1 总则

1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。

1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 地源热泵系统 ground-source heat pump system

以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热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。

2.0.2 水源热泵机组 water-source heat pump unit

以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。通常有水/水热泵、水/空气热泵等形式。

2.0.3 地热能交换系统 geothermal exchange system

将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。

2.0.4 浅层地热能资源 shallow geothermal resources

蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。

2.0.5 传热介质 heat-transfer fluid

地源热泵系统中，通过换热管与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水溶液。

2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system

传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。

2.0.7 地埋管换热器 ground heat exchanger

供传热介质与岩土体换热用的，由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器，又称土壤热交换器。根据管路埋置方式不同，分为水平地埋管换热器和竖直地埋管换热器。

2.0.8 水平地埋管换热器 horizontal ground heat exchanger

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。

2.0.9 竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger

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。

2.0.10 地下水换热系统 groundwater system

与地下水进行热交换的地热能交换系统，分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。

2.0.11 直接地下水换热系统 direct closed-loop grourldwatersystem

由抽水井取出的地下水，经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。

2.0.12 间接地下水换热系统 indirect closed-loop grotmdwatersystem

由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。

2.0.13 地表水换热系统 surface water system

与地表水进行热交换的地热能交换系统，分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。

2.0.14 开式地表水换热系统 open-loop surface water system

地表水在循环泵的驱动下，经处理直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。

2.0.15 闭式地表水换热系统 closed-loop surface water system

将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热管管壁与地表水进行热交换的系统。

2.0.16 环路集管 circuit header

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。

2.0.17 含水层 aquifer 导水的饱和岩土层。

2.0.18 井身结构 well structure

构成钻孔柱状剖面技术要素的总称，包括钻孔结构、井壁管、过滤管、沉淀管、管外滤料及止水封井段的位置等。

2.0.19 抽水井 production well 用于从地下含水层中取水的井。

2.0.20 回灌井 injection well

用于向含水层灌注回水的井。

2.0.21 热源井 heat source well

用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是抽水井和回灌井的统称。

2.0.22 抽水试验 pumping test

一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化的过程，目的是了解含水层富水性，并获取水文地质参数。

2.0.23 回灌试验 injection test

一种向井中连续注水，使井内保持一定水位，或计量注水、记录水位变化来测定含水层渗透性、注水量和水文地质参数的试验。

2.0.24 岩土体 rock-soil body

岩石和松散沉积物的集合体，如砂岩、砂砾石、土壤等。

3 工程勘察

4 地埋管换热系统

5 地下水换热系统

6 地表水换热系统

7 建筑物内系统

8 整体运转、调试与验收

8.0.1 地源热泵系统交付使用前，应进行整体运转、调试与验收。

8.0.2 地源热泵系统整体运转与调试应符合下列规定：

1 整体运转与调试前应制定整体运转与调试方案，并报送专业监理工程师审核批准；

2 水源热泵机组试运转前应进行水系统及风系统平衡调试，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；

3 水力平衡调试完成后，应进行水源热泵机组的试运转，并填写运转记录，运行数据应达到设备技术要求；

4 水源热泵机组试运转正常后，应进行连续24h的系统试运转，并填写运转记录；

5 地源热泵系统调试应分冬、夏两季进行，且调试结果应达到设计要求。调试完成后应编写调试报告及运行操作规程，并提交甲方确认后存档。

8.0.3 地源热泵系统整体验收前，应进行冬、夏两季运行测试，并对地源热泵系统的实测性能作出评价。

8.0.4 地源热泵系统整体运转、调试与验收除应符合本规范规定外，还应符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243和《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274的相关规定。

附录A 地埋管外径及壁厚

A.0.1 聚乙烯(PE)管外径及公称壁厚应符合表A.0.1的规定。

表A.0.1 聚乙烯(PE)管外径殛公称壁厚(mm)

A.0.2 聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚应符合表A.0.2的规定。

表A.0.2 聚丁烯(PB)管外径及公称壁厚(mm)

附录B 竖直地埋管换热器的设计计算

B.0.1 竖直地埋管换热器的热阻计算宜符合下列要求：

1 传热介质与U形管内壁的对流换热热阻可按下式计算：

式中 R_f——传热介质与U形管内壁的对流换热热阻(mK/W)；

d_i——U形管的内径(m)；

K——传热介质与U形管内壁的对流换热系数[w/(m²K)]。

2 U形管的管壁热阻可按下列公式计算：

式中 R_pe——U形管的管壁热阻(mK/w)；

λ_p——U形管导热系数[W/(mK)]；

d_o——U形管的外径(m)；

d_e——U形管的当量直径(m)；对单U形管，n=2；对双U形管，n=4。

3 钻孔灌浆回填材料的热阻可按下式计算：

式中 R_b——钻孔灌浆回填材料的热阻(mK/w)；

λ_b——灌浆材料导热系数[W/(mK)]；

d_b——钻孔的直径(m)。

4 地层热阻，即从孔壁到无穷远处的热阻可按下列公式计算：

对于单个钻孔：

对于多个钻孔：

式中 R_s——地层热阻(mK/w)；

I——指数积分公式，可按公式(B.0.1-6)计算；

λ_s——岩土体的平均导热系数[w/(mK)]；

α——岩土体的热扩散率(m²/s)；

r_b——钻孔的半径(m)；

τ——运行时间(s)；

x_i——第i个钻孔与所计算钻孔之间的距离(m)。

5 短期连续脉冲负荷引起的附加热阻可按下式计算：

式中 R_sp——短期连续脉冲负荷引起的附加热阻(mK/w)；

τ_p——短期脉冲负荷连续运行的时间，例如8h。

B.0.2 竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求：

1 制冷工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下列公式计算：

式中 L_o——制冷工况下，竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度(m)；

Q_c——水源热泵机组的额定冷负荷(kw)；

EER——水源热泵机组的制冷性能系数；

t_max——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37℃；

t_∞——埋管区域岩土体的初始温度(℃)；

F_c——制冷运行份额；

T_c1——一个制冷季中水源热泵机组的运行小时数，当运行时间取一个月时，T_cl为最热月份水源热泵机组的运行小时数；

T_c2——一个制冷季中的小时数，当运行时间取一个月时，T_c2为最热月份的小时数。

2 供热工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下列公式计算：

式中 L_h——供热工况下，竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度(m)；

Q_h——水源热泵机组的额定热负荷(kw)；

COP——水源热泵机组的供热性能系数；

t_min——供热工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取-2～5℃；

F_h——供热运行份额；

T_h1——一个供热季中水源热泵机组的运行小时数；当运行时间取一个月时，T_h1为最冷月份水源热泵机组的运行小时数；

T_h2——一个供热季中的小时数；当运行时间取一个月时，T_h2为最冷月份的小时数。