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2015甬SS-02 宁波市地源热泵系统建筑应用技术导则

4.4.1热平衡监测系统设置的基本原则：

.4.1热平衡监测系统设置的基本

1地源热泵系统应用面积在5000平方米以下的建筑可不设置 热平衡监测系统； 2地源热泵系统应用面积在5000~10000平方米的建筑宜设置 热平衡监测系统； 3地源热泵系统应用面积在10000平方米以上的建筑应设置热

平衡监测系统。 4.4.2地源热泵热平衡监测系统包含数据采集系统和数据处理系 统。对于设置自动控制系统的机房DB31T 1196-2019 城市轨道交通卫生规范.pdf，热平衡监测系统宜与其合并设 置。

统。对于设置自动控制系统的机房，热平衡监测系统宜与其合并设 置。 4.4.3监测点设置的基本要求 1室外气温。在地源热泵系统机房附近设计1个室外气温传感 器（应有防辐射罩）。 2系统地源侧、系统用户侧进出水温度。在地源热泵系统的地 源侧和用户侧总进出水管各设计一个水温传感器。（对于分散式地 X 源热泵系统不作要求） 3系统地源侧、系统用户侧循环水流量。在地源热泵系统的地 源侧和用户侧总进水管或总出水管设计一个循环水流量传感器。 （对于分散式地源热泵系统不作要求）， 外沿4米处）分别布设地温监测孔，监测孔数量根据地埋管占地面 积、布置方式确定。设置的监测孔应能满足长期监测需要，监测深 度不宜小于换热孔深度。监测孔位置应在设计图中明确。 5系统耗电量。在地源热泵系统的配电系统设计有独立的配电 回路时，在总配电回路输入端设计1个普通电能表。当地源热泵系 统的配电回路分散设计时，需要根据配电系统的实际情况确定普通 电能表的设计数量。 十6机组耗电量。在所监测的地源热泵机组配电输入端布置电能 表，电能表的数量根据机组的配电系统情况确定。 7水泵耗电量。在所监测的地源热泵水泵配电输入端布置电能 表，电能表的数量根据水泵的配电系统情况确定。 4.4.4数据采集系统包括各监测点的计量装置、数据采集器和数据 采集软件系统。数据的采集频率为每15分钟1次到每1小时1次 之间，数据采集频率可根据具体需要灵活设置。计量装置应具备数 据通信功能，并使用符合行业标准的物理接口和通信协议

1地埋管应采用聚乙烯管（PE），管件与管材应为相同材料， 承压符合设计及规范要求。各项指标应符合《给水用聚乙烯（PE） 管材》GB/T13663的要求。严禁采用金属管道、金属塑料复合管或 聚氯乙烯（PVC）管及管件。 合格证；埋管内外表面应清洁、光滑，不应有气泡、明显的划伤、 凹陷、杂质、颜色不均等缺陷；管端头应切割平整，并与管轴线垂 直。 3换热器垂直管应按设计长度定制，成捆供应，不应有接头。 环路水平集管可根据实际需要长度供应。

齐，采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行装卸，不得随意抛摔和 沿地拖拽。并做好物资标示。 3夏季施工应预防管道受热发生热变形，未安装的管材、管件 应避光存放。 5.2.4管道连接应符合以下规定： 1所有理地管道应采用热熔或电熔连接 管道连接应符合《埋 地聚乙烯给水管道工程技术导则》的有关规定。 2PE管道与金属管道连接有两种形式：1、对于小口径的聚乙 烯管（dn≤63），可采用一体式钢塑转换接头。2、对于大口径的 聚乙烯管（dn>63），可采用钢塑法兰组件进行转换连接，聚乙烯 法兰采用注塑工艺制造，钢法兰采用喷塑防腐。 3U型管应采用专用成品U形弯，两管间应采用专用管卡或固 定支卡保持间距。 X 4U型管的长度应满足插入钻孔后与环路集管的对接要求，组 装好的U型管的两开口端部，应及时封堵。 5地埋管系统水平集管与地埋管换热器的连接应采用热熔连 接（热熔承插连接） 热熔对焊连接）或电容连接，当管材外径 dn<63mm时，宜用便携式熔接工具热熔承插连接，管材外径 dn>63mm时，可采用台式熔接机热熔对焊连接。 5.2.5垂直埋管换热器的安装： 1埋管深度应满足设计要求，垂直深度偏差不宜大于1%，孔 位偏差不宜大于0.2米。 2钻孔孔径：单U不应小于130mm,双U不应小于160mm。 3钻孔施工时，应设排水沟和泥浆池等设施，以排除钻井时产 生的水和储存钻孔浆液。

5.2.4管道连接应符合以下规定：

1理管深度应满足设计要求，垂直深度偏差不宜大于1%，孔 立偏差不宜大于0.2米。 2钻孔孔径：单U不应小于130mm,双U不应小于160mm。 3钻孔施工时，应设排水沟和泥浆池等设施，以排除钻井时产 生的水和储存钻孔浆液。 4对于U型换热管，在每钻一孔前，应先预制好垂直换热管，

并进行水压试验，试验合格后在有压状态下将换热管放入钻孔 5下管时，下管长度应符合设计要求，下管前应做好长度标 若因地质原因导致部分下管长度满足不了设计要求，应进行补子 并标明。 6U型管下管完成后，应立即进行回填，回填应密实，无空腔 5.2.6水平地理埋集管安装： 1管道底部及周围应铺细砂，厚度不小于管径厚度。厂 应防止 物撞击管身。管道不应有折断、扭结等问题，转弯处应光滑，并 取固定措施，尽量避免管道交叉，不应出现井字交 2水平管沟回填应分层回填。管道两侧和上方15cm内应作为 回填重点，回填料应细小、松散、均匀，且不应含石块及土块，回 填料应与管道外壁紧密接触，且不得损伤管道。管道两侧和上方 50cm内应以回填松散素士为主，素土最大颗粒不大于 后应采用轻夯实，严禁采用压实机压实。人 3 回填过程中，应在水平埋管上方30cm处做标识带。 4 地埋管换热器安装完成后，应在总平面竣工图上标示出其具 体位置。 5.2.7在本市具有地下咸、淡水分层地质的区域施工时，钻孔时应 采取回填封闭措施，封闭带厚度宜大于10m，以防地下淡水受到污 设护壁套管或用钻孔泥浆护壁。

6 地源热泵系统的检验、调试与验收

6.2.2管道试压与检漏应符合以下规定：

6.2.2管道试压与检漏应符合以下规定：

1在地理管安装、回填及水冲洗前后按本导则5.1.3条条文说 明的规定进行水压试验。 2水压试验过程中，局部管道的单独试压必须采用手动泵缓慢 升压，升压过程中应随时观察与检查，不得有渗漏：不得以气压试

定： 1所有设备的型号、数量、性能、运行工况及主要参数应满足 设计要求。 2所有设备质量均应符合要求，并应具有产品合格证书、产品 性能检验报告及产品说明书等文件。 6.2.5地源热泵系统的热泵机组、配套水泵 定压与水处理装置 集分水器等设备以及配电工程应符合国家现行规范的要求。 6.2.6地埋管换热系统管道、管件必须确保达到水冲洗、试压合格 且须满足设计要求的水量、水质、水温等。 .3 调试与验收 6.3.1地源热泵系统运转调试之前，施王单位应会同建设单位、设 计单位、监理单位进行系统安装验收，验收合格后，才能进行运转 和调试。 6.3.2地源热泵系统调试前，施工单位应编制调试方案，报送监理 工程师审核批准；调试结束后，必须提供完整的调试资料和报告。 6.3.3地源热泵系统调试过程中，应进行水力平衡调试，确定系统 循环总流量、各分支流量及各末端设备流量均达到设计要求。各环 路流量、压力应达到基本平衡，并应符合设计要求。 6.3.4水力平衡调试完成后，应进行设备单体试运转。运转结果应 符合相关设备技术文件的要求，并填写系统设备运转记录。 6.3.5测量无负荷系统试运转的各种性能参数，调整到符合设计要 求，并填写系统设备运转记录。 6.3.6单机试运转和无负荷系统试运转正常后，整个空调系统应试 运行24小时，观测整个系统的运行状态及相关参数，并调整到符 合设计要求。

集中处，采用中水水源热泵系统。 7.2.8地表水换热系统施工和验收应符合“热泵规范6.4条的相关 规定。

7.3地表水换热系统水温监测

1水温监测应不少于1个监测断面， 厂监测断面应垂直于换热器 延伸方向设置，每个断面测温点数量不宜少于3个V 2测温点的位置根据水源水文条件、换热器形状和尺寸确定， 测温点位置宜固定

10.1.1当地源热泵系统有能效测评要求时，应委托有相应资质的 单位进行测评。 10.1.2测评过程中项目承担单位应提供的相关资料， 包括： 田 1项目节能评估资料： 2项目施工设计文件审查报告及其意见 3项目一套完整的竣工图纸； 4与地源热泵系统相关的主要材料、设备、构件的质量证明文 件、进场检验记录、进场核查记录、进场复验报告、见证试验报告。 5 地源热泵系统隐蔽工程验收记录和相关图像资料。 6地源热泵系统中各分项工程质量验收记录）并核查部分检验 批次验收记录。 7空调系统相关检验记录， 8设备单机试运转及调试记录。 9系统联合试运转及调试记录。 10.2测评内容及方法 10.2.1肯 能效测评的内容包括形式检查、性能检测和能效评价。对 地源热泵空调面积为2万平方米（含）以下的公共建筑和10万平 方米（含）以下的居住建筑，能效测评的内容包括形式检查和能效 评价两部分；对于地源热泵空调面积为2方平方米以上的公共建筑 和10万平方米以上的居住建筑，能效测评的内容包括形式检查、 性能检测和能效评价三部分。

2工况抽样：针对地源热泵的制冷和制热工况，验收时根据所 处季节选择合适的工况进行测评，若所选择的工况检测值达到设计 指标，则另一种工况根据设计指标进行测评。

附录 A本“技术导则"用词说明

A.0.1为便于在执行本导则条文时区别对待，对要求程度不 词说明如下： 1表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 正面词采用“应”： 反面词采用“不应”或“不得” 专用 3表示允许稍有选择，在条件许旬时，首先应这样做的： 正面词采用“宜”； 反面词采用“不宜” A.0.2条文中指定 如执行时写法为“应

附录D 地源热泵机组全年综合性能系数

附录F地源热泵系统工程地理管换热系统

地源热泵系统工程地理管换热系统施 技 开技， 设计文件 包括设计施工说明，设计图纸，计算书。 2设计及施工说明应包含如下内容： 2.1工程概况及理管区施工场地现状 2.2设计依据 2.3地埋管换热系统设计参数 2.3.1提供空调冷热负荷 活热水水量及负荷（最高日最大时负 荷和最高日平均时负荷） 2.3.2提供全年动态负荷，包括全年最大吸热量及释热量（提供计 算书）。 2.3.3 提供岩土综合导热系数及回填料导热系数、岩土初始温度、 传热介质设计流速、选用管材的类型及其导热系数、垂直埋管深度、 水平管埋管深度、埋管间距、埋管形式（单U或双U、管径）、布 置形式（矩形或菱形布置等）、钻孔直径、选用机组的EER及COP 值、夏季及冬季运行时传热介质的进出口温度。 2.3.4系统运行方式（连续运行或间歇运行，间歇运行时间）。 2.3.5 垂直埋管长度的数量（应明确是按冷负荷或热负荷确定）， 是否采用辅助冷热源，辅助冷热源参数。 2.3.6 系统是否分区，每个分区的理管数量及组数。 2.3.7 地源侧循环水泵参数。 2.3.8 应明确地源侧出水最高温度或最低温度

2.4地埋管换热系统施工工艺

应明确管材的连接方式，钻机施工要求，垂直理管及水平理管 安装要求、垂直理管及水平理管回填料要求等。

2.4.2施工安装工序

应根据地质勘查情况及场地情况，对整个施工工序进行详细描 包括管材堆放、垂直 PE 管预制、试压、钻井、下管、垂直管 、水平管预制、水平管安装、水平管试压及回填、系统试压及 记录等。

2.5地埋管换热系统的检验及验收

2.5.1应明确检验的规定及内容。

2.5.2应提供地埋换热器系统的工

3.2.1绘出钻孔区有代表性区域的地层勘察柱状图、垂直理管安装 图、水平埋管接管安装图、水平理埋管主管及支管回填部面图，并应 明确水平理管回填沙的厚度。

对集分水器井应绘出大样图、剖面图、预埋套管图，并注明集 分水器井内潜水排污泵型号。

提供全年动态负荷计算、地理管换热系统垂直理管长度计算 管换热系统水力计算。

1.0.1条条文说明：本技术导则通过调查研究近几年宁波市地源热 设计、施工及运行方面的现状及存在问题，对原导则（试行）中地 埋管换热系统设计、施工、验收及行业管理等部分进行了修订，并 增加了热平衡监测设计及运行管理方面的内容，以达到科学有效地 规范设计及施工市场行为的目的；通过对导则的贯彻实施3D3S 基本操作手册，有效提 高地源热泵系统运行的安全性、经济性、长久性。 1.0.2条条文说明：地源热泵的设计和施工与地质状况密切相关， 有明显的地域差异，有鉴于此，本技术导则适用于宁波市区及其周 边区域。

3.0.6条条文说明：宁波是非采暖地区，现状居住建筑多采用家用分 体空调，绝大多数居民只需要部分时间、部分空间供热或供冷，而 且各户需要供热或供冷的时间不同。对居住建筑空调能耗调研表明 中央空调单位面积能耗几乎是分体空调平均值的8倍，因此，对于 居住建筑不推荐采用集中空调系统。当需要采用集中空调系统时， 应优先选用地源热泵系统，并应与生活热水系统综合考虑；但不应 为采用地源热泵系统而不作综合技术经济评价，盲目地选用集中空 调系统。

4.1地埋管换热系统勘察

4.1.1条条文说明：工程场地状况调查应包括下列内容： 1场地规划面积、形状及坡度（是否满足埋管面积和位置要求） 2场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布； 3场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的 分布； 4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； 5场地内已有水并的位置。 6 地埋管换热量是地埋管地源热泵系统的关键，也是系统设计 的重要依据。而地下岩土体的热物性是设计地源热泵系统地热换热 器的重要参数，如果热物性参数不准确，则设计的系统可能不能满 足负荷要求，也可能规模过大，从而大大增加了初投资。岩土体热 物性参数包括岩体导热系数、密度及比热等，对岩土体热物性的 测试方法一般有实验室法和现场测试法。实验室法存在沿孔深方向 岩土体结构及热物性变化大、测试样品取样至检测过程中水分可能 变化的因素，影响测试结果的准确性。而现场测试由于更接近实际 情况，所以通过现场试验确定岩土热物性是国际上通行的做法，这 种试验被称为“热响应试验” 4.1.2条条文说明：由于导则附录B中给出了宁波市区浅层非扰动 土壤典型热物性指标，考虑经济和技术性，应用建筑面积小5000m 时可直接采用，无需专门勘察。 4.1.3条条文说明：岩土热响应实验报告是地源热泵设计的重要依据 应具有法律效应。

4.2负荷计算与机组容量

时也可以保证地埋系统的间歇运行。 4.2.3条条文说明：对于采用复合式地源热泵系统的项目，在宁波地 区宜采用地源热泵机组+冷水机组的复合式系统， 由于地源热泵主机制备生活热水出口温度一般不超过60度 而且进出口温差较小，最大不超过20度。与采用锅炉制备生活热 水有较大区别。因此，在设计生活热水系统时，应根据热泵机组的 特点配置储热水罐容量及换热器面积，否则会造成热泵机组频繁停 机，不能满足生活热水的需求。为防止热泵机组频繁启停，一般要 用等用热量较小的场所取小值，酒店等用热量较大的商用场所取大 1KW制热量（热水）需配置水箱容积≥14～29升（同理，家用等用 热量较小的场所取小值，酒店等用热量较大的商用场所取大值） 4.3地埋管换热系统设计 4.3.2第5条条文说明：0.2m/s是水流保持系流状态的最低要求。 第8条条文说明:宁波地区王壤大多为粘土，钻孔结束后，往往 需要稠密的原浆护壁防止塌孔，以保证竖直下管的顺利进行。由于 埋管孔径较小（110mm~150mm)，单U管下管后，只能采用dn32 的灌浆管回填，若采用膨润土加细沙（或水泥）的混合浆或专用灌 《浆材料，实际上很难施工，满足不了设计要求。根据同济大学陈沛 霖、张旭所著《土壤及其与黄沙混合物导热系数的实验研究》结果： 在实验的纯土壤、纯黄沙、土沙比分别为1:2及2:1的混合物四种 不同的测试对象中，以土沙混合比为1:2的导热系数最大。而根据 宁波地区自前大多数项自的实际施工经验及运行效果来看，采用水 沉沙法是一个比较好的选择。所谓水沉沙法，是指下管结束后，采 用细沙回填，填沙时每锹沙量要少，并从井边倒入，填密实后需间 隔一天后继续回填，直至密实为止。每米回填量不应小于0.01立方

米。 4.3.2第12条条文说明：因地埋管换热系统的最大承压在地下，在 进行水压试验时，各阶段试验点的压力有所不同，因此在设计中应 加以明确。 4.4地源热泵热平衡监测系统设计及自动控制设计 4.4.1条条文说明：地源热泵热平衡监测系统主要是为了统计计算 个运行周期中实际排入地下的热量及取出的热量是否平衡。虽然在 设计阶段进行了全年动态平衡计算，但基于实际运行过程与理论计 算的差异性以及机房管理水平的差异性，地热不平衡现象仍然广泛 存在。地源热泵系统的设计寿命往往在 50 年以上，为了确保系统 安全长期的运行，因此需要设置热平衡监测系统。 4.4.3第4条条文说明：一般要求埋管区内部按5000平方米应用面 积设置一个计算，埋管区外部在距地埋管区域4米的位置应布置 1~2个温度监测孔。温度监测应采用布置温度传感器的方法，沿深 度方向传感器间隔不宜于10米，以各测点实测温度的算术平均 值作为监测温度。X 4.4.6条条文说明：目前许多设计单位在设计过程中往往忽略了热平 衡监测设计，导致施工结束后马上又需进行改造，造成很大的浪费。 4.4.8条文说明：复合式地源热泵系统，它不仅缓解了传统地源热泵 地埋管的"热堆积"现象，也大大降低了地源热泵空调系统的初投资 和地埋管的占地面积。在宁波地区多采用地埋管系统+冷却塔辅助 散热的形式，但在实际调查中发现，由于缺乏自动控制系统或控制 系统不合理，出现冷却塔常年不开启的现象，导致地埋管温度过高， 影响了使用效果，甚至导致系统崩溃。 地理管系统+冷却塔辅助散热复合式地源热泵系统控制的原则 有以下三点：（1)充分应用室外环境气候，提整个高空调体统的运行 效率；（2)平衡地源热泵地理管周围岩土的热平衡提高整个地源热泵 系统运行周期内的运行效率；（3)改善地源热泵地理管的换热效果

5.1.3条条文说明:PE管水压试验应符合下列规定：

GB／T50113-2019 滑动模板工程技术标准及条文说明5.1.3条条文说明:PE管水压试验应