北京市地埋管地源热泵系统工程技术规范( 征求意见稿)

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北 京 市 地 方 标 准

DB XX/ XXXXX—XXXX

地埋管地源热泵系统工程技术规范

Technical code for ground pipe heat pump system

( 征求意见稿)

北京市质量技术监督局 发 布

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目 次

前言

1 范围

2 规范性引用文件

3 术语和定义

4 基本规定

5 勘查与评估

6 系统设计

7 系统施工

8 系统监测

9 调试与验收

附录 A（资料性附录） 地埋管外径及壁厚

附录 B（资料性附录） 岩土体热物性参数

前 言

本规范根据 GB/T1.1-2009 给出的规则起草。

本规范起草单位：北京市地质矿产勘查开发局，北京节能环保中心,北京市地质勘察技术院，中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心 ,北京源深节能技术有限责任公司, 北京华源热力管网有限公司

本规范主要起草人： 李宁波，冉伟彦，杨俊伟，于湲，郑佳，张文秀，李娟，郭艳春，焦江波，李军，周涛，李萌文，闫立华,王伟,金波

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地埋管地源热泵系统工程技术规范

1 范围

本标准规定了地埋管地源热泵系统工程的场地浅层地温能勘查评估、 换热系统设计与施工、 监测系统建设、调试和验收等工作的内容、方法和要求。

本标准适用于以岩土体为低温热源，以水为传热介质，采用热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程设计、施工及验收。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是*的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修改）适用于本文件。

GB 50015 建筑给水排水设计规范

GB 50019 采暖通风及空气调节设计规范

GB 50189 公共建筑节能设计标准

GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范

GB 50242 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范

GB 50243 通风与空调工程施工质量验收规范

GB 50274 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范

GB 50366 地源热泵系统工程技术规范

GB 50736 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范

DZT 0225 浅层地温能勘查评价规范

JGJ 26 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准

CJJ 28 城镇供热管网施工及验收规范

CJJ 101 埋地聚乙烯给水管道工程技术规程

3 术语和定义

下列术语定义适用于本文件。

3.1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、地温能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地温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。

3.2地埋管换热系统 pipe 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温能交换系统， 又称土壤热交换系统。

3.3浅层地温能资源 shallow geothermal energy

蕴藏在地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的热能资源。

3.4传热介质 heat-transfer fluid

地源热泵系统中，通过地埋管换热器与岩土体、地下水或地表水进行热交换的一种液体，一般为达标的清水。

3.5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。

3.6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。

3.7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。

3.8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。

3.9勘查测试孔 vertical testing exchanger

按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于测试的竖直地埋管换热器称为勘查测试孔。

3.10现场热响应试验 rock-soil thermal response test

通过测试仪器，对项目所在场区的勘查测试孔进行一定时间的连续换热试验， 获得项目场区岩土体的初始温度、岩土体热物性及岩土体换热能力等参数。

3.11岩土体初始平均温度 initial temperature of the rock-soil

从自然地表下10m~20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土体常年恒定的平均温度。

3.12埋设温度传感器法 Embedding temperature sensor method

在地埋管换热器不同深度埋设温度传感器， 通过实时监测温度传感器的监测数值， 确定不同深度岩土体温度的方法。

3.13无功循环法 Reactive circulation method

不向地埋管换热器内循环水加载冷、热量，利用循环水与岩土体达到热平衡时的温度，计算岩土体初始平均温度的方法。

3.14水温平衡法 water temperature balance method

地埋管换热器安装完成后在管内充满水，足够时间后，管内的水与岩土体的温度达到平衡，此时通过水泵循环将管内的水泵出，同时监测水温的变化，分析岩土体的温度的方法。

3.15岩土体综合热物性参数 parameter of the rock-soil thermal properties

地埋管换热器深度范围内，岩土体的综合导热系数、综合比热容。

3.16换热孔 heat exchange hole

地埋管换热系统运行期间，参与热量交换的地埋管换热器。

3.17换热监测孔 heat exchange monitoring hole

在换热孔内下入温度传感器，用于监测换热过程中换热孔内地层温度的变化。

3.18换热影响监测孔 heat exchange effect monitoring hole

在布孔区域内部或外围一定距离内布置的监测孔，用于监测换热孔的换热影响范围。

3.19常温监测孔 initial temperature monitoring hole

布置在布孔区域以外至少10m远的地方，作为不同季节地层温度的参照。

3.20接触式温度传感器 contact-type temperature sensor

测温探头插入到管道内部，与循环介质直接接触的温度传感器。

3.21贴片式温度传感器 SMD temperature sensor

安装于管道外部，不与循环介质直接接触，通过测量管壁温度计算循环介质温度的温度传感器。

3.22超声波流量计 ultrasonic flowmeter

通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。

3.23钳形电流互感器 split core type current transformer

电流互感器的铁心可以张开，不切断被测电流所通过的导线使导线穿过铁心，以实现电流的测量。

4 基本要求

4.1 方案论证阶段应对浅层地温地质条件进行勘查，编写浅层地温地质条件评估报告，并进行全面的技术经济性和风险性分析。

4.2 地埋管地源热泵系统设计应达到 GB 50015、GB 50019 和 GB 50189 的要求。

4.3 地埋管地源热泵系统施工应由具有相应资质的专业施工单位完成，其中地埋管换热系统部分施工应具有地质勘查资质，机房部分施工应具有机电设备安装资质。

4.4 建设施工过程严禁破坏生态环境及文物古迹。

5 勘查与评估

5.1 一般要求

5.1.1 项目建设单位建设地埋管地源热泵项目前，应进行工程场地状况调查，并应委托具有地质勘查资质的专业队伍进行项目场地浅层地温能勘查。

5.1.2 项目场地浅层地温能勘查后，勘查单位应编写浅层地温地质条件评估报告，并配合建设单位取得国土资源部门的评估意见。

5.1.3 勘查前应收集建设场地及其周边一定范围内地质、水文地质资料、已建地源热泵工程勘查和运行情况等资料，选择适宜的浅层地温能换热方式，确定相应的勘查方法。

5.2 工程场地状况调查

5.2.1 地埋管地源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查。

5.2.2 调查内容应包括：

a) 场地规划面积、形状及地形地貌特征；

b) 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布、基础型式及埋深；

c) 场地内已有树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、市政管网、交通设施、历史文化遗迹、电信电缆的分布及规划综合管线分布；

d) 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；

e) 交通道路状况及施工所需的电源、水源情况。

5.3 地埋管换热系统勘查

5.3.1 勘查范围为地埋管地源热泵工程换热系统工程建设场地。勘查技术方法包括物探、钻探、测试、实验等。

5.3.2 勘查要求：

a) 水平地埋管换热系统工程， 工程场地勘查采用槽探或钎探进行。 槽探位置和长度应根据场地形状确定，槽探的深度宜超过预计的埋管深度 1m。竖直地埋管换热系统工程，工程场地勘查采用钻探进行；& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; /p>

b) 勘查工作量的布置，按表 1 确定。

表1 探槽和勘查孔工作量

埋管方式  工程热负荷 q/kW  探槽、勘查孔数量/个

q＜25  1（探槽）

水平

q≥25  ≥2（探槽）

q＜550  1（孔）

550≤q＜1000  2（孔）

1000≤q＜2000  2~3（孔）

竖直

q≥2000  ≥3（孔）

注：工程热负荷取冷、热负荷中较大者。

5.3.3 勘查内容应包括：

a) 查明岩土体层岩性结构、地下水位、地下水径流方向、速度、地温场分布特征、冻土层厚度；

b) 勘查孔应进行现场热响应试验，取得地埋管换热器综合传热系数、岩土体平均导热系数、岩土体初始温度等参数；

c) 进行地埋管换热系统场地浅层地温能评价，提出合理的开发利用方案。

5.3.4 浅层地温地质条件评估的内容应包括：

a) 序言： 项目情况简介及任务的来源与要求说明， 简要评述勘查区以往水文地质的工作程度及浅层地温利用的现状，叙述区域的地层分布情况、气候条件及水文特征，简述勘查工作的进程以及完成的工作量；& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; /p>

b) 地源热泵系统的初步设计方案；

c) 项目所在地水文地质条件论证；

d) 勘查工作情况：结合浅层地温能评价方法的需要，论述勘查工作的主要内容及其布置，提出本次勘查工作的主要成果。

e) 项目所在地的浅层地温能的评价： 地层换热能力的测试情况， 论述浅层地温能利用量计算的依据，计算评价浅层地温能，根据保护资源，合理开发的原则，提出相应的利用方式，简述其保证程度，并预测其可能的变化趋势，对浅层地温能资源进行综合的评估；

f) 结论及建议：提出拟建换热系统的方式，.评价浅层地温的资源条件，建议的系统利用方案。方案中应包括地质环境观测孔（3-5 个），指出在施工中和系统运行后应注意的事项。

5.3.5 在经济技术合理时，可采用辅助热源或冷却源与地埋管并用的调峰方式。

5.3.6 地埋管地源热泵项目浅层地温地质条件评估报告的编写，应由具有地质勘查资质的地勘单位负责。项目规模较大（应用建筑面积 10000 平方米以上）的，应对浅层地温地质条件评估报告进行评审，& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; /p>

评审工作由市主管部门或由该部门认定的其他具有资质的单位负责。

5.4 现场热响应试验

5.4.1 地埋管地源热泵系统场地浅层地温能勘查应进行勘查孔的现场热响应试验。

5.4.2 勘查测试孔数量要求见表 1，对 2 个及以上勘查测试孔的试验，其试验结果应取算术平均值。

5.4.3 勘查测试孔的施工单位应具有地质勘查资质， 现场热响应试验的试验设备应取得相应部门认证。

5.4.4 勘查测试孔的地埋管换热器设置方式、深度和回填方式应与拟建设的工程换热孔保持一致。

5.4.5 现场热响应试验应在勘查测试孔施工完成后周围岩土体温度恢复至初始温度±0.5℃以内后进行。对于灌注水泥砂浆回填，至少放置 10d，对于其它的回填方式，至少放置 2d。

5.4.6 试验设备与勘查测试孔的连接应减少弯头、变径，连接管外露部分应保温，保温层厚度不应小于 20mm。同一管路内，勘查测试孔孔口水温与试验设备进、出水口水温温差不宜大于 0.2℃。& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; /p>

5.4.7 现场热响应实验应包括下列内容：

a) 岩土体初始平均温度测试，可以采用埋设温度传感器法、无功循环法或水温平衡法。

b) 岩土体热响应测试，可以是稳定热流测试或稳定工况测试。

5.4.8 测试仪表：加热功率的测量误差不应大于±1%，流量的测量误差不应大于±1%，温度的测量误

差不应大于±0.2℃。

5.4.9 现场换热测试技术要求：

a) 现场换热测试应连续不间断，采用“无功循环法”测试岩土体初始平均温度，持续时间不应小

于 48h，岩土体热响应测试持续时间应不少于 72h，且温度稳定（变化幅度小于 1℃）后，观测时间不少于 24h；

b) 采用稳定热流测试方法，应进行两次不同负荷的试验，当勘查测试孔深度在 80m~100m 时，大负荷宜采用 5kW~7kW，小负荷宜采用 3kW~4kW；采用稳定工况测试的设定工况应为系统的设计运行工况；

c) 地埋管换热器内循环介质流速不应低于 0.2m/s；

d) 稳定热流测试中，实际加热功率的平均值与设定加热功率的偏差不应大于±0.2kW。稳定工况测试中，设备实际供水温度平均值与设定值的偏差不应大于±0.2℃；

e) 实验数据读取和记录的时间间隔不应大于 10min；

f) 每次加热（冷）负荷停止后，应继续观测回路的进出口温度，至温度稳定（变化幅度小于 0.5℃）为止，观测时间不少于 12h。

5.4.10 应对现场测试资料进行综合分析，剔除因试验条件如气温变化等造成的异常数据。

5.4.11 现场换热测试过程应遵守国家和地方有关安全、劳动保护、防火、环境保护等方面的规定。

5.4.12 现场热响应试验的仪器设备应定期（每年不少于一次）进行检验和标定。

6 地埋管换热系统设计

6.1 一般要求

6.1.1 地埋管换热系统的设计应以浅层地温地质条件评估报告为依据，由具有地质勘查资质的单位完成。

6.1.2 应用建筑面积大于 5 万平方米的地埋管换热系统应设换热孔布设区域地下温度场监测系统。

6.2 地埋管管材与传热介质

6.2.1 地埋管及管件应符合设计要求，且应具有质量检验报告和生产厂的合格证。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。& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; /p>

6.2.2 地埋管管材及管件应符合以下规定：

a) 地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE100）或聚丁烯管（PB），禁止使用再生塑料管材，管件与管材应为相同材料。

b) 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定，管材的公称压力及使用温度应满足设计要求。

管材的公称压力不应小于 1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按本附录 A 的规定选用。

6.2.3 夏季施工应预防管道受热发生热变形，未安装的管（道）子应避光存放。

6.2.4 竖直地埋管换热器的 U 型弯管接头， 宜选用定型的 U 型弯头成品件， 不宜采用直管道煨制弯头。

6.2.5 为防止因泄漏等原因对地层造成污染，热泵系统中地源侧的循环介质必须使用达标的清水，水中不得加注乙二醇等添加剂。

6.3 地埋管换热系统设计

6.3.1 地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线的种类、位置及深度，预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。

6.3.2 在经济技术合理的情况下，可以采用建筑物下埋设换热孔。

6.3.3 传热介质进出水温度应符合以下要求：

a) 夏季运行工况条件下，地埋管换热器侧出水温度宜低于 30℃；

b) 冬季运行工况条件下，地埋管换热器侧进水温度宜高于 4℃。

6.3.4 地埋管换热器设计计算宜根据现场热响应试验结果，考虑负荷特征、管材性质、岩土体及回填

材料热物性的影响，参照 DZT 0225，采用软件或单孔换热功率法进行计算。

6.3.5 地埋管换热器设计计算时，环路集管不应包括在地埋管换热器长度内。

6.3.6 地埋管换热系统宜进行分区设计，保证地埋管运行的间歇性和地温的恢复。

6.3.7 地埋管换热器管内流体应保持紊流流态，水平环路集管坡度宜为 0.002。

6.3.8 竖直地埋管换热器埋管深度和间距应根据浅层地温地质条件评估报告确定，深度宜为40m~150m，且同一环路内钻孔孔深应相同，孔径不宜小于 0.11m。间距不宜小于 5m。

6.3.9 回填料应符合环保标准且具有密封特性。

6.3.10 应根据地质特征确定地埋管换热孔回填料配方， 回填料的导热系数不宜低于钻孔外岩土体的导热系数。

6.3.11 对于别墅等小负荷建筑， 若埋管区域地质条件为软土或高填方的条件， 经技术经济分析后可以采用水平埋管。

6.3.12 水平地埋管换热器分为四种形式：水平直管式、垂直排圈式、水平排圈式、水平螺旋式，设计时可根据不同的地域条件选择其中的一种形式。

6.3.13 水平地埋管换热器宜进行分组连接，每组换热器管长不大于 5000m，各组换热器形成的地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管连接，应采取同程式布置，并应在各环路的总接口处设置检查井，& amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; amp; lt; /p>

井内设置相应的阀门。

6.3.14 水平埋管换热器可不设坡度。 上层埋管顶部应在冻土层以下 0.6m， 且距地面不宜小于 1.2m.，可分层埋设，分层间距不小于 1m，也可水平管沟埋设，水平管沟间距不小于 1.2m。

6.3.15 地埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接，且宜同程布置。每对供、回水环路集管连接的地埋管环路数宜相等。供、回水环路集管的间距不应小于 0.6m，深度应在冻土层以下 0.6m，距 地面不宜小于 1.5m。

6.3.16 地埋管换热器安装位置应远离水井及室外排水设施，并宜靠近机房或以机房为中心设置。

6.3.17 地埋管换热系统应设自动充液及泄漏报警系统。需要防冻的地区，应设防冻保护装置。

6.3.18 地埋管换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算。

6.3.19 应用建筑面积大于 5 万平方米的地埋管换热系统宜采用变频循环泵，但地埋管内循环介质流速不应低于 0.2m/s。

6.3.20 地埋管换热系统宜设置反冲洗系统，冲洗流量宜为工作流量的 2 倍。

6.4 热泵机房系统设计

6.4.1 热泵机房系统的设计应符合 GB 50019 和 GB 50736 及 GB 50366 的要求。其中涉及到生活热水或其它热水供应部分，应符合 GB 50015 的要求。

7 系统施工

7.1 一般要求

7.1.1 地埋管换热系统施工时，不应损坏既有地下管线及构筑物。

7.1.2 地埋管换热器安装完成后，应在埋管区域做出标志或标明管线的定位带，并应采用 2 个现场的*目标进行定位。

7.2 地埋管换热系统施工

7.2.1 为保证换热孔施工的质量及地埋管地源热泵项目运行的安全性，换热孔的施工应选择具有地质勘查或相关施工资质、并在市国土资源部门备案的单位实施。应由具有相应资质的监理单位，对换热孔的施工进行全程的现场监理。

7.2.2 地埋管换热系统施工前应具备埋管区域的勘察资料、设计文件和施工图纸，并完成施工组织设计。

7.2.3 地埋管换热系统施工前应了解埋管场地内已有地下管线、 其它地下构筑物的功能及其准确位置，并应进行地面清理，铲除地面杂草、杂物和浮土，平整地面。

7.2.4 换热孔钻孔方法应根据地质条件选择：

a) 第四系细颗粒地层宜采用回转钻进，钻头采用合金钻头；

b) 第四系粗颗粒地层可采用回转钻进或冲击钻进，回转钻进可采用合金钻头或牙轮钻头；

c) 基岩地层宜采用潜孔锤钻进；

d) 若基岩地层上覆第四系地层， 则钻进第四系地层时应采用跟管钻进， 但跟管深度不宜大于 40m。

7.2.5 竖直地埋管钻孔施工应遵循以下要求：

a) 钻进过程中，做好钻孔记录，包括地下岩层情况、地下水情况；

b) 钻孔开孔及终孔宜采用同一设计口径，如遇回填土、卵石层、流砂带、破碎带等复杂地层，应采取泥浆护壁或埋设套管护壁，护壁套管内径应与设计钻孔口径一致；

c) 实际钻孔孔深宜大于设计孔深 1m~2m；

d) 钻孔施工应及时清除孔口残渣，设置排水沟和泥浆池等设施，以过滤、储存钻孔浆液；

e) 当钻孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时，应设护壁套管或用钻孔泥浆护壁；

f) 钻进成孔后下管前，采用压缩空气或清水进行清孔，孔底沉碴不大于 0.5m；

g) 钻孔孔位偏差不应大于 0.1m， 钻孔的垂直偏差不应大于 1.0％， 钻孔终孔孔径不应小于设计孔径。

7.2.6 竖直地埋管换热器的安装应遵循以下要求：

a) 竖直地埋管换热器 U 形管安装应在钻孔钻好且孔壁固化后立即进行。

b) 当钻孔完成后下管前，应先将 U 型换热管按设计要求组装好，并对 U 型换热管进行水压试验，以防孔内积水使换热管脱离孔底上浮，达不到预埋深度。

c) 下管过程中，U形管内宜充满水，打压合格后将换热管下入孔内。下管时应连续缓慢放入孔内，并宜采取措施使 U 形管两支管处于分开状态。下管深度与设计深度误差不超过 0.5m。

d) 下管完毕后 U 型管上端应高出地面，管端应作好临时封闭措施，防止进入杂物。

7.2.7 竖直地埋管回填灌浆应遵循以下要求：

a) 竖直地埋管换热器安装完毕后应立即回填灌浆封孔；

b) 回填料宜采用膨润土和细砂（或水泥）的混合浆。当地埋管换热器设在密实或坚硬的岩土体中时，宜采用水泥基料灌浆回填；

c) 灌浆材料应搅拌均匀后方可使用，灌浆应密实，无空腔。地下水位较高时，可采用孔口灌浆或孔底灌浆，地下水位较低时，应采用孔底灌浆。

d) 采用孔口灌浆时，注浆过程应缓慢，并注意观察竖直埋管周围回填物的沉降情况，必要时需采用多次灌浆回填，确认稳定后方可结束该工序；

e) 采用孔底灌浆时，灌浆管和 U 型管一起下入孔中，灌浆管内径不小于 20mm，灌浆管底端宜设防堵堵头，且灌浆时应能够将其冲开，灌浆管下入深度以距 U 型端头 0.3m～0.5m 为宜，灌浆设备选用注浆泵。

7.2.8 竖直地埋管水平管网部分埋设应遵循以下要求：

a) 水平管网施工在竖直埋管完成后进行， 水平管沟开挖应保护好 U 型换热管， 应防止损坏 U 型换

热管或管内进入杂物；

b) 水平地埋管换热器铺设前， 沟槽底部应先铺设相当于管径厚度的细沙。 水平地埋管换热器安装时，应防止石块等重物撞击管身。管道不应有折断、扭结等问题，转弯处应光滑，且应采取固定措施；

c) 埋地管道应采用热熔或电熔连接。聚乙烯管道连接应符合 CJJ 101 的有关规定；

d) 地埋管系统水平集管与地埋管换热器的连接：当管径小于φ90 时，宜采用电熔套筒连接；当管径大于φ90 时，宜采用热熔对接方式。如需采用金属件丝扣连接时，必须在连接件外作防腐处理，并设置维护检查井；

e) 水平埋管在挖沟转弯处须用圆角，避免 90°直角转弯，或安装合适的弯管接头；

f) 水平地埋管换热器回填料应细小、松散、均匀，且不应含石块及土块。回填过程应采用人工逐层均匀压实，回填料应与管道接触紧密，且不得损伤管道。

7.2.9 当室外环境温度低于 0℃时，不宜进行地埋管换热器的施工。

7.3 地埋管换热系统的检验与验收

7.3.1 地埋管换热系统的验收由监理单位组织，验收合格后应出具验收报告，并由建设单位向国土资源部门提交。

7.3.2 地埋管换热系统安装过程中，应进行现场检验，并提供检验报告。检验内容应符合以下规定：

a) 管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定；

b) 钻孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直径、壁厚及长度均应符合设计要求；

c) 回填料及其配比应符合设计要求；

d) 水压试验应合格；

e) 各环路流量应平衡，且应满足设计要求；

f) 循环水流量及进出水温差均应符合设计要求。

7.3.3 水压试验应符合以下规定：

a) 试验压力：当工作压力小于等于 1.0MPa 时，应为工作压力的 1.5 倍，且不应小于 0.6MPa；当工作压力大于 1.0MPa 时，应为工作压力加 0.5 MPa。

b) 水压试验步骤：

1) 竖直地埋管换热器插入钻孔前，应做*次水压试验。在试验压力下，稳压至少 15min，稳压后压力降不应大于 3％，且无泄漏现象；将其密封后，在有压状态下插入钻孔，完成灌浆之后保压 1h。水平地埋管换热器放入沟槽前，应做*次 水压试验。在试验压力下，稳压至少 15min，稳压后压力降不应大于 3％，且无泄漏现象；

2) 竖直或水平地埋管换热器与环路集管装配完成后， 回填前应进行第二次水压试验。 在试验压力下，稳压至少 30min，稳压后压力降不应大于 3％，且无泄漏现象；

3) 环路集管与机房分集水器连接完成后，回填前应进行第三次水压试验。在试验压力下，稳压至少 2h，且无泄漏现象；

4) 地埋管换热系统全部安装完毕，且冲洗、排气及回填完成后，应进行第四次水压试验。在试验压力下，稳压至少 12h，稳压后压力降不应大于 3％；

5) 水压试验宜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；不得以气压试验代替水压试验。

7.3.4 回填过程的检验应与安装地埋管换热器同步进行。

7.4 热泵机房系统施工

7.4.1 热泵机房系统施工应由具有机电设备安装资质的单位完成。

7.4.2 热泵机房系统安装应符合 GB 50274 和 GB 50243 及 GB 50366 的规定。

8 系统监测

8.1 一般要求

8.1.1 地埋管地源热泵系统应设置监测系统。应用建筑面积大于 5 万平方米的地埋管地源热泵系统监测数据应满足浅层地温能开发利用对地下温度场、 系统能耗的评价需求，作为评价系统运行对地质环境影响和系统运行效率的依据。小型地埋管地源热泵系统应设置地质环境监测孔监测项目所在地地层温度变化及热源侧总进、出水温度。

8.1.2 应用建筑面积大于 5 万平方米的地埋管地源热泵系统监测内容宜包含下列内容：

a) 空调房间监测宜包含下列内容：各空调房间的温度。

b) 机房监测应包含下列内容：空调侧总进、出水温度、流量，热源侧总进、出水温度、流量，热泵机组蒸发器、冷凝器的进、出水温度、流量，热泵机组、泵组实时电压、电流和功率，循环系统压力。

c) 地质环境影响监测应包含下列内容：室外环境温度监测，换热监测孔地层温度监测，换热影响监测孔地层温度监测，常温监测孔地层温度监测。

8.1.3 对地质环境影响监测要求：

a) 地质环境影响监测孔数量根据建筑规模设置 3 个~5 个；

b) 其中地下温度、地下水水位监测频率不低于每日 24 次；

c) 监测方法应采用在线监测。

8.1.4 系统负荷及电耗监测要求：

a) 监测频率不低于每日 24 次；

b) 水温监测点宜设在分集水器处，电耗监测点应设置在动力配电柜（箱）处，监测方法应采用在线监测；

c) 热泵机组电耗与循环水泵电耗应分别监测，分开记录。

8.1.5 热泵系统安全监测要求：当进出口水压差超*应报警。

8.2 建筑物内监测

8.2.1 循环介质温度监测宜采用接触式温度传感器，根据管径大小选择传感器探头长度，应使插深到达管路中心。测温元件外露部分应保温。

8.2.2 若传感器为后期安装，管道又不可开孔，也可采用贴片式温度传感器。安装时应先将测温点管道表面打磨光滑，涂抹导热介质，再将贴片式温度传感器贴在管道表面，并用胶布或扎带等缠绕牢固，外部应做保温。

8.2.3 选择测温点位置时应尽量靠近目标监测点，同时选择管道满液的位置。

8.2.4 循环流量监测宜采用通过式流量计。

8.2.5 若流量计为后期安装，又不能破坏原管道，也可选择超声波流量计。安装时应将探头安装点管道外壁打磨干净，涂抹传导介质，再将监测探头贴在管道安装点上，用胶布或扎带等缠绕固定。

8.2.6 选择流量测量点时，应选择管道满液的位置，宜为介质向上流动的竖直管道。

8.2.7 压力测点包括热泵机组蒸发器、冷凝器的进、出水口压力，热交换器一、二次侧进出水口压力，

分、集水器压力（或压差），水泵进出口压力，水过滤器前后压差。

8.2.8 电力监测：项目建设期应安装环形电流互感器。若前期没有安装而后期临时测量或不可破坏原线路，也可使用钳形电流互感器。

8.3 地质环境影响监测

8.3.1 温度传感器应符合下列要求：

a) 传感器探头加装钢制护套，护套内充实导热介质，护套直径与线径匹配，接口处做防水处理；

b) 电缆线采用铠装屏蔽电缆，护套层应具防腐性能。传感器应至少为三线制，单芯线径应至少为1mm。

8.3.2 室外环境温度监测，将传感器探头置于室外空气中，仅与大气接触，注意防晒、防雨、防风，同时要距离地面或墙壁至少 2m，避免热辐射影响测量准确性。

8.3.3 换热监测孔的位置，应包含布孔区域的中心和边缘。换热影响监测孔的位置应包含布孔区域内部和外围。另外，监测孔布置也应考虑地下水流动方向。

8.3.4 在竖直方向上，不同监测孔内的温度传感器排布深度应相同。

8.3.5 传感器安装时，宜将温度传感器按照设计埋深分别固定在管材上，探头和线缆均应固定牢固，将温度传感器随管材一同下入监测孔后回填。

8.3.6 温度传感器附带电缆线长度宜直接汇入机房并到达数据采集中心。当必须进行电缆线延长对接时，延长线应与附带线使用相同型号，且应保留屏蔽网。

8.3.7 电缆线延长对接时，应将电缆内芯按照颜色分别对接牢固，采用防水自粘胶带先将单根内芯缠绕严密，至少三层，再将屏蔽线网对接后，整体采用防水自粘胶带缠绕严密，至少三层，外套一根长度与直径适宜的护套管，将接线部分护住，再用 PVC 胶带将外围缠绕牢固。

8.3.8 接线完成后，温度传感器电缆线沿水平管沟一同汇入机房。

8.4 数据中心建设

8.4.1 应用建筑面积大于 5 万平方米的地埋管地源热泵系统应设置数据中心，进行监测数据的显示和存储。

8.4.2 数据现场采集，宜在机房内设置专门的监控机柜，在监控机柜内安装带通讯功能的数据采集仪表或模块。不同类型的信号应分开采集，即采用多个仪表或模块分别采集电阻、电流、脉冲等信号。

8.4.3 数据采集后，应做现场存储。

9 调试与验收

9.1 一般要求

9.1.1 地埋管地源热泵系统交付使用前，应进行整体运转、检验、调试与验收。

9.1.2 地埋管地源热泵系统整体运转、 调试与验收除应符合 GB 50243 和 GB 50274 的相关规定， 还应符合本规范规定。

9.1.3 工程质量由建设行政主管部门或者其他有关部门委托的建设工程质量监督机构（如区、县建设工程质量监督站）实施监督管理及工程备案。

9.2 检验

9.2.1 地埋管地源热泵系统安装过程中，应进行现场检验，并提供检验报告，检验内容应符合以下规定：

a) 管材、管件、设备等材料应具有产品合格证、性能检验报告和产品说明书等；

b) 钻孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直径、壁厚及长度均应符合设计要求；

c) 热泵机组、附属设备、管道、管件及阀门的型号、规格、性能及技术参数等应符合设计要求；

d) 整体和各支路的水压试验均合格。

e) 整体和各支路的流量均达到设计要求。

9.3 调试

9.3.1 地埋管地源热泵系统整体运转与调试应符合以下规定：

a) 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；

b) 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；

c) 水力平衡调试完成后，应进行热泵机组的试运转，并填写运转记录，运行数据应达到设备技术

要求；

d) 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；

e) 地埋管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；

9.4 验收

9.4.1 地埋管地源热泵系统整体验收前，应进行冬、夏两季运行测试，并对地埋管地源热泵系统的实际性能作出评价。

9.4.2 检验调试合格后方可进行地埋管地源热泵系统验收，验收合格后应由相关管理部门出具验收手续。

附 录 A（资料性附录）

地埋管外径及壁厚

A.1 聚乙烯（PE）管外径及公称壁厚应符合表A.1 的规定。

表A.1 聚乙烯（PE）管外径及公称壁厚（mm）

平均外径  公称壁厚/材料等级  公称外径

dn  小  大  公称压力

1.0MPa  1.25 MPa  1.6 MPa

20  20.0  20.3  ——  ——  ——

25  25.0  25.3  ——  2.3

+0.5 / PE80

——

32  32.0  32.3  ——  3.0

+0.5 / PE80

3.0

+0.5 / PE100

40  40.0  40.4  ——  3.7

+0.6 / PE80

3.7

+0.6 / PE100

50  50.0  50.5  ——  4.6

+0.7 / PE80

4.6

+0.7 / PE100

63  63.0  63.6  4.7

+0.8 /PE80

4.7

+0.8 / PE100

5.8

+0.9 / PE100

75  75.0  75.7  4.5

+0.7 /PE100

5.6

+0.9 / PE100

6.8

+1.1 / PE100

90  90.0  90.9  5.4

+0.9 / PE100

6.7

+1.1 / PE100

8.2

+1.3 / PE100

110  110.0  111.0  6.6

+1.1 / PE100

8.1

+1.3 / PE100

10.0

+1.5 / PE100

125  125.0  126.2  7.4

+1.2 / PE100

9.2

+1.4 / PE100

11.4

+1.8 / PE100

140  140.0  141.3  8.3

+1.3 / PE100

10.3

+1.6 / PE100

12.7

+2.0 / PE100

160  160.0  161.5  9.5

+1.5 / PE100

11.8

+1.8 / PE100

14.6

+2.2 / PE100

180  180.0  181.7  10.7

+1.7 / PE100

13.3

+2.0 / PE100

16.4

+3.2 / PE100

200  200.0  201.8  11.9

+1.8 / PE100

14.7

+2.3 / PE100

18.2

+3.6 / PE100

225  225.0  227.1  13.4

+2.1 / PE100

16.6

+3.3 / PE100

20.5

+4.0 / PE100

250  250.0  252.3  14.8

+2.3 / PE100

18.4

+3.6 / PE100

22.7

+4.5 / PE100

280  280.0  282.6  16.5

+3.3 / PE100

20.5

+4.1 / PE100

25.4

+5.0 / PE100

315  315.0  317.9  18.7

+3.7 / PE100

23.2

+4.6 / PE100

28.6

+5.7 / PE100

355  355.0  358.2  21.1

+4.2 / PE100

26.1

+5.2 / PE100

32.2

+6.4 / PE100

400  400V  403.6  23.7

+4.7 / PE100

29.4

+5.8 / PE100

36.3

+7.2 / PE100

A.2 聚丁烯（PB）管外径及公称壁厚应符合表A.2 的规定。

表A.2 聚丁烯（PB）管外径及公称壁厚 （mm）

平均外径  公称外径

dn

小  大

公称壁厚

20  20.0  20.3  1.9

+0.3

25  25.0  25.3  2.3

+0.4

32  32.0  32.3  2.9

+0.4

40  40.0  40.4  3.7

+0.5

50  49.9  50.5  4.6

+0.6

63  63.0  63.6  5.8

+0.7

75  75.0  75.7  6.8

+0.8

90  90.0  90.9  8.2

+1.0

110  110.0  111.0  10.0

+1.1

125  125.0  126.2  11.4

+1.3

140  140.0  141.3  12.7

＋1.4

160  160.0  161.5  14.6

+1.6

附 录 B

（资料性附录）

岩土体热物性参数

B.1 空气、水和几种常见岩土体的比热容、密度、热导率和热扩散率见表B.1。

表B.1 岩土体热物性参数表

岩石名称

比热容/[kJ/(kg·℃)]密度/

(kg/m3 )

热导率/

[w/(m·℃)]

热扩散率/

(m2 /d)

花岗岩  0.794  2700  2.721

0.110

石灰岩  0.920  2700  2.010

0.070

砂岩  0.878  2600  2.596

0.098

湿页岩

B 1.4～2.4

0.065～0.084

干页岩

B 0.64～0.86

0.055～0.074

钙质砂(含水率 43%)  2.215  1670  0.712

0.017

干石英砂(中-细粒)  0.794  1650  0.264

0.017

石英砂(含水率 8.3%)  1.003  1750  0.586

0.029

砂质粘土(含水率15%)  1.379  1780  0.921

0.032

砂（砂砾石）

A 0.77  0.039

粉砂

A 1.67  0.050

亚粘土

A 0.91  0.042

粘土

A 1.11  0.046

砂（饱水）

A 2.50  0.079

空气(常压)  1.003  1.29  0.023  1.536

冰  2.048  920  2.219  0.102

水(平均)  4.180  1000  0.599  0.012

回填膨润土（含有 20%～30%的固体）

0.73～0.75

回填混合物（含有 20%膨润土、80%石英砂）

1.47～1.64

回填混合物（含有 15%膨润土、85%石英砂）

1.00～1.10

回填混合物（含有 10%膨润土、90%石英砂）

2.08～2.42

回填混合物（含有 30%膨润土、70%石英砂）

2.08～2.42

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a  引自 Ian Gale 2004 年编著的《地源热泵：潜在地点地质报告发展的描述》,英国地质调查局出版，1.2 期，

CR/05/21/217N，24 页

b  引自 GB 50366-2005，其它数据引自 GB11615—1989。

关键词：地源热泵地埋管温度测量系统实现实时温度在线监测/地源热泵换热井实时温度电脑监测系统/GPRS式竖直地埋管地源热泵温度监控系统/地源热泵温度场测控系统/地埋管测温/地源热泵温度监控/地源热泵测温

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