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地埋管換熱系統(tǒng)技術規(guī)范

更新時間：2020-05-19　點擊量：3637

地埋管換熱系統(tǒng)技術規(guī)范

1 工程勘察

1.1 一般規(guī)定

1.1.1地源熱泵系統(tǒng)方案設計前。應進行工程場地狀況調查，并應對淺層地熱能資源進行勘察。

1.1.2對已具備水文地質資料或附近有水井的地區(qū)，應通過調查獲取水文地質資料

1.1.3工程勘察應由具有勘察資質的專業(yè)隊伍承擔。工程勘察完成后，應編寫工程勘察報告，并對資源可利用情況提出建議。

1.1.4工程場地狀況調查應包括下列內容:

1）場地規(guī)劃面積、形狀及坡度;

2）場地內已有建筑物和規(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）場地內已有的、計劃修建的地下管線和地下構筑物的分布及其埋深;

5）場地內已有的水井的位置。

1.2 地埋管換熱系統(tǒng)勘察

1.2.1地埋管地源熱泵系統(tǒng)方案設計前，應對工程場區(qū)內巖土體地質條件進行勘察。

1.2.2地埋管換熱系統(tǒng)勘察應包括下列內容:

1）巖土層的結構;

2）巖土體熱物性;

3）巖土體溫度;

4）地下水靜水位、水溫、水質及分布;

5）地下水徑流方向、速度;

6）凍土層厚度。

2 地埋管換熱系統(tǒng)

2.1 一般規(guī)定

2.1.1地埋管換熱系統(tǒng)設計前，應根據(jù)工程勘察結果評估地埋管換熱系統(tǒng)實施的可行性及經(jīng)濟性。

2.1.2地埋管換熱系統(tǒng)施工時，嚴禁損壞既有地下管線及構筑物

2.1.3地埋管換熱器安裝完成后，應在埋管區(qū)域做出標志或標明管線的定位帶，并應采用2個現(xiàn)場的目標進行定位。

2.2 地埋管管材與傳熱介質

2.2.1地埋管及管件應符合設計要求，且應具有質量檢驗報告和生產(chǎn)廠的合格證。

2.2.2地埋管管材及管件應符合下列規(guī)定:

1）地埋管應采用化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導熱系數(shù)大、流動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。管件與管材應為相同材料

2）地埋管質量應符合國家現(xiàn)行標準中的各項規(guī)定。管材的公稱壓力及使用溫度應滿足設計要求，且管材的公稱壓力不應小于1.O MPa。地埋管外徑及壁厚可按本規(guī)范附錄A的規(guī)定選用

2.2.3傳熱介質應以水，也可選用符合下列要求的其他介質:

1）安全，腐蝕性弱，與地埋管管材無化學反應;

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、運輸和儲藏。

2.2.4在有可能凍結的地區(qū)，傳熱介質應添加防凍劑。防凍劑的類型、濃度及有效期應在充注閥處注明。

2.2.5添加防凍劑后的傳熱介質的冰點宜比設計低運行水溫低3-5"C。選擇防凍劑時，應同時考慮防凍劑對管道與管件的腐蝕性，防凍劑的安全性、經(jīng)濟性及其對換熱的影響。

2.3 地埋管換熱系統(tǒng)設計

2.3.1地埋管換熱系統(tǒng)設計前應明確待埋管區(qū)域內各種地下管線的種類、位置及深度，預留未來地下管線所需的埋管空間及埋管區(qū)域進出重型設備的車道位置。

2.3.2地埋管換熱系統(tǒng)設計應進行全年動態(tài)負荷計算，計算周期宜為1年。計算周期內，地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量宜與其總吸熱量相平衡。

2.3.3地埋管換熱器換熱量應滿足地源熱泵系統(tǒng)吸熱量或釋熱量的要求。在技術經(jīng)濟合理時，可采用輔助熱源或冷卻源與地埋管換熱器并用的調峰形式。

2.3.4地埋管換熱器應根據(jù)可使用地面面積、工程勘察結果及挖掘成本等因素確定埋管方式。

2.3.5地埋管換熱器設計計算宜根據(jù)現(xiàn)場實測巖土體及回填料熱物性參數(shù)，采用軟件進行。豎直地埋管換熱器的設計也可按本規(guī)范附錄B的方法進行計算。

2.3.6地埋管換熱器設計計算時，環(huán)路集管不應包括在地埋管換熱器長度內。

2.3.7水平地埋管換熱器可不設坡度。上層埋管頂部應在凍土層以下0. 4m，且距地面不宜小于0. 8m,

2.3.8豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m，鉆孔孔徑不宜小于0.llm，鉆孔間距應滿足換熱需要，間距宜為3~6m。水平連接管的深度應在凍土層以下0.6m，且距地面不宜小于1.5m。

2.3.9地埋管換熱器管內流體應保持紊流流態(tài)，水平環(huán)路集管坡度宜為0.002。

2.3.10地埋管環(huán)路兩端應分別與供、回水環(huán)路集管相連接，且宜同程布置。每對供、回水環(huán)路集管連接的地埋管環(huán)路數(shù)宜相等。供、回水環(huán)路集管的間距不應小于0.6m。

2.3.11地埋管換熱器安裝位置應遠離水井及室外排水設施，并宜靠近機房或以機房為中心設置。

2.3.12地埋管換熱系統(tǒng)應設白動充液及泄漏報警系統(tǒng)。需要防凍的地區(qū)，應設防凍保護裝置。

2.3.13地埋管換熱系統(tǒng)應根據(jù)地質特征確定回填料配方，回填料的導熱系數(shù)不應低于鉆孔外或溝槽外巖土體的導熱系數(shù)。

2.3.14地埋管換熱系統(tǒng)設計時應根據(jù)實際選用的傳熱介質的水力特性進行水力計算。

2.3.15地埋管換熱系統(tǒng)宜采用變流量設計

2.3.16地埋管換熱系統(tǒng)設計時應考慮地埋管換熱器的承壓能力，若建筑物內系統(tǒng)壓力超過地埋管換熱器的承壓能力時，應設中間換熱器將地埋管換熱器與建筑物內系統(tǒng)分開。

2.3.17地埋管換熱系統(tǒng)宜設置反沖洗系統(tǒng)，沖洗流量宜為工作流量的2倍。

2.4 地埋管換熱系統(tǒng)施工

2.4.1地埋管換熱系統(tǒng)施工前應具備埋管區(qū)域的工程勘察資料、設計文件和施工圖紙，并完成施工組織設計。

2.4.2地埋管換熱系統(tǒng)施工前應了解埋管場地內已有地下管線、其他地下構筑物的功能及其準確位置，并應進行地面清理，鏟除地面雜草、雜物，平整地面。

2.4.3地埋管換熱系統(tǒng)施工過程中，應嚴格檢查并做好管材保護工作。

2.4.4管道連接應符合下列規(guī)定:

1）埋地管道應采用熱熔或電熔連接。聚乙烯管道連接應符合國家現(xiàn)行標準《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》CIJ101的有關規(guī)定;

2）豎直地埋管換熱器的U形彎管接頭，宜選用定型的U形彎頭成品件，不宜采用直管道偎制彎頭;

3）豎直地埋管換熱器U形管的組對長度應能滿足插人鉆孔后與環(huán)路集管連接的要求，組對好的U形管的兩開口端部，應及時密封。

2.4.5水平地埋管換熱器鋪設前，溝槽底部應先鋪設相當于管徑厚度的細砂。水平地埋管換熱器安裝時，應防止石塊等重物撞擊管身。管道不應有折斷、扭結等問題，轉彎處應光滑，且應采取固定措施。

2.4.6水平地埋管換熱器回填料應細小、松散、均勻，且不應含石塊及土塊。回填壓實過程應均勻，回填料應與管道接觸緊密，且不得損傷管道。

2.4.7豎直地埋管換熱器U形管安裝應在鉆孔鉆好且孔壁固化后立即進行。當鉆孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等導致成孔困難時，應設護壁套管。下管過程中，U形管內宜充滿水，并宜采取措施使U形管兩支管處于分開狀態(tài)。

2.4.8豎直地埋管換熱器U形管安裝完畢后，應立即灌漿回填封孔。當埋管深度超過40M時，灌漿回填應在周圍臨近鉆孔均鉆鑿完畢后進行。

2.4.9豎直地埋管換熱器灌漿回填料宜采用膨潤土和細砂(或水泥)的混合漿或灌漿材料。當?shù)芈窆軗Q熱器設在密實或堅硬的巖土體中時，宜采用水泥基料灌漿回填。

2.4.10地埋管換熱器安裝前后均應對管道進行沖洗。

2.4.11當室外環(huán)境溫度低于。℃時，不宜進行地埋管換熱器的施工。

2.5 地埋管換熱系統(tǒng)的檢驗與驗收

2.5.1地埋管換熱系統(tǒng)安裝過程中，應進行現(xiàn)場檢驗，并應提供檢驗報告。檢驗內容應符合下列規(guī)定:

1）管材、管件等材料應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定;

2）鉆孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直徑、壁厚及長度均應符合設計要求;

3）回填料及其配比應符合設計要求;

4）水壓試驗應合格;

5）各環(huán)路流量應平衡，且應滿足設計要求;

6）防凍劑和防腐劑的特性及濃度應符合設計要求;

7）循環(huán)水流量及進出水溫差均應符合設計要求。

2.5.2水壓試驗應符合下列規(guī)定:

1 試驗壓力:當工作壓力小于等于1.O MPa時，應為工作壓力的1.5倍，且不應小于0.6MPa;當工作壓力大于1.OMPa時，應為工作壓力加0.5MPao

2 水壓試驗步驟:

1) 豎直地埋管換熱器插人鉆孔前，應做第1次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3 %，且無泄漏現(xiàn)象;將其密封后，在有壓狀態(tài)下插人鉆孔，完成灌漿之后保壓lh。水平地埋管換熱器放人溝槽前，應做第1次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少15min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%，且無泄漏現(xiàn)象。

2) 豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后，回填前應進行第二次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少3 0min,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%，且無泄漏現(xiàn)象。

3) 環(huán)路集管與機房分集水器連接完成后，回填前應進行第三次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少2h,且無泄漏現(xiàn)象。

4) 地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢，且沖洗、排氣及回填完成后，應進行第四次水壓試驗。在試驗壓力下，穩(wěn)壓至少12h,穩(wěn)壓后壓力降不應大于3%}

3 水壓試驗宜采用手動泵緩慢升壓，升壓過程中應隨時觀察與檢查，不得有滲漏;不得以氣壓試驗代替水壓試驗

2.5.3回填過程的檢驗應與安裝地埋管換熱器同步進行。

條文說明

1 工程勘察

1.1 一般規(guī)定

1.1.1工程場地狀況及淺層地熱能資源條件是能否應用地源熱泵系統(tǒng)的基礎。地源熱泵系統(tǒng)方案設計前，應根據(jù)調查及勘察情況，選擇采用地埋管、地下水或地表水地源熱泵系統(tǒng)。淺層地熱能資源勘察包括地埋管換熱系統(tǒng)勘察、地下水換熱系統(tǒng)勘察及地表水換熱系統(tǒng)勘察。

1.1.2在工程場區(qū)內或附近有水井的地區(qū)，可調查收集已有工程勘察及水井資料。調查區(qū)域半徑宜大于擬定換熱區(qū)100一200m。調查以收集資料為主，除觀察地形地貌外，應調查已有水井的位置、類型、結構、深度、地層剖面、出水量、水位、水溫及水質情況，還應了解水井的用途，開采方式、年用水量及水位變化情況等。

1.1.4工程場地可利用面積應滿足修建地表水抽水構筑物(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))或埋設水平或豎直地埋管換熱器(地埋管換熱系統(tǒng))的需要。同時應滿足置放和操作施工機具及埋設室外管網(wǎng)的需要。

1. 2 地埋管換熱系統(tǒng) 勘察

1.2.1巖土體地質條件勘察可參照《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021及《供水水文地質勘察規(guī)范》GB 50027進行。

3.2.2采用水平地埋管換熱器時，地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用槽

探、坑探或研探進行。槽探是為了了解構造線和破碎帶寬度、

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。探槽應根據(jù)場地形狀確定，探槽的深度一般超過埋管深度

lm。采用豎直地埋管換熱器時，地埋管換熱系統(tǒng)勘察采用鉆探

進行。鉆探方案應根據(jù)場地大小確定，勘探孔深度應比鉆孔至

少深5m.

巖土體熱物性指巖土體的熱物性參數(shù)，包括巖土體導熱系

數(shù)、密度及比熱等。若埋管區(qū)域已具有部門認可的熱物性參

數(shù)，可直接采用已有數(shù)據(jù)，否則應進行巖土體導熱系數(shù)、密度及

比熱等熱物性測定。測定方法可采用實驗室法或現(xiàn)場測定法。

1 實驗室法:對勘探孔不同深度的巖土體樣品進行測定，

并以其深度加權平均，計算該勘探孔的巖土體熱物性參數(shù);對探

槽不同水平長度的巖土體樣品進行測定，并以其長度加權平均，

計算該探槽的巖土體熱物性參數(shù)。

2 現(xiàn) 場測試法:現(xiàn)場測試巖土體應在測試埋管狀況穩(wěn)定后

進行。根據(jù)埋管深度或長度，測試一般應在測試埋管安裝完畢

72h后進行。對兩個勘探孔(槽)及兩個以上勘探孔(槽)的測

試，其測試結果取算術平均值。

2.4 地埋管換熱系統(tǒng)施工

2.4.3地埋管的質量對地埋管換熱系統(tǒng)至關重要。進人現(xiàn)場的地埋管及管件應逐件進行外觀檢查，破損和不合格產(chǎn)品嚴禁使用。不得采用出廠已久的管材，宜采用剛制造出的管材。聚乙烯管應符合《給水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663的要求;聚丁烯管應符合《冷熱水用聚丁烯(PB)管道系統(tǒng)》GB/T19473. 2的要求。

地埋管運抵工地后，應用空氣試壓進行檢漏試驗。地埋管及管

件存放時，不得在陽光「曝曬。搬運和運輸時，應小L輕放，采用

柔韌性好的皮帶、吊帶或吊繩進行裝卸，不應拋摔和沿地拖曳。

4.4.6回填料應采用網(wǎng)孔不大于15mm X15mm的篩進行過篩，

保證回填料不含有尖利的巖石塊和其他碎石。為保證回填均勻且

回填料與管道緊密接觸，回填應在管道兩側同步進行，同一溝槽

中有雙排或多排管道時，管道之間的回填壓實應與管道和槽壁之

間的回填壓實對稱進行。各壓實面的高差不宜超過30cm。管腋

部采用人工回填，確保塞嚴、搗實。分層管道回填時，應重點做

好每一管道層上方15cm范圍內的回填。管道兩側和管頂以上

50cm范圍內，應采用輕夯實，嚴禁壓實機具直接作用在管道上，

使管道受損。

4.4.7護壁套管為下人鉆孔中用以保護鉆孔孔壁的套管。鉆孔

前，護壁套管應預先組裝好，施鉆完畢應盡快將套管放人鉆孔

中，并立即將水充滿套管，以防孔內積水使套管脫離孔底上浮，

達不到預定埋設深度。

下管時，可采用每隔2-4m設一彈簧卡(或固定支卡)的

方式將U形管兩支管分開，以提高換熱效果。

4.4.8 U形管安裝完畢后，應立即灌漿回填封孔，隔離含水

層。灌漿即使用泥漿泵通過灌漿管將混合漿灌人鉆孔中的過程。

泥漿泵的泵壓足以使孔底的泥漿上返至地表，當上返泥漿密度與

灌注材料的密度相等時，認為灌漿過程結束。灌漿時，應保證灌

漿的連續(xù)性，應根據(jù)機械灌漿的速度將灌漿管逐漸抽出，使灌漿

液自下而上灌注封孔，確保鉆孔灌漿密實，無空腔，否則會降低

傳熱效果，影響工程質量。

當埋管深度超過40m時，灌漿回填宜在周圍鄰近鉆孔均鉆

鑿完畢后進行，目的在于一旦孔斜將相鄰的U形管鉆傷，便于

更換。

4.4.，灌漿回填料一般為膨潤土和細砂(或水泥)的混合漿或

其他灌漿材料。膨潤土的比例宜占4寫-6%。鉆孔時取出

的泥砂漿凝固后如收縮很小時，也可用作灌漿材料。如果地埋管

換熱器設在非常密實或堅硬的巖土體或巖石情況下，宜采用水泥

基料灌漿，以防止孔隙水因凍結膨脹損壞膨潤土灌漿材料而導致

管道被擠壓節(jié)流。

4.4.10系統(tǒng)沖洗是保證地埋管換熱系統(tǒng)可靠運行的必須步驟，

在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

地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完成后均應對管道系統(tǒng)進行沖洗。

4.4.11室外環(huán)境溫度低于。℃時，塑料地埋管物理力學性能將

有所降低，容易造成地埋管的損害，故當室外環(huán)境溫度低于。℃

時，盡量避免地埋管換熱器的施工。

4. 5 地埋管換熱系統(tǒng) 的檢驗與驗收

4.5.2地埋管換熱系統(tǒng)多采用聚乙烯(PE)管。聚乙烯(PE)

管是一種熱塑性材料，管材本身具有受壓發(fā)生蠕變和應力松弛的

特性，與鋼管不同。因此，對聚乙烯(PE)管水壓試驗期間壓

力降值的理解應更全面些，充分考慮到壓力下降并不一定意味著

管道有泄漏。

1 國內現(xiàn)有規(guī)范對水壓試驗的規(guī)定:

《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB5 0243中規(guī)定:

1) 冷熱水、冷卻水系統(tǒng)的試驗壓力，當工作壓力小于

等于 l. OM Pa 時，為 1. 5倍工作壓力，但低不小

于。. 6M Pa ; 當工作壓力大于1.O MPa時，為工作壓

力加 0.5 M Pa ,

2) 系統(tǒng) 試壓 : 在各分區(qū)管道與系統(tǒng)主、干管全部連通

后，對整個系統(tǒng) 的管道進行系統(tǒng)的試壓。試驗壓力以低點的壓力為準，但低點的壓力不得超過管道與

組成件的承受壓力。壓力試驗升至試驗壓力后，穩(wěn)壓

lOm in ，壓力下降不得大于。.02 MPa，再將系統(tǒng)壓力

降至工作壓力，外觀檢查無滲漏為合格。

3) 各類耐壓塑料管的強度試驗壓力為1.5倍工作壓力，

嚴密性工作壓力為 1. 15 倍的設計工作壓力。

《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范》GB5 0242中

規(guī)定:

低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng):

1) 試驗壓力為工作壓力的1.5倍，但不小于。.6 M Pa.

2) 檢驗方法 : 在試驗壓力下穩(wěn)壓1h，壓力降不大于

0.0 5 M P a且不滲不漏。

采暖系統(tǒng):

1) 使用塑料管及復合管的熱水采暖系統(tǒng)，應以系統(tǒng)頂

點工作壓力加。 .2 M Pa做水壓試驗，同時在系統(tǒng)頂

點的試驗壓力不小于。. 4M Pa,

2) 檢驗方法 :使用塑料管的采暖系統(tǒng)應在試驗壓力下

1h 內壓力降不大于。 .05 MPa，然后降壓至工作壓力

的 1. 15 倍，穩(wěn) 壓 3h ，壓力降不大于0.0 3MPa，同

時各連接處不滲、不漏。

《建筑給水聚乙烯類管道工程技術規(guī)程》CJJ/T 98中規(guī)定:

1) 試驗壓力應為管道系統(tǒng)設計工作壓力的1.5倍，但

不得小于 0. 6 M Pa o

2) 水壓試驗應按下列步驟進行:

將試壓管段各配水點封堵，緩慢注水，同時將管內

空氣排出 ;

管道充滿水后，進行水密封性檢查;

對系統(tǒng) 加壓，應緩慢升壓，升壓時間不應小于

10 m in ;

升壓至規(guī) 定的試驗壓力后，停止加壓，穩(wěn)壓1h，壓

力降不得超過。.05M Pa;

在工作壓力的1.1 5倍狀態(tài)下穩(wěn)壓2h，壓力降不得超

過 0.0 3 M P a ，同時檢查各連接處，不得滲漏。

《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》CJJ 101中規(guī)定:

1) 試驗壓力:水壓試驗靜水壓力不應小于管道工作壓

力的 1. 5 倍，且試驗壓力不應低于0.8 M Pa，不得

以氣壓試驗代替水壓試驗。

2) 管道水壓試驗應分預試驗階段與主試驗階段兩個階

段進行。

3) 預試驗階段，應按如下步驟，并符合下列規(guī)定:

步驟 1: 將試壓管道內的水壓降至大氣壓，并持續(xù)

60m in 。期間應確保空氣不進人管道。

步驟 2: 緩慢將管道內水壓升至試驗壓力并穩(wěn)壓

30m in ，期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于

試驗壓力。檢查管道接口、配件等處有無滲漏現(xiàn)象。

當有滲漏現(xiàn) 象時應中止試壓，并查明原因采取相應

措施后重新組織試壓。

步驟 3: 停止注水補壓并穩(wěn)定60min。當60min后壓

力下降不超過試驗壓力的70%時，則預試驗階段的

工作結束。當 60min后壓力下降到低于試驗壓力的

70 %時，應停止試壓，并應查明原因采取相應措施

后再組織試壓。

4) 主試驗階段，應按如下步驟，并符合下列規(guī)定:

步驟 1: 在預試驗階段結束后，迅速將管道泄水降

壓，降壓量為試驗壓力的 100-15%,

期間應準確計量降壓所泄出的水量，設為△V (L)o

按照下式計算允許泄出的水量AV_ (1_);

V- = 1. 2 VA P {1 / E W 十 d,/(e.E,)} (8 )

式中V 一試壓管段總容積(L);

pP— 降壓量(MPa) ;

EW— 水的體積模量，不同水溫時EW.值可按表2采用;

腸— 管材彈性模量(MPa)，與水溫及試壓時間有關;

d;- 一管材內徑(m);

e_— 管材公稱壁厚(m)

當 △V 大于AV- ，應停止試壓。泄壓后應排除管內過量空

氣，再從預試驗階段的“步驟2”開始重新試驗。

表 2 溫度與體積模 . 關系

溫度(0c> 體積模量(M】a) 溫度(℃) 體積模量(W O

匕一2080 一2170

10 2110 }{25 }

15 2140 }2230

步驟 2: 每隔 3m in 記錄一次管道剩余壓力，應記錄

30m in 。當 30 mi n內管道剩余壓力有上升趨勢時，則

水壓試驗結果合格。

步驟 3 ; 3 0 mi n內管道剩余壓力無上升趨勢時，則應

再持續(xù) 觀察 6 0m in 。當整個90min內壓力下降不超過

。.0 2M P a，則水壓試驗結果合格。

步驟 4: 當主試驗階段上述兩條均不能滿足時，則水

壓試驗結果不合格。應查明原因并采取相應措施后

再組織試壓。

2 國外地埋管換熱系統(tǒng)水壓試驗標準及方法

加拿大地源熱泵系統(tǒng)設計安裝標準((Designa ndi nstallation

of earthenergy systems for commercial and institutional buildings))

CAN/CSA-C448.1(簡稱加拿大標準)中水壓試驗方法如

下:

試壓分四個階段:

(1) 豎直地埋管換熱器插人鉆孔前，應充水進行水壓試驗后

再封堵。試驗壓力大于等于690kPa,穩(wěn)壓15min,沒有明顯壓

力降低或泄漏。該壓力應保持到回填后lh

(2) 豎直或水平地埋管換熱器與環(huán)路集管裝配完成后，回填

前應進行水壓試驗。

(3) 各環(huán) 路集管與機房分集水器連接完成后，回填前應充

水進行水壓試驗。試驗壓力應大于等于690kPa，且系統(tǒng)低

點壓力應小于管材破裂壓力。試壓持續(xù)至少21,，期間應無泄

漏現(xiàn)象。

(4) 地埋管換熱系統(tǒng)全部安裝完畢，且沖洗、排氣完成并回

填后應充水進行水壓試驗。試驗壓力應大于等于690kPa，且系

統(tǒng)低點壓力應小于管材破裂壓力。試壓持續(xù)至少12h，期間

壓力降沒有明顯變化(應不大于3%)0

分別進行 (3),( 4)兩階段水壓試驗的目的是為了保證水壓

試驗結果的正確性。因為系統(tǒng)進行第(3)階段試壓時，地埋管

環(huán)路可能會發(fā)生膨脹現(xiàn)象，一段時間后將導致壓力有所下降，容

易造成系統(tǒng)有泄漏的假象，故需要進行第(4)階段水壓試驗。

美國地埋管地源熱泵系統(tǒng)設計與安裝標準《Closed一工oop/

GeothermalHeat Pump Systems -Design and Installation

Standards)1997(簡稱美國標準)中水壓試驗方法如下:

(1) 所有地埋管安裝前均應做壓力試驗，地埋管換熱器所有

部件回填前均應做壓力試驗。

(2) 壓力試驗應為水壓試驗，試驗壓力至少為管材設計壓力

的1.5倍或系統(tǒng)運行壓力的3倍。

(3 ) 試驗時間30min，期間應無泄漏現(xiàn)象。

3 國內地埋管換熱系統(tǒng)應用時間不長，在水壓試驗方法上

缺乏試驗與實踐數(shù)據(jù)。《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》

cii 101適用于埋地聚乙烯給水管道工程，但其水壓試驗方法與

地埋管換熱系統(tǒng)工程應用實踐有較大差距，也不宜直接采用。加

拿大標準與美國標準相比，前者步驟清晰與目前地埋管換熱系統(tǒng)

工程應用實踐相一致，故本規(guī)范水壓試驗方法是建立在加拿大標

準基礎上，在試驗壓力上考慮了與國內相關標準的一致性。

4.5.3回填過程的檢驗內容包括回填料配比、混合程序、灌漿

及封孔的檢驗。

地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)施工方案

地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測量系統(tǒng)方案

礦井分散式垂直測溫系統(tǒng)

礦井測溫系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)

產(chǎn)品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫

此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè)，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經(jīng)銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結：高性價格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

本系統(tǒng)技術參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

1、溫度在線監(jiān)測

2、報警功能

3、數(shù)據(jù)存儲

4、定時保存設置

5、歷史數(shù)據(jù)報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數(shù)：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經(jīng)測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應該限制在150個節(jié)點以內。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產(chǎn)品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據(jù)客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據(jù)該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環(huán)境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地熱測溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設

一、系統(tǒng)介紹

1、建設自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預

警，做到真正的無人值守。可對熱泵系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導依據(jù)。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設備的地熱井實施自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)分

析展示，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預

警，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內水位監(jiān)測及變化曲線；

地埋管換熱系統(tǒng)技術規(guī)范

推薦產(chǎn)品如下：