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DB13(J)／T 107-2016 地源热泵系统工程技术规程

t一一运行时间(s); xi一一第i个钻孔与所计算钻孔之间的距离(m)。 河北省儿种典型土壤、岩土及回填料的热物性参数可参考表 C.0.1 确定。

短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算

1 Yb R sp 2元个 2/atp

式中： Rsp 短期连续脉冲负荷引起的附加热阻(m·K/W)； C.0.2竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求： 制冷工况下JC／T 2441-2018 建筑绝热用石墨改性模塑聚苯乙烯泡沫塑料板，竖直地理管换热器钻孔的长度可按下式计 算：

F= T1 / T2

中: Lc 制冷工况下，竖直地理管换热器所需钻孔的总长 度(m); Qc 水源热泵机组的额定冷负荷(kW)； tmax 制冷工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平 均温度，通常取33~36℃； 埋管区域岩土体的初始温度（℃）； Fc一一制冷运行份额； Tel 一个制冷李中水源热泵机组的运行小时数，当运

行时间取一个月时，T1为最热月份水源热泵机组 的运行小时数； Tc2 一个制冷季中的小时数，当运行时间取一个月时， Tc2为最热月份的小时数。 2供热工况下，竖直地理管换热器钻孔的长度可按下式计 算：

Fh = Th1 / Th2

D.0.1 确定管内流体的流量、公称直径和流体特性。 D.0.2 根据公称直径，确定地理管的内径。 D.0.3 计算地埋管的断面面积A:

式中：A一一地埋管的断面面积（m²）； dj地埋管的内径(m)。 D.0.4计算管内流体的流速V:

式中：V管内流体的流速(m/s）; G一一管内流体的流量(m3/h)。 D.0.5计算管内流体的雷诺数Re，Re应该大于2300以确保紊流

式中：Re 管内流体的雷诺数： p——管内流体的密度(kg/m²）; μ—管内流体的动力黏度(N·s/m²）。 D.0.6计算管段的沿程阻力Py:

式中： Py 计算管段的沿程阻力(Pa); Pd一一计算管段单位管长的沿程阻力(Pa/m); L一一计算管段的长度(m)。 D.0.7 计算管段的局部阻力Pi：

式中：P一计算管段的局部阻力(Pa); Lj一计算管段管件的当量长度(m)。 管件的当量长度可按表D.0.7计算

表D.0.7管件当量长度表

D.0.8计算管段的总阻力Pz:

式中: Pz 计算管段的总阻力（Pa）

P, = P, + P

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”： 3）表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合..的规定”或“应按....执行”。

《地源热泵系统工程技术规范》GB50366 2 《供水水文地质勘察规范供水水文地质勘察规范》GB5 3 《供水管井技术规范》GB50296 4 《理地聚乙烯给水管道工程技术规程》 CJJ 101 5 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB 50243 6 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB 50243 7 《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》 GB 50274 8 《通风与空调工程施工质量验收规范》（ GB 50243 9 《室外给水设计规范》GB50013 10 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50286

地源热泵系统工程技术规程

DB13(J)/T107—2016

1 总 则， 52 2 术 语 .53 地源热泵系统工程勘察 .54 3.2 地埋管换热系统勘察 .54 3.3 地下水换热系统勘察 .55 4 地源热泵系统工程设计 .59 4.1 地埋管换热系统设计 ..59 4.2 地下水换热系统设计 4.3 热泵机房设计.. 地源热泵系统工程施工 .. 66 5.3 热泵机房施工， 地源热泵系统检验、调试与验收 .68 6.2地埋管换热系统检验 68

总 则， 52 2 术 语. .. 53 地源热泵系统工程勘察 ..54 3.2 地埋管换热系统勘察 .54 3.3 地下水换热系统勘察 地源热泵系统工程设计 ..59 4.1 地埋管换热系统设计 ..59 4.2 地下水换热系统设计， 4.3 热泵机房设计.. ... 65 地源热泵系统工程施工 5.3 热泵机房施工， ... 66 地源热泵系统检验、调试与验收 6.2地埋管换热系统检验 68

3地源热泵系统工程勘察

1.0.3本条文的目的是强调在执行本规程的同时，还应贯彻

本条文的自的是强调在执行本规程的同时，还应贯彻执行 相关标准、规范等的有关规定

2.0.4地热能交换系统是低位热能采集系统，向岩土体、地下水、 地表水、海水、城市污水中取热或释热，为地源热泵系统提供低 品位的冷热量的热交换系统。可分为地理管换热系统、地下水换 热系统、地表水换热系统、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。

3.2地埋管换热系统勘察

3.2.1工程场地的资源条件以及是否充许使用，是应用地源热泵 系统的基础，在地源热泵系统设计的初期阶段，应按照建筑物的 设计供暖、供冷负荷的要求，对工程场地资源条件（即工程场地 伏况）、岩土类型、分布、厚度、水文地质条件、地层温度分布 清况等进行调查或勘察，为地源热泵项目的可行性评估和地源热 泵工程设计提供依据

器（地理管系统）的需要。同时应满足放置和操作施工机具及理 设室外管网的需要。

1地层构造决定地理管换热器的建造工艺和建造成本，是 也理管换热系统勘察的主要内容。采用水平地理管换热器时，地 埋管换热系统勘察采用槽探、坑探或针探进行，槽探是为了了解 构造线和破碎带宽度、地层和岩性界限及其延伸方向等在地表挖 掘探槽的工程勘察技术。探槽应根据场地形状确定，探槽的深度 般超过理管深度1m。采用竖直地理管换热器时，地理管换热 系统的勘祭采用钻探进行。钻探方案应根据场地大小确定，勘探 孔深度比钻孔至少深5m。 2可直接采用埋管区域已有权威部门认可的岩土体热物性

参数，否则应进行岩土体导热系数、密度、含水率、孔隙率等热 物性参数测定。测定的方法可采用实验室法和现场测定法 1）实验室测定：对勘探孔不同深度的岩土体样品进行测 定，并以其深度加权平均，计算该勘探孔的岩土体热物性参数。 对测试坑不同水平长度的岩土体样品进行测定，并以其长度加权 平均，计算该测试坑的岩土体热物性参数。 2）现场测试岩土体：岩土体测试应在理管状况稳定后进 行。根据理管深度或长度，测试一般应在测试理管安装完毕静置 48h以上进行，水泥基测试孔应静置10d以上进行，以保证恢复 到岩土体初始温度。两个勘探孔（坑）及两个以上勘探孔（坑） 的测试，其测试结果取算术平均值。 3水平和浅孔（25m以内）地理管换热器对浅层岩土体温 的变化比较敏感，所以应了解岩土体温度随深度的变化情况。 5地下水的情况对于土壤取热和释热后温度的自然恢复能 非常重要，在良好的地下水情况下，土壤温度变化后自然恢复 能力很强，在没有地下水的情况下，土壤温度变化后自然恢复能 力较弱。

3.2.12公式中单位延米换热量修正系数 a，是严格按照

进行测试得到的数据，主要考虑测试时间和工况都不同于实际运 行时间和工况。

3.3地下水换热系统勘察

源热泵系统的基础，在地下水地源热泵系统设计的初期阶段，应 按照建筑物的设计供暖、供冷负荷的要求，对工程场地资源条件 （即工程场地状况）、岩土类型、分布、厚度、水文地质条件、 也层温度分布情况等进行调查或勘察，为地下水地源热泵项目的 可行性评估和工程设计提供依据

1地下水存在于各种自然条件下，其聚集、运动的过程各 不相同，因而在理藏条件、分布规律、水动力特征、物理性质、 化学成分、动态变化等方面都具有不同特点。地下水按其理埋藏条 件可以分为三大类： 1）孔隙含水层：大多数是松散沉积物，如砂卵石含水层， 各种砂含水层。为地下水源热泵的常见的地下水源。 2）裂隙含水层：主要是各种坚硬岩石所构成的含水层， 如砂岩裂隙含水层，片麻岩风化裂隙含水层，玄武岩节理裂隙含 水层等。 3）岩溶裂隙含水层：是指可溶岩层溶隙发育构成的含水 云，以碳酸盐类岩石为主，如石灰岩和白云岩构成的岩溶含水层 根据含水层的理埋藏条件及水力学状态可划分为两大类，即： 承压含水层：是两个不透水层或弱透水层之间所夹的完全饱 和水的含水层，含水层任一点的压强都大于一个大气压，所以称 为承压含水层。 无压含水层：凡是含水层中水表面的压力等于一个大气压， 即具有自由水面的含水层称为无压含水层。含水层自由水面以上 可以是透水层，也可以是弱透水层或隔水层。

2自然界中岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。 常见的沉积岩有砾岩、砂岩、贞岩、泥岩、石灰岩等，分布最多 的是砂岩、贞岩和石灰岩，儿乎占了沉积岩总量的95%以上。含 水层的空隙度越大，含水层的渗透系数越大。因此，国内的地下 水源热泵，基本都选择在地下含水层为砾石和中粗砂地域，而避 免在中细砂区域设立。 3渗透系数是指在地下水水力坡度为1时的渗透速度。表 示地下水通过岩石孔隙骨架的难易程度。渗透系数越大，岩石的 透水性越强。 5地下水的温度是地下水源热泵系统设计中的重要参数， 关系到地下水量的确定，换热器的选型计算以及整个系统的优化 设计，是工程现场水文调查中必须测定的参数。 6在自前还未设机组产品标准的条件下，可参照表1地下 水质参考标准。

表 1 地下水质参考标准

7在地下水源热泵系统方案设计前，应对工程场区的地下 水水文地质条件进行勘察。勘察应参照《供水水文地质勘察规范》

GB50027、《供水管井技术规范》GB50296进行。对地下水资 源做出可靠评价，提出地下水合理利用方案，并预测地下水的动 态及其对环境的影响，为热源井设计提供依据。 3.3.6工程区域内可持续最大涌水量即地下水最大负荷承载力， 是地下水源热泵工程的约束性条件。

3.3.6工程区域内可持续最大涌水量即地下水最大负荷

是地下水源热泵工程的约束性条件。

情况，方便后期运行时进行调整。 4.1.5 可选用的防冻剂有： 1 盐类：氯化钙和氯化钠： 2 乙二醇：乙烯基乙二醇和内烯基乙二醇： 3 酒精：甲醇、异丙醇和乙醛 4钾盐溶液：醋酸钾和碳酸钾。 4.1.6添加防冻剂是为了防止管道内结冰涨裂管道。地埋管换热 系统的金属部件应与防冻剂兼容，金属部件包含循环泵及法兰、

4.1.5可选用的防冻剂有：

1 盐类：氯化钙和氯化钠： 2 乙二醇：乙烯基乙二醇和内烯基乙二醇： 3 酒精：甲醇、异内醇和乙醛： 4钾盐溶液：醋酸钾和碳酸钾

4.1.6添加防冻剂是为了防止管道内结冰涨裂管道。地埋管换热

金属管道、传感器等与防冻剂接触的所有金属部件。 4.1.9全年冷、热负荷平衡失调，将导致地理管区域岩土体温度 待续升高或降低，从而影响地埋管换热器的换热性能，降低地埋 管换热系统的运行效率。因此，地埋管换热系统设计应考虑全年 冷热负荷的影响

1地源热泵系统最大释热量与建筑设计冷负荷相对应。包 活：各空调分区内水源热泵机组释放到循环水中的热量（空调负 荷和机组压缩机耗功）、水泵释放到循环水中的热量。将上述两 项热量相加就可得到供冷工况下释放到循环水的总热量。即：

最大释热量=> 空调冷负荷×1+ +Z水泵释热 EER

式中：EER一一热泵机组制冷能效比。 2地源热泵系统最大取热量与建筑设计热负荷相对应。包 括：各空调分区内热泵机组从循环水中的取热量（空调热负荷： 并扣除机组压缩机耗功），并扣除水泵释放到循环水中的热量。 即： 最大吸热量= 式中：COP一一热泵机组制热能效比。 4.1.12 1水平埋管换热器可以布置为U型单环路、双环路或多环 路，也可布置为排圈式或螺旋式： 2竖直理管换热器可以布置为单U型、并联双U型，串联 双U型（W型）、螺旋盘管型、套管型等，结构条件充许时也 可利用建筑物混凝土桩基埋设，形成桩基埋管。按埋深分为浅埋 （理深小于25m），中理（25m~60m），深理（理深大于60m）： 3水平理管换热器理深浅占地面积大，受地表环境影响大，单位 长度换热器换热量较竖直理管小，易于实现土壤全年的热平衡， 适用于单季使用或占地面积大负荷较小的项目：4竖直U型理 管换热器施工简单，换热性能好，承压高，管路接头少，适用性 广； 5竖直套管换热器直径较大，下管比较困难，单位并深换 热量较U型理管大，套管端部与内管进、出水管连接处不易处理 适用于浅理，中理和深理时慎用；

6建筑物桩基中的灌注桩或预应力混凝土空心桩经可行性 分析确认后，可以采用桩基理管。 4.1.17根据工程经验，一般选定冬季单孔深换热量最大不能超 过40W/m（大面积一般30～40W/m为宜），孔距4m～5m为 宜（不小于3.5m）。井深根据场地富余状况，一般为80m～14 m为宜，最深不超过150m。 4.1.19保证地埋管换热系统的导热效果，但对于地质情况多为 岩石的区域，回填材料导热系数可低于岩土体导热系数。 4.1.20对于规模较大的地理管换热系统推荐采用分级分集水器 布置方式，可以提高地理埋管换热系统运行可靠性。 4.1.22地理管换热器的安装位置应远离水并及室外排水设施： 以减少对水并及室外排水设施的影响。并宜靠近机房或以机房为 中心设置，缩短供、回水集管的长度，以减少投资和水泵运行能 耗。 4.1.25目的是节省运行电耗，但应注意地埋管供水温度的变化

4.2地下水换热系统设计

2热源井的数量、井位分布及取水层必须经过水文地质勘 祭来确定。（建筑容积率过高，冷热负荷太大）单一的地下水源 并不能满足需要时，应考虑辅助其他冷热源，与地理管换热器的 设计相似。 3热源井是地下水源热泵系统设计的重要内容，本条规定

了热源井设计应包括的内容。 1）热源井的管井构造设计，包括井室、井壁管、过滤管 沉淀管、填砾层等的构造，尺寸及规格，还须校核过滤器表面渗 透速度、当其速度超过充许流速时，应调整过滤器的尺寸（口径 或长度）或出水量，以保持含水层的渗流稳定性。 2）管井的设计深度，应根据需水量和拟开采热源井含水 层的理深、层厚、水质、渗透性及出水能力等因素综合确定。 3)并孔必须保证并管的安装和维护，并管必须保证抽水设 备的正常工作，并应采取减少空气侵入的措施。 4）井管直径可根据取水量和管内流速计算确定。井孔直 径除应能下入井壁管和滤水管外，还应满足围填滤料的要求。 孔终孔直径大于并管外径：采用填砾过滤器时，在中、粗砂含水 层中应大于200mm，在粉、细砂含水层中应大于300mm；采用 非填砾过滤器时，应大于1000mm。 5）井壁管和滤水管根据井深、水质、技术经济条件等， 可选用钢管、钢筋混凝土管、铸铁管、混凝土管、塑料管、无砂 混凝土管等管材。各种管材的适宜深度应按表2的规定取值。金 属并管用管箍丝扣连接或焊接；塑料管等采用焊接；混凝土管与 无砂混凝土管采用粘接加绑扎，

表2各种管材适宜深度表

4.2.2氧气会与水井内存在的低价铁离子反应形成铁的氧化物

也能产生气体黏合物，引起回灌井阻塞，为此热源并设计时应采 取有效措施消除空气侵入现象

也能产生气体黏合物，引起回灌井阻塞，为此热源井设计时应采 取有效措施消除空气侵入现象。 4.2.3出水井与回灌井相互转换以利于开采、洗井、岩土体和含 水层的热平衡。抽水井与回灌井设排气装置可避免将空气带人含 水层。

4.2.3出水并与回灌并相互转换以利于开采、洗井、岩

水层的热平衡。抽水井与回灌井设排气装置可避免将空气带 水层。

性黄土地区，回灌井溢水会导致地质次生灾害。

1地下水的水质包括水的化学成分、浊度、硬度、矿化度 和腐蚀性等，参考现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范 （GB50050）的要求，并结合地下水地源热泵系统的工作特性及 地下水化学特点，地下水地源热泵用地下水水质参考标准见表3

表3地下水地源热泵用地下水水质参考标准

2根据地下水的不同水质，可以采取相应的技措施来进 行水处理： 1)当地下水中含砂量较高时，可在水系统中加装旋流除砂 器，降低水中含砂量，避免机组和管网遭受磨损。如果工程场地 面积较大，也可修建沉淀池除砂。 2）当水中含铁量>0.3mg/L时，应在水系统中安装除铁 处理设备。 3)通常在地下水循环管路中安装综合电子水处理仪，除去 地下水中的Ca2+、Mg2+离子，同时，还可利用综合电子水处理仪 杀灭藻类或细菌 4)对浊度大的水源，应安装净水器或过滤器对其进行有 效过滤。 5)对于地下水矿化度较高，对金属的腐蚀性较强，采用水 处理的办法费用较高的情况，宜采用板式换热器间接换热的方 式。当地下水的矿化度不大于350mgL时，地下水换热系统可 以不加换热器，采用直供连接。当地下水矿化度为350mg/L^

500mg／L时，可以安装不锈钢板式换热器。当地下水矿化度> 500mg／L时，应安装抗腐蚀性较强的钛合金板式换热器。 3低水位和渗透性良好的含水层，宜采用利用自然重力进 行回灌的自流回灌方式或利用虹吸原理产生水头差的真空回灌 方式；高水位和渗透性好的含水层及低水位和渗透性差的含水 层，宜采用压力回灌方式。 4.2.6 隔绝空气与井水的接触，避免微生物繁殖污染回灌水 一注

4.2.6 隔绝空气与并水的接触，避免微生物繁殖污染回灌水， 回灌后对地下水造成污染，

4.2.6隔绝空气与井水的接触，避免微生物繁殖污染回灌水，

4.3.2采用单一的地源热泵系统供冷、供热时，热泵机组的容量 确定应以计算冷、热负荷中的大者为依据，并考虑机组实际运行 工况下的参数。当采用地源热泵与其它冷、热源结合的复合冷热 源系统时，辅助加热装置和辅助散热装置的选型应经负荷分配综 合分析确定。在实际确定机组规格时，常不能恰好满足负荷需要 比时可选择容量稍大一些的规格。一般情况下，所选机组的容量 不应超出要求负荷的10%。

率，机组的性能及选择台数都非常重要。当小型工程仅设一台机 组时，应选择调节性能优良的机组，并能满足最小负荷时能运行 的要求。

5.3.1编制主机、水泵、板式换热器、水箱等设备的专项吊装施 工方案TB 10100-2018 铁路旅客车站设计规范，是为了保证吊装就位过程中设备安全、人员安全及施工 顺利进行。机房内设备基础的检查和现场施工条件的勘查包括下 列内容： 1复核设备基础平面尺寸、基础相对位置、基础承载力： 2检查预留孔洞尺寸与位置、吊钩位置、支吊架预埋件位 置等预留、预埋情况； 3勘察主要设备进入机房路线，检查主要设备进出机房预 留孔洞。 532高层建筑空调系统的设冬和部件往往承受较大压力，须核

对设备承受的压力等级要求；对于生活热水系统，需核对系统耐热 性，不得在系统内有锈蚀产生，

1如果冷、热转换阀门关闭不严，会造成系统制冷（热） 效果差、效率低、耗电量大，同时会引起地源侧和未端侧的串通 曾加地埋管承受的压力，给系统安全性带来隐惠。因此，必须在 安装前进行检查和检验： 2安装在高空位置的阀门宜采用适当措施方便操作与维护： 安装在地面上容易被碰撞的阀门，宜采用防撞保护措施：

应选择。法兰垫片宜采用聚四氟乙烯垫、优质石棉垫、缠绕生料 带的石棉垫、涂抹二硫化钼类等密封膏的石棉垫热水部位宜采用 聚四氟乙烯垫、硅橡胶垫、金属缠绕垫、缠绕生料带的石棉垫。 对于运行压力高于1.0MPa的系统，宜采用聚四氟乙烯垫、金属 垫、缠绕生料带的中高压石棉垫等。

6.2地埋管换热系统检验

GB/T 41734.1-2022 动物射频识别 第1部分：射频识别标签与GB/T 20563和GB/T 22334的一致性评估（包括制造商代码的发放和使用）6.2.3回填过程的检验内容包括回填料配比、混合程序、灌 封孔的检验。

填过程的检验内容包括回填料配比、混合程序、灌浆及 验。