【正文】 ? 第一章 方案確定前的工程勘察 ? 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) ? 第三章 地下水源熱泵的施工與設(shè)計(jì) ? 第四章 地表水源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 一、地源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)進(jìn)行工程場地狀況調(diào)查，并應(yīng)對(duì)淺層地?zé)崮苜Y源進(jìn)行勘查。 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)已有建筑物的占地面積及其分布； 3） 場地內(nèi)樹木植被、池塘、排水溝及架空輸電線、電信電纜的分布； 4） 場地內(nèi)已有的、計(jì)劃修建的地下管線和地下構(gòu)筑物的分布及其埋深； 5）場地內(nèi)已有水井的位置。 工程場地可利用面積應(yīng)滿足修建地表水抽水構(gòu)筑物 (地表水換熱系統(tǒng) )或修建地下水抽水井和回灌井 (地下水換熱系統(tǒng) )或埋設(shè)水平或豎直地埋管換熱器 (地埋管換熱系統(tǒng) )的需要。同時(shí)應(yīng)滿足置放和操作施工機(jī)具及埋設(shè)室外管網(wǎng)的需要。 淺層地?zé)豳Y源的勘察包括以下內(nèi)容： 1）地埋管換熱系統(tǒng)勘察包括： 第一章 方案確定前的工程勘察 ? 巖土層的結(jié)構(gòu)； ? 巖土體熱物性； ? 巖土體溫度； ? 地下水靜水位、水溫、水質(zhì)及分布； ? 地下水徑流方向、速度； ? 凍土層厚度。 采用水平地埋管換熱器時(shí)，地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用槽探、坑探或研探進(jìn)行。槽探是為了了解構(gòu)造線和破碎帶寬度、地層和巖性界限及其延伸方向等在地表挖掘探槽的工程勘察技術(shù)。探槽應(yīng)根據(jù)場地形狀確定，探槽的深度一般超過埋管深度 1m。采用豎直地埋管換熱器時(shí)，地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用鉆探進(jìn)行。鉆探方案應(yīng)根據(jù)場地大小確定，勘探孔深度應(yīng)比鉆孔至少深 5m。 巖土體熱物性指巖土體的熱物性參數(shù)，包括巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱等。若埋管區(qū)域已具有權(quán)威部門認(rèn)可的熱物性參數(shù)，可直接采用已有數(shù)據(jù)，否則應(yīng)進(jìn)行巖土體導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱等熱物性測定。 第一章 方案確定前的工程勘察 測定方法可采用實(shí)驗(yàn)室法或現(xiàn)場測定法。 a) 實(shí)驗(yàn)室法 :對(duì)勘探孔不同深度的巖土體樣品進(jìn)行測定，并以其深度加權(quán)平均，計(jì)算該勘探孔的巖土體熱物性參數(shù) 。對(duì)探槽不同水平長度的巖土體樣品進(jìn)行測定，并以其長度加權(quán)平均，計(jì)算該探槽的巖土體熱物性參數(shù)。 b) 現(xiàn)場測試法 :現(xiàn)場測試巖土體應(yīng)在測試埋管狀況穩(wěn)定后進(jìn)行。根據(jù)埋管深度或長度，測試一般應(yīng)在測試埋管安裝完畢 72h后進(jìn)行。對(duì)兩個(gè)勘探孔 (槽 )及兩個(gè)以上勘探孔 (槽 )的測試，其測試結(jié)果取算術(shù)平均值。 2） 地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容： ? 地下水類型； ? 含水層巖性、分布、埋深及厚度； ? 含水層的富水性和滲透性； ? 地下水徑流方向、速度和水力坡度； 第一章 方案確定前的工程勘察 ? 地下水水溫及其分布； ? 地下水水質(zhì)； ? 地下水水位動(dòng)態(tài)變化。 3）地下水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)。包括： ? 抽水試驗(yàn)； ? 回灌試驗(yàn)； ? 測量出水水溫； ? 取分層水樣并化驗(yàn)分析分層水質(zhì)； ? 水流方向試驗(yàn)； ? 滲透系數(shù)計(jì)算 。 滲透系數(shù)指單位時(shí)間內(nèi)通過單位斷面的流量 (m/d)，一般用來衡量地下水在含水層中徑流的快慢 。 第一章 方案確定前的工程勘察 4）地表水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容： ? 地表水水源性質(zhì)、水面用途、深度、面積及其分布； ? 不同深度的地表水水溫、水位動(dòng)態(tài)變化； ? 地表水流速和流量動(dòng)態(tài)變化； ? 地表水水質(zhì)及其動(dòng)態(tài)變化； ? 地表水利用現(xiàn)狀； ? 地表水取水和回水的適宜地點(diǎn)及路線。 地表水水溫、水位及流量勘察應(yīng)包括近 20年最高和最低水溫、水位及最大和最小水量 。地表水水質(zhì)勘察應(yīng)包括 :引起腐蝕與結(jié)垢的主要化學(xué)成分，地表水源中含有的水生物、細(xì)菌類、固體含量及鹽堿量等。 第一章 方案確定前的工程勘察 二、對(duì)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。調(diào)查區(qū)域半徑宜大于擬定換熱區(qū)100— 200m。調(diào)查以收集資料為主，除觀察地形地貌外，應(yīng)調(diào)查已有水井的位置、類型、結(jié)構(gòu)、深度、地層剖面、出水量、水位、水溫及水質(zhì)情況，還應(yīng)了解水井的用途，開采方式、年用水量及水位變化情況等。 三、工程勘察應(yīng)由具有勘查資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)。工程勘察完成后，應(yīng)編寫工程勘察報(bào)告，并對(duì)資源可利用情況提出建議。 第一章 方案確定前的工程勘察 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) ? 第一節(jié) 基本原則 ? 第二節(jié) 地埋管管材與傳熱介質(zhì) ? 第三節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 第四節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)施工 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 第一節(jié) 基本原則 1. 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)巖土體地質(zhì)勘察結(jié)果評(píng)估地埋管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)濟(jì)性。 巖土體的特性對(duì)地埋管換熱器施工進(jìn)度和初投資有很大影響。堅(jiān)硬的巖土體將增加施工難度及初投資，而松軟巖土體的地質(zhì)變形對(duì)地埋管換熱器也會(huì)產(chǎn)生不利影響。為此，工程勘察完成后，應(yīng)對(duì)地埋管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估。 2. 埋管區(qū)域和建筑物之間的距離，應(yīng)符合地下構(gòu)筑物與建筑物間距的相關(guān)規(guī)定，且埋管距離不得小于 2m。 3. 地埋管施工時(shí)，應(yīng)避讓并嚴(yán)禁損壞其它地下管線及構(gòu)筑物。 管溝開挖施工中遇有管道、電纜、地下構(gòu)筑物或文物古跡時(shí)，應(yīng)予以保護(hù)，并及時(shí)與有關(guān)部門聯(lián)系協(xié)同處理。 4. 地埋管換熱器安裝完成后，應(yīng)在埋管區(qū)域做出標(biāo)志或表明管線的定位帶，并以現(xiàn)場的 2個(gè)永久目標(biāo)進(jìn)行定位。 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 第二節(jié) 地埋管管材與傳熱介質(zhì) 1. 地埋管管材及管件應(yīng)符合以下規(guī)定： a) 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(dòng)阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（ PE80或 PE100）或聚丁烯管（ PB） ,不宜采用聚氯乙烯（ PVC）管。管件與管材應(yīng)為相同材料 。 b) 地埋管質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)規(guī)定，管材的承壓能力應(yīng)不小于設(shè)計(jì)工作壓力的 ，且不應(yīng)小于 。工作溫度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)供回水溫度要求。地埋管壁厚宜按附錄 A選擇。 c) 埋入土壤中的地埋管應(yīng)能按設(shè)計(jì)要求長度定長供應(yīng)，除 U型管底部外，中間不應(yīng)有機(jī)械接口及金屬接頭。 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 2. 傳熱介質(zhì)應(yīng)以水為首選，也可選用符合下列要求的其它介質(zhì)： a) 安全，腐蝕性弱，易于購買、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏； b) 較低的冰點(diǎn)； c) 良好的傳熱特性，較低的摩擦阻力損失； d) 與地埋管管材無化學(xué)反應(yīng)。 傳熱介質(zhì)的安全性包括毒性、易燃性及腐蝕性 。良好的傳熱特性和較低的摩擦阻力是指傳熱介質(zhì)具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)和較低的鉆度。 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 3. 在有可能凍結(jié)的地區(qū)，傳熱介質(zhì)應(yīng)添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應(yīng)在充注閥處注明 。 可選擇防凍劑包括 : a) 鹽類 :氯化鈣和氯化鈉 。 b) 乙二醇 :乙烯基乙二醇和丙烯基乙二醇 。 c) 酒精 :甲醇，異丙基，乙醛 。 d) 鉀鹽溶液 :醋酸鉀和碳酸鉀。 使用溫度（ t℃) 名稱 質(zhì)量濃度（％） 密度 （ kg/ m3 ） 比熱 KJ/(kg* ℃) 導(dǎo)熱系數(shù)W/(m*K) 黏度*103 Pa*s 凝固點(diǎn) ℃ 0 ℃ 氯化鈣溶液 12 1111 甲醇溶液 15 979 8 乙二醇溶液 25 1030 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) ? 4. 選擇防凍劑時(shí)，添加防凍劑后的介質(zhì)的冰點(diǎn)宜比設(shè)計(jì)最低使用水溫低 3～ 5℃ ；同時(shí)應(yīng)考慮防凍劑對(duì)管道、管件的腐蝕性以及防凍劑的安全性、經(jīng)濟(jì)性及其對(duì)換熱的影響。 a) 添加防凍劑后的傳熱介質(zhì)的冰點(diǎn)宜比設(shè)計(jì)最低使用水溫低 35℃ ，是為了防止出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。 b) 地埋管換熱系統(tǒng)的金屬部件應(yīng)與防凍劑兼容。這些金屬部件包括循環(huán)泵及其法蘭、金屬管道、傳感部件等與防凍劑接觸的所有金屬部件。 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 第三節(jié) 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) a) 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)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，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。 b) 地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行周期動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算最小計(jì)算周期宜為 1年。計(jì)算周期內(nèi)，地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量應(yīng)與其總吸熱量相平衡。 全年冷、熱負(fù)荷平衡失調(diào)，將導(dǎo)致地埋管區(qū)域巖土體溫度持續(xù)升高或降低，從而影響地埋管換熱器的換熱性能，降低地埋管換熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，地埋管換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮全年冷熱負(fù)荷的影響。 c) 地埋管換熱器換熱量應(yīng)滿足計(jì)算周期內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)實(shí)際最大吸熱量或釋熱量的要求。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調(diào)峰形式。 第二章 土壤源熱泵的施工與設(shè)計(jì) 地源熱泵系統(tǒng)最大釋熱量與建筑設(shè)計(jì)冷負(fù)荷相對(duì)應(yīng)。包括 :空調(diào)負(fù)荷和機(jī)組壓縮機(jī)耗功、循環(huán)水在輸送過程中得到的熱量、水泵釋放到循環(huán)水中的熱量。將上述三項(xiàng)熱量相加就可得到供冷工況下釋放到循環(huán)水的總熱量。即 : 最大釋