地源热泵设计规范.pptxVIP

地源热泵设计规范随着可再生能源的广泛应用，地源热泵技术已成为绿色建筑设计的重要组成部分。本规范旨在提供全面的设计指导，确保系统高效、安全运行。作者：

目录基础知识包括系统概述、适用范围、术语定义及系统类型前期勘察工程勘察内容、地质条件评估、能源评估及水文调查系统设计换热系统设计原则、流程、负荷计算及设备选型施工与运维施工要求、系统调试、验收标准及运维管理

地源热泵系统概述基本原理利用地下浅层地热资源，通过换热系统实现建筑物供暖、制冷和生活热水的需求节能环保相比传统系统可节约30%-70%的能源消耗，减少碳排放系统组成主要包括地下换热系统、热泵机组和室内末端系统三大部分使用寿命地下换热器使用寿命可达50年以上，热泵机组通常为15-20年

适用范围建筑类型住宅建筑办公建筑商业建筑教育建筑医疗建筑地区适用性寒冷地区温带地区亚热带地区高原地区规模范围小型（500㎡）中型（500-5000㎡）大型（5000㎡）区域性系统

基本术语与定义地源热泵（GSHP）利用浅层地热能源为建筑物供暖、制冷的高效节能空调系统换热器（HE）用于热量交换的装置，包括地埋管、地下水井等多种形式性能系数（COP）热泵输出的有用能量与输入的电能之比，反映能效水平地热梯度地下温度随深度增加的变化率，通常为2.5-3℃/100m热导率材料导热能力的量度，单位为W/(m·K)热阻阻碍热流传递的能力，单位为(m·K)/W

地源热泵系统的类型闭式垂直地埋管系统采用垂直钻孔安装U型管，适用于场地面积有限的项目深度通常为50-150米钻孔间距一般不小于4米闭式水平地埋管系统在地表下1.2-2米处水平敷设换热管，需要较大的场地面积安装成本较低受季节影响大地下水源热泵系统利用抽取的地下水作为热交换介质，系统效率高需水文条件良好有回灌要求地表水源热泵系统利用湖泊、河流等自然水体作为热源或冷源建设成本低施工简便

工程勘察的重要性系统优化设计准确的勘察数据是优化系统设计的基础投资预算控制减少工程变更，降低成本风险运行安全保障识别潜在地质风险，确保长期安全运行性能稳定性保证系统长期高效稳定运行

工程勘察的主要内容地质构造调查了解场地的地层分布、岩性特征及断层情况地温测量测定不同深度的地温分布及地温梯度土壤热物性测试测定土壤的导热系数、热容量和地层热阻水文地质调查调查地下水位、流向、流速及水质情况

场地地质条件评估钻探取样进行钻孔取芯，获取不同深度的土壤岩石样本岩性分析确定各地层的岩石类型、结构特征和物理性质热响应测试通过试验确定地层有效热导率和钻孔热阻地质风险评估识别可能影响工程的地质灾害隐患适宜性分析根据地质条件评估场地适宜的系统类型

地热能资源评估地温梯度测量使用专业温度探测器测量不同深度的地温。测量点应覆盖整个场地。数据采集频率通常为每10米一个测点。热通量计算基于地温梯度和土壤热导率计算热通量。计算公式为q=λ·(dT/dz)，其中λ为热导率，dT/dz为温度梯度。资源储量估算根据场地面积、有效深度和平均热通量估算可利用的地热能资源总量。评估系统长期运行的可持续性。

水文地质条件调查地下水位测量场地及周边区域的地下水位高程及季节性变化地下水流向确定地下水的流向、流速和水力梯度水质分析检测地下水的pH值、硬度、溶解氧和金属离子含量水文参数测定含水层的渗透系数、储水系数和给水度

地埋管换热系统设计原则热平衡原则确保系统长期运行不破坏地下热平衡适度设计原则避免过度设计导致投资浪费安全可靠原则确保系统具有足够的安全裕度环境友好原则最小化对地下环境的干扰和影响

地下水换热系统设计原则水量平衡抽水量与回灌量应基本平衡监测系统水位变化避免过度开采温度控制回灌水温控制在±5℃范围内避免热突破现象防止地下水温度场扰动井位布置考虑地下水流向抽灌井间距不小于30米避免热短路

地表水换热系统设计原则航道影响避免影响水面交通和航道安全生态保护最小化对水生生态系统的影响温度控制控制排放水温差，避免热污染安全防护防止管道损坏和水质污染

系统设计流程前期调研场地勘察、负荷分析和可行性研究初步设计系统类型选择、初步负荷计算和经济性分析详细设计换热器详细设计、设备选型和管网布置设计优化系统模拟分析、参数优化和方案调整设计文件编制绘制施工图纸、编写设计说明和技术规范

热负荷计算方法24h计算周期常规建筑采用24小时为一个计算周期3.5W/m2平均热流密度北方地区冬季采暖负荷参考值1.2安全系数设计计算时考虑的余量8760h年运行时间全年小时数，用于能耗估算

换热器选型与布置垂直U型管最常用的换热器形式，适用于场地有限的情况。标准钻孔深度为80-120米，直径100-150毫米。单管换热量约为40-60W/m。水平蛇形管适用于有大面积空地的项目。埋设深度一般为1.2-2米，管间距0.5-0.7米。单位面积换热能力约为20