的長度宜同時滿足設(shè)計取熱量與釋熱量要求;當(dāng)大于
10%時,應(yīng)增設(shè)輔助熱源或冷卻塔等滿足建筑空調(diào)與供熱需求。
4.2.6地埋管換熱系統(tǒng)宜按建筑冬季熱負(fù)荷設(shè)計確定,并采用復(fù)合
式換熱系統(tǒng)滿足建筑夏季冷負(fù)荷要求。
4.2.7地埋管換熱系統(tǒng)方案應(yīng)根據(jù)設(shè)計換熱量大小、場地條件、造
價等因素,通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。
4.2.8地埋管換熱器宜根據(jù)現(xiàn)場巖土熱物性試驗結(jié)果,采用專用軟
件設(shè)計。豎直地埋管換熱器的設(shè)計也可按本規(guī)程附錄B的方法進(jìn)行計
算。
4.2.9按冬季工況確定的地埋管換熱器(或換熱井)數(shù)量,可用實
測方法得到的設(shè)計工況換熱器延米取熱量按照下式計算:
N=KXX)(1+£)Q。(%。/)(4.2.9)
式中N—地埋管換熱器(或換熱井)數(shù)量(個);
Q一地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計取熱量(kW);
14
a一換熱器管群附加修正系數(shù),取值范圍從0.8飛.95。井
間距較小、換熱器管群規(guī)模較大取較小值,反之取較
大值;
4。一每延米換熱器(井)的取然量(實測法數(shù)值)(W/m);
/一換熱器(井)的有效深度(m);
夕一安全裕量系數(shù),取5隨10%。
4.2.10按夏季工況確定的地埋管換熱器(或換熱井)數(shù)量,可用下
式計算:
N=1000(1+尸)。&(%/)(4.2.10)
式中N—地坦管換熱器(或換熱井)數(shù)量(個);
Q一地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計釋熱量(kW);
a一換熱器管群附加修正系數(shù),取值范圍從0.8~0.95。井間
距較小、換熱器管群規(guī)模較大取較小值,反之取較大值;
十一每延米換熱器(井)的釋熱量(實測法數(shù)值)(W/m);
/一換熱器(井)的有效深度(m);
夕一安全裕量系數(shù),取5%?10%。
4.2.11換熱系統(tǒng)用地面積可按下式計算:
F=ABN(4.2.11)
式中產(chǎn)一換熱系統(tǒng)用地面積(m2);
A一換然器(井)之間一個方向的距離(m);
B一換然器(井)之間另一個垂直方向的距離(m);
N一地埋管換熱器(或換熱井)數(shù)量(個)。
4.2.12設(shè)計計算地埋管換熱器時\環(huán)路集管不應(yīng)包括在地埋管換熱
器長度內(nèi)。
4.2.13水平地埋管換熱器可不設(shè)坡度,最上層埋管頂部應(yīng)距凍土層
不小于0.4m,且距地面不宜小于0.8m。單層管埋深宜為1.2m~2.0m,
管溝間距1.2m?1.5m。雙層管埋深宜為1.6m?2.4m,管溝間距
15
1.8m~2.lmo
4.2.14豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m,小于120m。鉆孔孔
徑不宜小于110mm,間距應(yīng)滿足換熱需要,宜為4.5m?8m。水平環(huán)路
集管距地面不宜小于1.5m,且應(yīng)在凍土層以下0.6m。
4.2.15地埋管換熱器管內(nèi)流體應(yīng)保持紊流流態(tài),單U形管內(nèi)流速不
宜小于0.6m/s,雙U形管不宜小于0.4m/s,水平環(huán)路集管敷設(shè)坡度
不應(yīng)小于0.2%,以滿足地埋管換熱器排氣與強(qiáng)化換熱要求。
4.2.16豎直地埋管環(huán)路兩端應(yīng)分別與供、回水環(huán)路集管(或中間分
集水器)相連接,且應(yīng)符合下列規(guī)定:
1環(huán)路集管宜同程布置。當(dāng)集水器處回水環(huán)路集管設(shè)置平衡調(diào)
節(jié)閥且滿足各支路水力平衡時,水平集管可異程布置;
2每對供、回水環(huán)路集管(或分集水器)連接的地埋管環(huán)路數(shù)
宜相等;
3供、回水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于0.6ni,當(dāng)間距小于0.6m
時,集管應(yīng)采取保溫措施;
4每組供、回水集管連接的豎直地埋管井?dāng)?shù)量宜為2?4個,不
宜超過8個或管井總數(shù)量的1%;
5大規(guī)模的地埋管系統(tǒng)宜分區(qū)、分級設(shè)置分、集水器,各區(qū)所
有回路連接的地埋管換熱器數(shù)量、埋管深度宜保持一致。
4.2.17連接中間分、集水器的地埋管環(huán)路接管或水平環(huán)路集管,應(yīng)
在近分、集水器處設(shè)關(guān)斷閥。
4.2.18應(yīng)考慮中間分、集水器的維護(hù)條件,且宜設(shè)于窗井內(nèi)。
4.2.19設(shè)于窗井內(nèi)的管道、閥門、分集水器應(yīng)有可靠的保溫措施,
窗井內(nèi)應(yīng)設(shè)集水井及排水裝置。
4.2.20地埋管換熱系統(tǒng)宜結(jié)合熱泵機(jī)組與循環(huán)水泵的數(shù)量對應(yīng)分
設(shè)若干系統(tǒng),各系統(tǒng)間應(yīng)有可靠的水力平衡措施。
4.2.21地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特征確定回填料配方,回填料的
16
導(dǎo)熱系數(shù)不宜低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導(dǎo)熱系數(shù)。
4.2.22應(yīng)根據(jù)實際選用的循環(huán)介質(zhì)與管材的水力特性進(jìn)行地埋管
換熱系統(tǒng)水力計算。
4.2.23地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變水量運行方式,并采取相應(yīng)措施,
保證變水量運行條件下的換熱效率。
4.2.24當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱系統(tǒng)向室內(nèi)直接供冷、供熱,設(shè)計時應(yīng)考慮地
埋管換熱器的承壓能力,若建筑物內(nèi)供冷、供熱水系統(tǒng)壓力超過地埋
管換熱器的承壓能力時,應(yīng)設(shè)中間換熱器,將地埋管換熱器與建筑物
內(nèi)系統(tǒng)分開。
4.2.25地埋管換熱系統(tǒng)宜設(shè)置反沖洗系統(tǒng),沖洗流量宜為工作流量
的2倍。
4.2.26地埋管換熱系統(tǒng)應(yīng)有排氣、定壓、膨脹、自動補(bǔ)水裝置,補(bǔ)
水宜作專項計量。進(jìn)入地埋管換熱系統(tǒng)的介質(zhì)應(yīng)經(jīng)可靠的過濾處理。
4.2.27地埋管換熱器的環(huán)路平均比摩阻宜控制在100Pa/m?300
Pa/m,最大不應(yīng)超過500Pa/mo
4.3系統(tǒng)設(shè)備與材料
4.3.1地埋管及管件應(yīng)符合設(shè)計要求,且應(yīng)具有質(zhì)量檢驗報告和生
產(chǎn)廠的合格證。
4.3.2地埋管管材及管件應(yīng)符合以下規(guī)定:
1地埋管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流動阻
力小的塑料管材及管件。管件與管材應(yīng)為相同材料,質(zhì)量應(yīng)符合國家
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的各項規(guī)定;
2管材的公稱壓力及使用溫度應(yīng)滿足設(shè)計要求。管材的公稱壓
力不應(yīng)小于1.OMPao地埋管外徑及壁厚可按本規(guī)程附錄C的規(guī)定選
用。
4.3.3地埋管內(nèi)介質(zhì)應(yīng)以水為首選,也可選用符合下列要求的其它
17
介質(zhì):
1安全,腐蝕性弱,與地埋管管材無化學(xué)反應(yīng),泄露不會污染
環(huán)境;
2較低的冰點;
3良好的傳熱特性,較低的摩擦阻力;
4易于購買、運輸和儲臧。
4.3.4在有可能凍結(jié)的地區(qū),傳熱介質(zhì)應(yīng)添加防凍劑。防凍措施應(yīng)
符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015
的要求,防凍劑的類型、濃度及有效期應(yīng)在充注閥處注明。
4.3.5添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點宜比設(shè)計最低運行水溫低
3c?5℃。選擇防凍劑時;應(yīng)同時兼顧防凍劑對管道、管件的腐蝕性,
防凍劑的安全性、經(jīng)濟(jì)性及其對換熱的影響。
4.3.6金屬水平集管宜采用成品保溫地埋管。換熱系統(tǒng)采用的金屬
管道內(nèi)壁應(yīng)有防銹蝕特性。
4.4地埋管換熱系統(tǒng)施工
4.4.1地埋管換熱系統(tǒng)施工前,應(yīng)具備埋管區(qū)域的工程勘察資料、
設(shè)計文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計。
4.4.2地埋管換熱系統(tǒng)施工前,應(yīng)了解埋管場地內(nèi)已有地下管線、
其他地下構(gòu)筑物的功能及其準(zhǔn)確位置,并應(yīng)進(jìn)行地面清理,鏟除地面
雜草、雜物和浮土,平整地面。
4.4.3施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格檢查并做好管材保護(hù)工作。
4.4.4管道連接應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用
通用規(guī)范》GB55015的要求,且豎直地埋管換熱器使用的管道,應(yīng)
組對整根放入,不得拼接。
4.4.5水平地埋管換熱器鋪設(shè)前,溝槽底部應(yīng)先鋪設(shè)相當(dāng)于管徑厚
度的細(xì)沙。水平地埋管換熱器安裝時,應(yīng)防止石塊等重物撞擊管身。
18
管道不應(yīng)有折斷、扭結(jié)等問題,轉(zhuǎn)彎處應(yīng)光滑,且應(yīng)采取固定措施。
4.4.6水平地埋管換熱器回填料應(yīng)細(xì)小、松散、均勻,且不應(yīng)含石
塊及土塊?;靥顗簩嵾^程應(yīng)均勻,回填料應(yīng)與管道接觸緊密,且不得
損傷管道。
4.4.7已完工孔壁固化后應(yīng)立即安裝豎直地埋管換熱器U型管。當(dāng)
孔壁不牢固或者存在地卜孔洞、洞穴時、應(yīng)設(shè)護(hù)壁套管。卜管過程中,
U型管內(nèi)宜充滿水,并宜采取措施,使U型管兩支管處于分開狀態(tài)。
4.4.8U型管安裝完畢后,應(yīng)立即灌漿回填封孔。當(dāng)埋管深度超過
40nl時,灌漿回填宜在周邊鉆孔完工后進(jìn)行。
4.4.9灌漿回填料宜采用膨潤土和細(xì)沙[或水泥)的混合漿或?qū)S?/p>
灌漿材料。當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱器設(shè)在密實或堅硬的巖土體中時丁宜采用水
泥基料灌漿回填。回填材料應(yīng)與周圍巖土相適應(yīng),宜具有良好的導(dǎo)熱
性能和密封低滲透性能。常見土壤、巖石及回填料的熱物性可參考本
規(guī)程附錄D。
4.4.10地埋管換熱器安裝前、地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后
及地埋管換系統(tǒng)全部安裝完成后,都應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗。
4.4.11利用樁基礎(chǔ)安裝地埋管換熱器時,換熱器應(yīng)放置鋼筋籠內(nèi)
側(cè),順主筋扎緊扎煩;在管內(nèi)注滿水,充壓(不小于0.69MPa)后灌注
混凝土。
4.4.12當(dāng)室外環(huán)境溫度低于0℃時,不宜進(jìn)行地埋管換熱器的施工。
19
5地表淡水換熱系統(tǒng)
5.1一般規(guī)定
5.1.1地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)根據(jù)工程勘察與應(yīng)用條件評估結(jié)
果進(jìn)一步分析評估地表水換熱系統(tǒng)的可行性、經(jīng)濟(jì)性。可行性分析內(nèi)
容應(yīng)包括其對航運、漁業(yè)和防汛防洪、水環(huán)境可能造成的影響。
5.1.2應(yīng)根據(jù)工程勘察資料,結(jié)合地表水體條件、水質(zhì)與水環(huán)境保
護(hù)與評估要求、系統(tǒng)節(jié)能效果、投入與維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比
較,確定地表水換熱系統(tǒng)實施方案。
5.1.3地表淡水換熱系統(tǒng)設(shè)計換熱量宜同時滿足夏季最大釋熱量與
冬季最大取熱量要求C
5.1.4冬季地表水體溫度較低時,應(yīng)分析其對冬季換熱量的影響,
并設(shè)置相應(yīng)的補(bǔ)熱措施。
5.2地表淡水換熱系統(tǒng)類型
5.2.1水體水質(zhì)較好,水體環(huán)境評估允許,宜采用開式地表淡水換
熱系統(tǒng)。
5.2.2閉式地表水換熱系統(tǒng)不宜用于水深小于3m的地表淡水水體。
5.2.3水體深度大于4m,不妨礙水面與水下活動時,宜采用閉式地
表淡水換熱系統(tǒng)。
5.3地表淡水換熱系統(tǒng)設(shè)計
5.3.1地表淡水換熱系統(tǒng)設(shè)計取熱量與設(shè)計釋熱量可按本規(guī)程第
4.2.2條、第4.2.3條的規(guī)定執(zhí)行。
5.3.2應(yīng)根據(jù)水體允許溫升與溫降及冬季最低水溫驗算地表淡水換
熱系統(tǒng)實際最大釋熱量與取熱量。實際最大釋熱量不能滿足要求時,
可以利用冷卻塔冷卻系統(tǒng)作為輔助冷源。實際最大取熱量不能滿足要
20
求時,可利用地埋管換熱系統(tǒng)或鍋爐、熱網(wǎng)等組成復(fù)合式熱源。
5.3.3開式地表水換熱系統(tǒng)取排水口位置宜按照深取淺排、近取遠(yuǎn)
排的原則設(shè)置。取水口應(yīng)選擇水質(zhì)較好的位置,且位于回水口的上游,
遠(yuǎn)離回水口,避免取水與回水短路。取水匚(或取水口附近一定范圍)
應(yīng)設(shè)置污物初步過濾裝置及防生物附著裝置。取水口距水體底部不宜
小于1.5m,水流速度不宜大于0.2m/s?0.5m/s。有條件時,需要全
天運行的系統(tǒng)宜設(shè)2個取水口。
5.3.4開式地表水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)水質(zhì)條件有相應(yīng)的沉淀、過濾等
除泥、除砂、除藻等水處理措施。
5.3.5水質(zhì)較差時,開式地表水換熱系統(tǒng)宜采用間接式系統(tǒng)。水處
理后,懸浮物顆粒粒徑小于1.5mm時;宜選用板式換熱器;懸浮物顆
粒粒經(jīng)大于1.5mm時,宜選用殼管式換熱器。
5.3.6開式地表水換熱系統(tǒng)中間換熱器選用板式換熱器時,設(shè)計接
近溫度(進(jìn)換熱器的地表水溫度與出換熱器的熱泵側(cè)循環(huán)水溫度之
差)不應(yīng)大于1.5C;選用殼管式換熱器時,設(shè)計接近溫度不應(yīng)大于
3℃o中間換熱器阻力宜為0.05MPa?0.07MPa,不應(yīng)大于0.IMPa。
5.3.7開式地表水換熱系統(tǒng)中間換熱器或熱泵機(jī)組地表水側(cè)應(yīng)設(shè)反
沖洗裝置。
5.3.8開式地表水換熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的安裝高度應(yīng)滿足水泵允許吸
水高度要求,水力計算時應(yīng)結(jié)合水質(zhì)條件對比摩阻進(jìn)行修正,同時應(yīng)
考慮取回水口落差。
5.3.9閉式地表水換熱器單元形式的應(yīng)根據(jù)設(shè)計換熱量、河(湖)
床的形狀、河(湖)的深度、可利用的地表水面積等比較確定。水體
面積較大時,可選用U型等舒展性好的換熱器單元形式。
5.3.10閉式地表水換熱系統(tǒng)換熱器單元的換熱特性與規(guī)格應(yīng)通過
計算或試驗確定。
5.3.11閉式地表水換熱器選擇計算時,夏季工況換熱器的接近溫度
21
(換熱器出水溫度與水體溫差值)宜取2℃?10℃,冬季工況換熱器
接近溫度宜為1.5C-6C,設(shè)計工況換熱器出水溫度夏季不應(yīng)高于
32℃,冬季不宜低于7℃。夏季地表水換熱器設(shè)計進(jìn)出水溫差不應(yīng)小
于5℃o
5.3.12當(dāng)?shù)乇硭畵Q熱系統(tǒng)有低于0℃運行的可能性時,應(yīng)符合本規(guī)
程4.3.4條的規(guī)定。
5.3.13閉式地表水換熱器內(nèi)介質(zhì)(水、20%乙烯乙二醇溶液等)流
速宜控制在0.5m/s?1.0m/So
5.3.14閉式地表水換熱器底部與水體底部的距離不應(yīng)小于0.2m,
與水面的距離不應(yīng)小于3mo換熱器單元間應(yīng)保持一定的距離。閉式
換熱器組應(yīng)有固定措施,以克服浮力。
5.3.15閉式地表水換熱系統(tǒng)地表水換熱器單元的阻力不宜大于
80kPa,各組換熱器單元(組)的環(huán)路集管應(yīng)采用同程布置形式。環(huán)路
集管規(guī)格按比摩阻不大于150Pa/m,流速不大于1.5m/s確定。系統(tǒng)
供回水管水流速度宜為1.0m/s-3.Om/s,比摩阻不宜大于200Pa/m。
5.3.16地表水換熱系統(tǒng)供、回水集管應(yīng)分開布置,水中間距不小于
1.5m,直埋時間距不小于1.0mo
5.3.17水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計,變流量范圍應(yīng)與水源熱泵機(jī)組相
適應(yīng)。
5.3.18閉式地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮換熱器的承壓能力,換熱
器工作壓力不宜超過1.0MPao
5.3.19閉式地表水換熱系統(tǒng)宜設(shè)置反沖洗系統(tǒng),沖洗流量宜為工作
流量的2倍。
5.3.20閉式地表水換熱系統(tǒng)應(yīng)有排氣、定壓、膨脹、自動補(bǔ)水裝置,
補(bǔ)水管宜設(shè)計量水表與漏水報警裝置。進(jìn)入地表水換熱系統(tǒng)的介質(zhì)應(yīng)
經(jīng)可靠的過濾處理。
22
5.4地表淡水換熱系統(tǒng)設(shè)備與材料
5.4.1開式地表淡水水源熱泵系統(tǒng)宜采用中間換熱器,在水質(zhì)較好、
沒有結(jié)垢風(fēng)險、對機(jī)組沒有腐蝕作用的情況下,地表水可以直接進(jìn)熱
泵機(jī)組。
5.4.2開式地表淡水換熱系統(tǒng)換熱器材質(zhì)應(yīng)適應(yīng)水質(zhì)要求。
5.4.3開式取水宜采用壓力流,也可以采用自流管(渠),可選用的
材料為鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管和高密度聚乙烯管。管(渠)根
數(shù)應(yīng)根據(jù)取水量、管材、施工條件、操作運轉(zhuǎn)要求等因素計算確定。
5.4.4閉式地表淡水換熱器管材及管件應(yīng)符合本規(guī)程第4.3.2條的
規(guī)定。
5.4.5換熱器換熱管的管徑由換熱器單元換熱量、設(shè)計溫差計算確
7EO
5.4.6中間換熱器或水源熱泵機(jī)組換熱器材質(zhì)應(yīng)具有與地表水成分
相應(yīng)的耐腐蝕能力。
5.4.7直接式地表水地源熱泵系統(tǒng)宜選用四通閥式水源熱泵機(jī)組。
5.5地表淡水換熱系統(tǒng)施工
5.5.1地表水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備地表水換熱系統(tǒng)勘察資料、設(shè)
計文件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計。
5.5.2大型開式地表淡水換熱系統(tǒng)的取排水口及管網(wǎng)宜由具有專業(yè)
水利施工資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行施工。
5.5.3地表淡水開式取排水系統(tǒng)的施工建設(shè)應(yīng)報請水務(wù)等相關(guān)部門
批準(zhǔn),不得對漁業(yè)、航運、防汛等造成影響。
5.5.4換熱盤管管材及管件應(yīng)符合設(shè)計要求,且具有質(zhì)量檢驗報告
和生產(chǎn)廠的合格證。換熱盤管宜按照標(biāo)準(zhǔn)長度由廠家做成所需的預(yù)制
件,且不應(yīng)有扭曲。
5.5.5換熱盤管固定在水體底部時,換熱盤管下應(yīng)安裝襯墊物。
23
5.5.6供、回水管進(jìn)入地表水源處應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志。
5.5.7地表水換熱系統(tǒng)安裝過程中應(yīng)進(jìn)行水壓試驗。水壓試驗應(yīng)符
合本規(guī)程第5.6.2條的規(guī)定。地表水換熱系統(tǒng)安裝前后應(yīng)對管道進(jìn)行
沖洗。
24
6污水換熱系統(tǒng)
6.1一般規(guī)定
6.1.1用污水作為低位熱源時,引入水源熱泵機(jī)組或中間換熱器的
“污水”應(yīng)滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB/T19923或
《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920等標(biāo)準(zhǔn)的要求。
6.1.2直接將污水引入水源熱泵機(jī)組或中間換熱器時,應(yīng)作環(huán)境與
衛(wèi)生防疫安全評估。
6.1.3直接利用原生污水時,應(yīng)評估熱能利用對后續(xù)污水處理工藝
的影響。
6.2污水換熱系統(tǒng)
6.2.1污水水質(zhì)符合本規(guī)程第6.1.1條規(guī)定時,宜采用直接式污水
換熱系統(tǒng)。
6.2.2對于水質(zhì)較差或未經(jīng)處理的原生污水,宜采用間接式污水換
熱系統(tǒng)。
6.2.3負(fù)荷相對較小的場合,宜采用閉式污水換熱系統(tǒng)或浸沒式污
水換熱器。
6.3污水換熱系統(tǒng)設(shè)計
6.3.1污水換熱系統(tǒng)設(shè)計取熱量與設(shè)計釋熱量可按本規(guī)程第4.2.2
條、第4.2.3條的規(guī)定執(zhí)行。
6.3.2應(yīng)根據(jù)污水體條件驗算地表淡水換熱系統(tǒng)實際最大釋熱量
(夏季)與取熱量(冬季)。
6.3.3污水換熱系統(tǒng)最大釋熱量(取熱量)不能滿足要求,或污水
處理廠檢修期不能保證污水換熱系統(tǒng)連續(xù)運行時,應(yīng)有冷卻塔冷卻系
統(tǒng)、鍋爐、熱網(wǎng)等設(shè)施滿足建筑空調(diào)供熱需要。
6.3.4建筑供熱負(fù)荷與空調(diào)冷負(fù)荷相差較大,夏季污水溫度不具備
25
明顯優(yōu)勢時,宜按建筑供熱負(fù)荷要求,計算確定污水換熱系統(tǒng)大小,
并采用與冷卻塔等復(fù)合的方式滿足夏季空調(diào)需要。
6.3.5污水換熱系統(tǒng)應(yīng)滿足水源熱泵機(jī)組夏季冷凝器進(jìn)水溫度不高
于32C,冬季蒸發(fā)器進(jìn)水溫度不低于9c的要求。
6.3.6污水設(shè)計流量可按下式計算:
G=0.860/4(6.3.6)
式中,G---污水設(shè)計流量(m3/h);
Q一一污水換熱系統(tǒng)設(shè)計釋熱量Q或設(shè)計取熱量。。(kW);
2——污水設(shè)計溫差(℃),夏季不應(yīng)小于5℃,冬季不宜小
于3℃。
6.3.7原生污水取水口應(yīng)有粗效過濾與防淤、清淤措施。
6.3.8間接式污水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)選用板式換熱器、殼管
式換熱器與套管式換熱器等。
6.3.9殼管式換熱器污水應(yīng)走管程,中間換熱介質(zhì)或制冷劑應(yīng)走殼
程。
6.3.10殼管式換熱器換熱對數(shù)溫差不宜小于2℃,換熱管內(nèi)流速不
宜小于1.5m/So
6.3.11循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)在循環(huán)泵與換熱器前設(shè)置連續(xù)反沖洗防堵裝置,
通過連續(xù)反沖洗防堵裝置的污水進(jìn)水流速宜小于0.5m/s,排水流速
宜大于2.0m/So
6.3.12污水過濾器、熱交換器污水側(cè)進(jìn)出水管應(yīng)設(shè)置壓力表,宜設(shè)
壓差遠(yuǎn)傳與報警裝置。
6.3.13污水換熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的安裝高度應(yīng)滿足水泵允許吸水高
度要求,確定水泵揚程時,應(yīng)考慮取回水口落差,并在水力計算時應(yīng)
結(jié)合水質(zhì)條件對比摩阻進(jìn)行修正,在沒有試驗數(shù)據(jù)時,其比摩阻可取
清水的2?4倍。循環(huán)泵的輸送能效比不宜大于0.024。
6.3.14污水換熱系統(tǒng)宜設(shè)置過渡季清水保護(hù)措施。
26
6.4污水換熱系統(tǒng)設(shè)備與材料
6.4.1根據(jù)污水水質(zhì)及其腐蝕性選用相應(yīng)的防腐材料與涂層,污水
腐蝕性較強(qiáng)時,在滿足環(huán)保要求的前提下,加入適當(dāng)?shù)木徫g劑,減緩
設(shè)備與材料的腐蝕。
6.4.2應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)選擇確定中間換熱器或熱泵機(jī)組污水側(cè)換熱
器的材料。
6.4.3污水腐蝕性較強(qiáng)的系統(tǒng),技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時,可采用非金
屬類污水換熱器。
6.4.4污水換熱系統(tǒng)換熱器結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡單,并應(yīng)留有清洗開口
或拆卸端頭,便于清洗、更換管件等日常維護(hù)。
6.4.5污水直接進(jìn)入熱泵機(jī)組時,應(yīng)選用滿液式蒸發(fā)器和四通閥工
況切換式水源熱泵機(jī)組。機(jī)組污水側(cè)換熱器的材料應(yīng)能適應(yīng)水質(zhì)條
件。
6.5污水換熱系統(tǒng)施工
6.5.1污水換熱系統(tǒng)施工前應(yīng)具備污水換熱系統(tǒng)勘察資料、設(shè)計文
件和施工圖紙,并完成施工組織設(shè)計。
6.5.2采用沉浸式(浸沒式)換熱器的系統(tǒng),其污水側(cè)換熱盤管應(yīng)
符合下列要求:
1換熱盤管管材及管件應(yīng)符合設(shè)計要求,且具有質(zhì)量檢驗報告
和生產(chǎn)廠的合格證。換熱盤管宜按照標(biāo)準(zhǔn)長度由廠家做成所需的預(yù)制
件,且不應(yīng)有扭曲;
2供、回水管進(jìn)入污水源處應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志;
3塑料材質(zhì)污水換熱器管道應(yīng)采用熱熔或電熔連接。聚乙烯管
道連接應(yīng)符合《埋地塑料給水管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ101的有關(guān)規(guī)
定。
6.5.3污水換熱系統(tǒng)安裝前后應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗,充液前應(yīng)進(jìn)行排
27
氣。
28
7海水換熱系統(tǒng)
7.1一般規(guī)定
7.1.1海水換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)根據(jù)工程勘察與應(yīng)用條件評估結(jié)果,
進(jìn)一步分析評估海水換熱系統(tǒng)的可行性、經(jīng)濟(jì)性。
7.1.2應(yīng)根據(jù)工程勘察資料,結(jié)合建筑空調(diào)與供熱負(fù)荷特點、系統(tǒng)
節(jié)能效果、建設(shè)與維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定海水換熱系
統(tǒng)實施方案。
7.1.3海水換熱系統(tǒng)設(shè)計換熱量宜同時滿足夏季最大釋熱量與冬季
最大取熱量的要求。
7.1.4海水接觸的設(shè)備、部件及管道應(yīng)具有防腐和防牛物附著的特
性;海水連通的設(shè)備、部件及管道應(yīng)考慮反沖洗措施。
7.2海水換熱系統(tǒng)設(shè)計
7.2.1區(qū)域性或規(guī)模較大的海水源熱泵空調(diào)供熱工程,宜采用直接
抽取海水的系統(tǒng)形式。岸邊、沙灘或臨海地區(qū)滲濾井取排水比較容易、
建筑較分散場合宜采用滲濾井取水的系統(tǒng)形式。
7.2.2項目規(guī)模較大、海水溫度合適,宜采用間接式海水換熱系統(tǒng)。
換熱站宜靠近取水口設(shè)置。
7.2.3海水換熱系統(tǒng)設(shè)計取熱量與設(shè)計釋熱量可按本規(guī)程第4.2.2
條、第4.2.3條的規(guī)定執(zhí)行。
7.2.4海水換熱系統(tǒng)海水設(shè)計流量可按下式計算:
6=0.862/Ar(7.2.4)
式中,G—海水設(shè)計流量,a?/h;
Q—海水換熱系統(tǒng)設(shè)計釋熱量Q或設(shè)計取熱量Qo(kW);
一海水設(shè)計溫差(℃),夏季不應(yīng)小于6℃,冬季不宜小于4℃o
7.2.5海水取水口設(shè)計:取水口的位置應(yīng)考慮潮汐、航運、漁業(yè)等
29
影響因素;取水口應(yīng)置于最低潮位水面以下21n?4m,且距海底泥面
小宜于1.5m,且泥面變化不宜較陡處。取水口應(yīng)選擇水流暢通地段。
7.2.6取水口處應(yīng)設(shè)置攔污條隔柵以及殺菌、防生物附著裝置,取
水口宜多面取水,取水面海水流速宜小于0.2m/s。
7.2.7海洋生物會危及取水安全和影響凈水效果,選擇取水構(gòu)筑物
應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。
7.2.8自流管(渠)內(nèi)的正常流速宜設(shè)計為初期投產(chǎn)流速
不宜低于0.6m/so
7.2.9自流取水有虹吸段時,虹吸高度應(yīng)由計算確定,并應(yīng)考慮水
中帶氣、地面高程及水溫等因素對虹吸管內(nèi)真空的影響。
7.2.10虹吸管根數(shù)不宜小于兩根,每根虹吸管應(yīng)有單獨的抽真空管
路。真空管路上的閥門宜采用明桿式,以便于判斷其啟閉狀態(tài);虹吸
管上應(yīng)安裝真空信號裝置。
7.2.11地面下海水取水設(shè)施設(shè)計應(yīng)滿足以下要求:
1集水井上部的操作平臺應(yīng)安裝用以吊起閘門、隔柵及濾網(wǎng)等
設(shè)備的裝置;
2進(jìn)水室宜用隔墻分成可獨立工作的若干分格,一般不少于2
個。進(jìn)水分格數(shù)還應(yīng)按水泵臺數(shù)和容量大小及濾網(wǎng)類型確定,每個分
格宜布置一根進(jìn)水管或一個進(jìn)水口;
3采用軸流泵或混流泵取水時,進(jìn)水室應(yīng)結(jié)合水泵前池設(shè)計要
求進(jìn)行布置;
4進(jìn)水墻孔可做成漸變形狀,進(jìn)水端與隔柵大小相符,過隔柵
后可逐漸縮小至與閘門尺寸形狀一致;在進(jìn)水孔口前應(yīng)設(shè)置隔柵及閘
門槽;
5吸水室內(nèi)可設(shè)置若干高壓水噴嘴,以沖洗底部沉積的泥沙,
小型取水構(gòu)筑物可用水龍帶沖洗;
6集水井宜設(shè)壓力沖洗管或設(shè)沖洗水泵以沖洗濾網(wǎng),沖洗水量
30
7。3海水換熱系統(tǒng)設(shè)備與材料
7。4海水換熱系統(tǒng)施工
53
下0.5叱靠近進(jìn)水頭部的一段,應(yīng)采用拋石或樁架來支撐固定。
7.4.4地形條件適宜時,自流管(渠)也可采用明敷。
32
8建筑物內(nèi)系統(tǒng)
8.1一般規(guī)定
8.1.1應(yīng)根據(jù)項目使用要求、負(fù)荷特點、場地與資源條件、節(jié)能減
碳目標(biāo)、環(huán)境影響,經(jīng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較,確定復(fù)合熱泵系統(tǒng)與輔助冷
熱源方式及室內(nèi)空調(diào)、供熱系統(tǒng)形式。
8.1.2熱泵機(jī)房、換熱機(jī)房、新風(fēng)機(jī)房等設(shè)備用房宜靠近負(fù)荷中心,
與噪音敏感建筑或房間保持足夠距離,不得與住宅、客房等對噪音、
振動敏感房間貼鄰。
8.1.3所有設(shè)備應(yīng)滿足國家及地方相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,并不低于2
級能效標(biāo)準(zhǔn)°熱泵機(jī)房設(shè)計全年制熱性能系數(shù)不應(yīng)低干3.5
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