中华人民共和国国家标准
地源热泵系统工程技术规范
Technical code for ground-source heat pump system
GB 50366-2005
(2009年版)
主编部门:中华人民共和国建设部
批准部门:中华人民共和国建设部
施行日期:2006年1月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第234号
关于发布国家标准《地源热泵系统工程技术规范》局部修订的公告
现批准《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366-2005局部修订的条文,自2009年6月1日起实施。经此次修改的原条文同时废止。
局部修订的条文及具体内容,将在近期出版的《工程建设标准化》刊物上登载。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2009年3月10日
根据此新规标识废止
《GB 55019-2021 建筑与市政工程无障碍通用规范》
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《地源热泵系统工程技术规范》
GB 50366-2005 (2009年版)
自2022年4月1日起废止的条文
第3.1.1、5.1.1条
修订说明
本次局部修订系根据原建设部《关于印发<2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2008]102号)的要求,由中国建筑科学研究院会同有关单位对《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366-2005进行修订而成。
《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366-2005自实施以来,对地源热泵空调技术在我国健康快速的发展和应用起到了很好的指导和规范作用。然而,随着地埋管地源热泵系统研究和应用的不断深入,如何正确获得岩土热物性参数,并用来指导地源热泵系统的设计,《规范》中并没有明确的条文。因此,在实际的地埋管地源热泵系统的设计和应用中,存在有一定的盲目性和随意性:①简单地按照每延米换热量来指导地埋管地源热泵系统的设计和应用,给地埋管地源热泵系统的长期稳定运行埋下了很多隐患。②没有统一的规范对岩土热响应试验的方法和手段进行指导和约束,造成岩土热物性参数测试结果不一致,致使地埋管地源热泵系统在应用过程中存在一些争议。
为了使《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366-2005更加完善合理,统一规范岩土热响应试验方法,正确指导地埋管地源热泵系统的设计和应用,本次修订增加补充了岩土热响应试验方法及相关内容,并在此基础上,对相关条文进行了修订。其内容统计如下:
1.在第2章中,增加第2.0.25条、第2.0.26条、第2.0.27条、第2.0.28条及其条文说明。
2.在第3章中,增加第3.2.2A条和第3.2.2B条及其条文说明。
3.在第4章中,增加第4.3.5A条及其条文说明,对第4.3.13条进行了修订,对第4.3.14条中的公式(4)进行修改。
4.增加附录C:岩土热响应试验。
本规范中下划线为修改的内容;用黑体字表示的条文为强制性条文,必须严格执行。
本次局部修订的主编单位:中国建筑科学研究院
本次局部修订的参编单位:山东建筑大学、际高建业有限公司、北京计科地源热泵科技有限公司、北京恒有源科技发展有限公司、清华同方人工环境有限公司、北京市地质勘察技术院、中国地质调查局浅层地热能研究与推广中心、山东富尔达空调设备有限公司、湖北风神净化空调设备工程有限公司、河北工程大学、克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司、武汉金牛经济发展有限公司、广州从化中宇冷气科技发展有限公司、湖南凌天科技有限公司、北京依科瑞德地源科技有限责任公司、济南泰勒斯工程有限公司、山东亚特尔集团股份有限公司
本次局部修订的主要起草人:徐伟、邹瑜、刁乃仁、丛旭日、李元普、孙骥、于卫平、冉伟彦、冯晓梅、高翀、郁松涛、王侃宏、王付立、朱剑锋、魏艳萍、覃志成、林宣军、朱清宇、沈亮、吕晓辰、李文伟、苏存堂、顾业锋、郑良村、袁东立、冯婷婷
本次局部修订的主要审查人员:许文发、王秉忱、马最良、徐宏庆、王贵玲、胡松涛、李著萱、郝军、王勇
中华人民共和国建设部公告
第386号
建设部关于发布国家标准《地源热泵系统工程技术规范》的公告
现批准《地源热泵系统工程技术规范》为国家标准,编号为GB 50366-2005,自2006年1月1日起实施。其中,第3.1.1、5.1.1条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
2005年11月30日
前言
根据建设部建标[2003]104号文件和建标标便(2005)28号文件的要求,由中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制了本规范。
在规范编制过程中,编制组进行了广泛深入的调查研究,认真总结了当前地源热泵系统应用的实践经验,吸收了发达国家相关标准和先进技术经验,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改与完善,制定了本规范。
本规范共分8章和2个附录。主要内容是:总则,术语,工程勘察,地埋管换热系统,地下水换热系统,地表水换热系统,建筑物内系统及整体运转、调试与验收。
本规范中用黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号;邮政编码100013),以供今后修订时参考。
本规范主编单位:中国建筑科学研究院
本规范参编单位:山东建筑工程学院、际高集团有限公司、北京计科地源热泵科技有限公司、北京恒有源科技发展有限公司、清华同方人工环境有限公司、北京市地质勘察技术院、山东富尔达空调设备有限公司、湖北风神净化空调设备工程有限公司、河北工程学院、克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司、武汉金牛经济发展有限公司、广州从化中宇冷气科技发展有限公司、湖南凌天科技有限公司
本规范主要起草人:徐伟 邹瑜 刁乃仁 丛旭日 李元普 孙骥 于卫平 冉伟彦 冯晓梅 高翀 郁松涛 王侃宏 王付立 朱剑锋 魏艳萍 覃志成 林宣军
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。
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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。
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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。
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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。
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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 groundwater system
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 groundwater system
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。
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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。
2.0.25 岩土热响应试验 rock-soil thermal response test
通过测试仪器,对项目所在场区的测试孔进行一定时间的连续加热,获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。
2.0.26 岩土综合热物性参数 parameter of the rock-soil thermal properties
是指不含回填材料在内的,地埋管换热器深度范围内,岩土的综合导热系数、综合比热容。
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2.0.27 岩土初始平均温度 initial average temperature of the rock-soil
从自然地表下10~20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内,岩土常年恒定的平均温度。
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2.0.28 测试孔 vertical testing exchanger
按照测试要求和拟采用的成孔方案,将用于岩土热响应试验的竖直地埋管换热器称为测试孔。
3 工程勘察
3.1 一般规定
3.1.1 地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并应对浅层地热能资源进行勘察。(自2022年4月1日起废止该条,详见新规《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021)
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3.1.2 对已具备水文地质资料或附近有水井的地区,应通过调查获取水文地质资料。
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3.1.3 工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。工程勘察完成后,应编写工程勘察报告,并对资源可利用情况提出建议。
3.1.4 工程场地状况调查应包括下列内容:
1 场地规划面积、形状及坡度;
2 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布;
3 场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布;
4 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;
5 场地内已有水井的位置。
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3.2 地埋管换热系统勘察
3.2.1 地埋管地源热泵系统方案设计前,应对工程场区内岩土体地质条件进行勘察。
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3.2.2 地埋管换热系统勘察应包括下列内容:
1 岩土层的结构;
2 岩土体热物性;
3 岩土体温度;
4 地下水静水位、水温、水质及分布;
5 地下水径流方向、速度;
6 冻土层厚度。
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3.2.2A 当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在3000~5000m2时,宜进行岩土热响应试验;当应用建筑面积大于等于5000m2时,应进行岩土热响应试验。
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3.2.2B 岩土热响应试验应符合附录C的规定,测试仪器仪表应具有有效期内的检验合格证、校准证书或测试证书。
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3.3 地下水换热系统勘察
3.3.1 地下水地源热泵系统方案设计前,应根据地源热泵系统对水量、水温和水质的要求,对工程场区的水文地质条件进行勘察。
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3.3.2 地下水换热系统勘察应包括下列内容:
1 地下水类型;
2 含水层岩性、分布、埋深及厚度;
3 含水层的富水性和渗透性;
4 地下水径流方向、速度和水力坡度;
5 地下水水温及其分布;
6 地下水水质;
7 地下水水位动态变化。
3.3.3 地下水换热系统勘察应进行水文地质试验。试验应包括下列内容:
1 抽水试验;
2 回灌试验;
3 测量出水水温;
4 取分层水样并化验分析分层水质;
5 水流方向试验;
6 渗透系数计算。
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3.3.4 当地下水换热系统的勘察结果符合地源热泵系统要求时,应采用成井技术将水文地质勘探孔完善成热源井加以利用。成井过程应由水文地质专业人员进行监理。
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C.2 测试仪表
C.2.1 在输入电压稳定的情况下,加热功率的测量误差不应大于±1%。
C.2.2 流量的测量误差不应大于±1%。
C.2.3 温度的测量误差不应大于±0.2℃。
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C.3 岩土热响应试验方法
C.3.1 岩土热响应试验的测试过程,应遵循下列步骤:
1 制作测试孔;
2 平整测试孔周边场地,提供水电接驳点;
3 测试岩土初始温度;
4 测试仪器与测试孔的管道连接;
5 水电等外部设备连接完毕后,应对测试设备本身以及外部设备的连接再次进行检查;
6 启动电加热、水泵等试验设备,待设备运转稳定后开始读取记录试验数据;
7 岩土热响应试验过程中,应做好对试验设备的保护工作;
8 提取试验数据,分析计算得出岩土综合热物性参数;
9 测试试验完成后,对测试孔应做好防护工作。
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C.3.2 测试孔的深度应与实际的用孔相一致。
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C.3.3 岩土热响应试验应在测试孔完成并放置至少48h以后进行。
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C.3.4 岩土初始平均温度的测试应采用布置温度传感器的方法。测点的布置宜在地埋管换热器埋设深度范围内,且间隔不宜大于10m;以各测点实测温度的算术平均值作为岩土初始平均温度。
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C.3.5 岩土热响应试验测试过程应符合下列要求:
1 岩土热响应试验应连续不间断,持续时间不宜少于48h;
2 试验期间,加热功率应保持恒定;
3 地埋管换热器的出口温度稳定后,其温度宜高于岩土初始平均温度5℃以上且维持时间不应少于12h。
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C.3.6 地埋管换热器内流速不应低于0.2m/s。
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C.3.7 试验数据读取和记录的时间间隔不应大于10min。
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
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