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星管三工况地源热系系统原理困(一)35星管换热器检查井大样围(二)54理管三工况地源热泵系统控制原理图(一)36土壤源热泵系统干管、水平集管平面图55理管三工况地源热系系统原理图(仁)37土壤源热泵系统制面图、节点详图56埋管三工况地源热系系统控制原理图(仁)38地温监测井构造做法57热回收地源热系系统原理围(一)39地温监测信号采集与传输系统示意图(一)58热回收地源热泵系统控制原理图(一)40地温监测信号采集与传输系统示意图(二)59热回收地源热泵系统原理围(二)41水源井成井工艺说明热回收地源热系系统控制原理围(二)键筑Ⅱ组水源并构造做法6太阳能光热耦合地源热系系统原理围W组水源并构造酰法SC62太阳能光热辆合地蘑热泵系统控制原理图44水源井井安装大样63地热水梯级利用地源热泵系统原理围45水源井电气控制示意图(一)64地热水梯级利用地源热系系统控制原理图46水藤井电气控制示意图(二)65原生污水换热器外形及性能参数(一)47地表水取水构造大样66原生污水换热器外形及性能参数(二)48污水方涵取水构造大样61原生污水换热器外形及性能参数(三)49原生污水防阻机结构图(一)50原生污水防阻机结构图(二)51原生污水热系系统污水取、回水原理图52星管换热器检查井大样图(一)53图集号12w8目录页次02理蜀素村网ZI
1总则热系机组对水质的一般要求1.1地源热泵系统可以利用的低温热源有岩土体,地下水和地表水,有害物合砂量ph值Ca0矿化度当有不同水源可供选择时,应通过技术经济比较择优确定。允许值<1/2000006.5-8.5<200mg/L<3g/儿1,2选择水源的原则:水量充足、水温适度,水质适宜、供水稳定,有害物CLsoFeH:S具体工程应从实际情况出发,因地制宜地选择适用水源。允许值<100mg/L<200mg/L<1g/L<0.5g/L1,3应根据具体情况进行技术经济比较,选择适用的系统形式,充分1.6地源热系系统在具备为筑空调系统供热、供冷功能的同时,考虑地源侧设备的初投资和运行费的增加,并注意地源侧水泵的能耗还可以提供(或预热)生活热水,称为组合式系统。采用地源热泵系增加对冷热源系统综合能效的影响.统提供生活热水时,应采用换热设备问接供给1,4热泵机组正常工作的冷热源温度范围应符合《水源热泵机组》1,7同时存在空调冷/热负荷与生活热水供热负荷时,宜优先选用具GB/T19409-2003的规定(见下表如水源水温茂不能满足热系机塑有热回改功能的热系机组,SC使用要求时,可设置中问换热器或采用三通阀、混水泵等方式进行调1.8埋管地源热系系统的最大释热量和最大吸热量相差较大时,宜节,以满足机组要求。进行技术经济比较。通过增设辅助热源(如太阳能加热器,锅炉等)热系机组的正常工作温度范围或冷却塔等辅助散热的措施加以解决;也可以通过热泵机组的问默运机组型式制冷工况创热工况行来调节或采用热回收机组,以降低供冷季节的释热量,增大供暖季进入冷凝器的水温进入蒸发墨的水温节的吸热量。地下水式机组10-25℃10-25℃1,9热泵机组台数的选择应能适应空气调节负荷全年变化规律,满地下环路式机组10-40℃-5-25℃足季节及部分负荷要求,一般不宜少于2台,并联运行的机组中至少1.5可直接进入水源热泵机组的水质应符合下表要求,当水源的水质宜选择一台自动化程度较高、调节性能较好、保证部分负荷下能高效不能满足要求时,应采取有效的过滤、沉淀,灭藻、阻垢、除垢和防运行的机组,但机组种类不宜超过2种,腐等措施。经水处理后仿达不到规定时,应在地源水与热系机组之间1.10本图集仅为地源热泵系统各种形式的原理和一般依据,设计人加设中间换热器。若水源不允许直接或问接利用,可考虑设置封闭换应在此基础上根据具体情况进行深化优化,热器。图集号12YN8设计说明(一)页次1理筑素村网Z.ZC
2理管地源热系系统2.2.4中小规模系统应预留接入保证地下热平衡措施的接,大规模2.1-搬规定系统宜采用设有冷却塔辅助散热与辅助热源的复合式系统形式,2.1.1厘管地源热泵系统方案设计之前,应进行工程场地状况调查2,2.5地理管换热器宜以机房为中心或靠近机房设置,其星管数设位并应对浅层地热能资源进行物查或调研评估,置应远离水井,水渠及室外排水设置,2,1,2应根据工程调查与物查或调研结果评估实施星管地源热泵系2.2.6水源热泵机组选型用源侧额定设计工况,应根器机组性能及星统的可行性与经济性。管换热器运行参数确定。机组性能应符合现行国家标准《水源热系机2.1.3小规模埋管地源热泵系统可参考利用邻近区城的浅层地热能组》GB/T19409-2003的相关规定.资源数查数据2.3设计要点2.1,4理管换热器设计方案阶段、初步设计阶段,可采用每延米换2.3.1埋管换热器系统应按《地源热泵系统工程技术规范》热量法进行计算;施工图设计阶段,宜采用动态负荷模拟设计法计GB50366-2009的有关规定对工程扬区内岩土体地质条件进行期查.算。2.3.2无实测原始地温数据时,地表10咖以下土壤原始温度可按高于当2.2设计原则曲麦才地年平均温度2℃选取C表1.3.2列出了我国六省主要城市的年平均气2,2.1应根据工程数案结果,结合可利用地袁面积、岩士类型和热物性参数以及项目当地的钻孔费用等因素,确定埋管换热器形式(表2.3.2我国六省主要城市年平均气温(C)水平星管或垂直理管),城市名称天津石家庄唐山保定承缆秦皇岛廊坊2.2.2施工图设计阶段,宜采用动态负荷模拟设计法计算埋管换热年平均温度12.113411.51299.111.012.2器,计算周期不应少于一个运行年,理管换热器的设计长度应满足城市名称大原大同阳泉运城晋城期州晋中地源热泵系统最大取热量或释热量,当全年累计取热量和释热量相年平均湿度10.01.011.314.011.8398.8差大于20%,经技术经济分析确认合理后,应采取可靠的调峰指施,城市名称平和港特包头春峰东脂满满里河集宁并保证地下岩土体温度在全年使用周期内得到有效快复.年平均溢度6.11.21.56.2-018.143城市名称济南青岛酒谗地州日题威海泰安2.2.3根据释热量与吸热量分别计算星管换热器的总长度Ls、Lx,年平灼湿度14.112.113.213213.012.512.8当两者相差较大,如Ls>1.1Lx或Lx>1.25Ls时,宜进行技术经济比城市名称郑州开封格阳新乡安阳三门峡信府较,确定是否采用增加冷却塔辅助散热或辅助热源措施,以琴高系年平均温度14.314.214.714.214.113.9153统的经济性。图集号123设计说明(仁)页次理蜀素村网Z.ZC.ET
2.3.3地埋管换热系统工程勒皋至少应包括岩土层的结构及分布、岩2.4监测与控制的特殊要求土体的热物性参数两项内容。岩土体的热物性参数应通过现场热响应2.4.1以末级分、集水器为单元,监测理管换热系统的进水温度与出实验获得。水温度2.3.4埋管换热器设计计算应根据现场热响应试验获得的岩土体热物2.4.2根据星管换热器场地状况设置地温监测井,监测并与工程井同性参数、原始地温及回填材料的热物性参数,采用专用软件进行。垂深度,设置数量与位置要求应参考相关规范确定,直地埋管换热器的设计可按《地源热泵系统工程技术规范》2.4.3地源换热器水系统应采用适当的方式监测系统港漏。GB50366-2009附录B给出的方法进行计算.3地下水地源热系系统2.3.5埋管换热器系统吸热换热负荷<500kw时,可参考邻近区城相<>3.1一般规定近地质构造的土壤热物性参数与原始地温数据进行埋管换热器的设计3.1.1地下水地源热泵系统方案设计前,应了解当地政府关于地下水计算。开采的政策与法规,2.3,6地埋管换热器计算时,环路集管不应包括在地埋管换热器长度3.1.2在政策许可的条件下应通过对工程场地进行水文地质期察和水内。h∠7h文地质试脸进行地下水资源评估,并向当地水资源行政管理部门提出2.3.1垂直埋管换热器里管深度议大于?,钻孔孔径宜大于0.1申请,获得取水许可,∠○U血,钻孔问距应通过计算确定,宜为4-6血,水平环路集管管顶距地面3.1.3应依据评估报告确定地下水资源的利用规模与利用方式,并应不宜小于1.5m,且应在冻土层以下0.6血.同时满足取水许可的规定。2.3.8埋管换热器管内流速,颜定设计流量时不宜低于0.5m/3,最低3.1.4地下水利用后,应100%回灌至同一含水层并不得对地下水资源运行流量时不宜低于0.25知/5.水平环路集管应敷设不小于0.002的坡造成污染。度.3.1.5应根据地下水取水与回灌设计方案进行地下水地源热系系统技2.3.9垂直地埋管应分为若干子环路,末级环路的埋管数量宜相等且术经济比较,最终确定是否采用地下水地源热泵系统。不应大于总数量的5%,且不宜大于25,子环路水系统应为同程式,各3.2设计原则垂直埋管宜与分、集水器直接连接(章鱼式),也可与子环路集管连3.2.1水源井群的井数、井深、布局、采灌匹配、井的基本构造方式接,再由集管连接至分、集水器。及井间距必须严格按当地主管部门认可的第三方评估咨询报告执行。2.3.10集水器回水总管应设具有流量检测功能的平衡阀。以末级分3.2.2水源井的设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》GB集水器为界,“上游”管道系统宜采用金属材质管道,“下游”管道50296-1999的规定,系统应采用塑料材质管道。图集号12YN8设计说明(三)页次3理筑素村网Z.ZC.ET
3.2.3根据地下水巅察结果结合技术经济论证,确定采用地下水地源少于两级,第一级宜采用旋流除砂器,第二级过滤器目数不应少于热系系统后,应将制探井完善成水藤井。60目;并宜根据水质情况加设低阻力精滤过滤器(罐),滤材孔径3,2.4地下水换热系统必须采用闭式系统,不应设置开式中问水池.<3μm,<>3.2.5地下水换热系统不应采用软化、加药等化学方式进行水处理.3.3.9地下水直接接触的设备、管道与管件、阀门的材质应根据水质3.2.6地下水的持续出水量应满足地下水地源热泵系统最大放热量或确定。爱热量的要求。3.4监测与控制的特殊要求3.2.7地下水抽水管和回灌管上应设置远传型流量计量装置」3.4.1监测每井的出水流量与温度、回灌流量与温度、静水位与动3.3设计要点水位.3.3.1抽水井和回灌并应设计为可相互转换,其问应设排气装置.抽3.4.2在井水取水总管处监测井水水质。水井和回灌井均应具备回扬条件。3.4.3监测各类水过滤器的进出压差。3.3.2水藤并井管应严格封闭,井内装置应使用对地下水无污染的材3.4.4监测不包括用户侧水系统输配能耗的系统供热/制冷能效比,料,井处应设检查用3.4:5应根据并水水质确定与井水接触的传惑器和仅表的材质,当井3.3.3地下水系统宜采用变流量设计,无论单并是否变流量运行,水有较大滴蚀性时,应采用谱水专用时滴蚀型传感器和仪表。井泵均应采用变频调速系,4地表水地源热泵系统(河、湖、工业余热水)3.3.4宜根据供热负荷需求确定地下水需求量,当供冷需求水量>4.1一般规定1.15-1.3倍供热需求水量时,应设辅助散热措施,4.1.1地表水地源热泵空调系统的应用,应符合国家和当地政府的现3.3.5在技术经济分析合理的前提下,应通过合理的系统形式,尽量行规范、规定与规划要求以及水利、航道等政府管理都门的规定,增大地下水利用温差,减少对地下水资漂的需求,4.1,2方案设计前应做必要的环境分析评估,综合考患取水设施、回3.3.6地下水地源热泵系统采用集中设置的机组时,应根据水漂水质水设施、退水设施、水处理措施和经换热后对水体温度的影响等因素。条件,通过技术经济分析确定采用直接或问接式系统:采用分散小型4.1.3地表水(河、潮水)地源热系系统方案,应根据工程的具体条单元式机组时宜设板式换热器问接换热,件、地表水资源的勒察与环境评估等资料,经技术经济比较确定。3.3.7地下水直接进入水源热泵机组时,应在水系统管路上预留机组4.1,4地表水换热系统引起的地表水体温度波动范围应符合:周平均清洗用旁通阀。最大温升不超过1℃,周平均最大温降不超过2℃.3.3.8当地下水水质不能满足国家现行有关冷却水水质标准要求时,应采取有效的过滤、阻垢和防腐等措施。其中取水段过滤级数不应图集号1273设计说明(四)页次理蜀素村网Z.ZC
4.2设计原则4.3.5地表水地源热泵系统采用集中设置的机组时,应根据水源水质条4.2.1地表水换热系统的换热量应根据设计工况系统的取热量和释热量件,通过技术经济分析,确定采用直接或间接式系统:采用分散小型单计算确定,并同时满足两者的需求量要求。元式机组时宜设板式换热器何接换热,4.2.2筑同时存在空调冷负荷与空调热负荷或生活热水供热负荷时,4.3.6地表水直接进入水源热泵机组时,应选择适合地表水水质要求的宜选用有热回收功能的水源热泵机组,冷剂-水热交换器机型并应在水系统管路上预留机组清洗用旁通阀,4.2.3应根据地表水换热系统对地表水体的温度影响限值,对地表水换4.3.7设中间水-水热交换器的开式系统,其水-水热交换器宜采用可折热系统的最大换热能力进行校核计算。式板式热交换器,热交换器地表水侧宜设反冲洗装置,4.2.4地表水换热系统不应采用软化、投药等化学方式进行水处理。4.3,8开式地表水换热系统中间水-水热交换器选用板式换热器时,设4.2.5确定地表水换热系统的源侧取水与回水(退水)位置前,必计接近温度(进换热器的地表水温度与出换热器的热泵侧循环水温度之须获得地表水水位的年变化规律与历史极端情况的一手资料。差)不应大于2℃,4.2.6地表水换热系统的源侧取水与回水(退水)位置和距离应根4.3.9闭式地表水换热器选择计算时,夏季工况换热器的接近温度(换据避免“热短路”的原则确定,取水座选择水质较好的位置,且为于热器出水漫度与水体温差)为5~10℃,冬季工况换热器接近温度为回水的上游.取水(或取水甲附近一定范圈》应没置污物初步阻拦过2-60..0U.滤装置,取水水流速度不宜大于1m/s,4.3.10闭式系统地表水换热器单元的阻力不应大于100kPa,各组换热4.3设计要点器单元(组)的环路集管应采用同程布置形式,4.3.1地表水地源热泵空调系统根据利用地表水方式的不同,分开式系4.311开式系统应采取有效的过滤、阻垢、灭藻和防腐等措施。其中统与闭式系统,前者直接从水体抽水和向水体排水,后者通过沉于水体取水段过滤级数不应少于两级,第一级宜采用旋流除砂器,第二级过滤的换热器(地表水换热器)向水体排热或从水体取热。器目数不应少于60目,4.3.2换热量较大、地表水水质较好并经环境评估符合要求时,宜采用4.3.12地表水换热系统水下部分管道应采用化学稳定性好、耐商蚀、开式地表水换热系统:地表水水体环境保护要求较高、换热量较小,地比摩阻小、强度满足具体工程要求的非金属管材与管件,管材的公称压表水水质较差且水体深度、温度适宜时宜采用闭式地表水换热系统,力与使用温度应满足工程要求。4.3.3地表水换热系统水泵额定设计工况的输送能效比(但)不宜大于0.0362,并应采用变频控制,系统应变水量运行4,3.4闭式地表水换热器的换热特性与规格应通过计算或试验确定,图集号12YN8设计说明(五)页次5理蜀素村网Z.ZC
4.4监测与控制的特殊要求5.2,5海水换热系统宜采用“渗井”取水,直接回水(退水)的海水循环4.4.1监测取水与回水(退水)的流量与温度,方式,也可采用直接取水与回水(退水)的海水循环方式。4.4,2监测各类水过滤器的进出压差,5.2,6直接式海水取水的位置应考患退潮、整只航行等影响因素,必须4.4.3监测不包括用户侧水系统输配能耗的系统供热/制冷能效比:获得海水潮位的变化规律与历史极端情况的准确资料。取水应置于海面5地表水水源热系系统(海水)以下2~4恤,且距海底的高度不宜小于2.5血.取水处应设置拦污格横,5.1一搬规定取水的最大允许流速宜小于0.2a/3。5.1.1采用海水源热系系统时,应通过现场斯查、调研或测试获得工5.3设计要点程所在地至少近10年海水温度的变化规律与海水水质数据,5.3.1海水换热系统水泵额定设计工况的输送能效比()不宜大于0.04并5.1.2海水的取水与回水、退水方式应根据海岸场地与地质条件确应采用变频控制,系统应变水量运行。定,并应符合航道、海事、环保等管理都门的要求5.3.2海水水源热系系统宜采用集中设置机组的系统形式,应根据水质条5.1.3海水的利用方式应根暑海水温度变化规律、水质条件以及热系件通过技术经济分析,确定采用直接或间接式系统;采用分散小型单元式机组产品性能结合校资、系统预期寿奇等因素确定,写机细时应设板式装热器何接换热,」5.1.4由于初授资较高,海水源热系系统经济性分析必须综合考虑资5,3子海水直接进入水派煤泵机组时,应选择冷剂-水热交换器适合海水金成本、投资回收年限、运行费用等因素,水质要求的机型,且海水通过的冷剂-水热交换器应设排沙管。5.1.5海水源热泵系统的热泵机组站房宜靠近海水源侧设置5.3.4中问水-海水热交换器应采用可折式板式热交换器,热交换器海水5.1.6海水源热泵机组的选择应满足:在设计最低进水温度下能正常侧宜设反冲洗装置,材质应为钛或海军铜。运行,对应设计最低进水温度的热泵机组供热工况COP应大于等于5.3.5中阿水-海水热交换鑫选用板式换热器时,设计接近温度(进换热器3.0.的海水温度与出换热器的热泵侧循环水温度之差)不应大于2℃。5.2设计原则5.3.6海水换热系统应采取有效的过滤、去藻和防海生物附着等播施。其5.2.1海水设计温度应根据近30年取水点区城的统计资料选取,中取水段过滤级数不应少于两级,第一级宜采用旋流除砂器,第二级过海5.2.2海水温度适宜的地区,应过渡季利用海水直接供冷;过渡季和器目数不应少于60目.冬季对筑内区,利用海水直接供冷5.3.1海水泵材质应具有耐海水腐蚀能力,如潜水系宜采用不锈锅材质,5.2,3热系系统运行状态下,海水的进水温度不宜低于5℃,不应低循环泵可以采用牺牲阳极保护法等。于3℃.5.2.4海水换热系统不应采用软化、投药等化学方式进行水处理。困集号1288设计说明(六)页次理蜀素村网Z.ZC.ET
5.3.8海水管道的材质:宜采用高密度聚乙烯塑料管,可采用具有6.1.6污水藤热泵机组的选择应满足:在设计最低进水温度下正常运内防商措施的混凝土管、铸铁管或钢管,行,对应设计最低进水温度的热泵机组供热工况C0P宜大于等于3.5,5.4监测与控制的特殊要求6.2设计原则5.4.1监测海水的供回水温度及其流量、介质水的供回水温度及流6.2.1冬季制热、夏季制冷的污水水源热泵系统应以热负荷确定热泵机组的容量,不足的制冷需求由冷却塔散热的冷水机组提供。5.4.2监测各类水过滤器的进出压差、海水取水/#水至热泵6.2.2原生污水计算温度应根据污水处理厂进水温度历年统计资料值机组或换热器进/出的压差。结合取水点上游污水热利用强度通过计算确定:城市污水处理厂二级5.4.3监测海水换热系统各换热器海水侧进出压差。水、中水温度应根暴取水部位由污水处理厂相应统计资料确定,5.4.4监测不包括用户侧水系统输配能耗的系统供热/制冷能效比.6.2.3城市污水处理厂二领水、中水换热系统的取水应设在最后一5.4.5所有与海水接触的传感器和仪表均应为海水专用耐腐他型.道处理工艺的下游。6地表水水源热泵系统(污水,含城市污水处理厂二级水、中6.2.4原生污水换热系统取水位置及取水构筑物形式应满足城市规水与原生污水)6.1一般规定划与排水营理部门的要求,城市污水处理厂二级水、中水换热系统取水位凰及取水构筑物形武不应影响污水处理工艺,6.1.1采用污水源热系系统时,必须通过调研获得较准确的污水温6.2.5原生污水取水设计:取水处应设置连续反冲洗防堵装置,度与流量的变化规律。采用原生污水时,对应系统最大原生污水需通过连续反冲洗防堵装置的污水进水最大允许流速宜小于0.5m/s;通求量时段的实测流量应至少大于需求量的25%。过连续反冲洗防堵装置的污水出水景小流速宜大于2.0m/3.6.1.2采用污水源热系系统时,应结合污水温度、流量、水质数据6.3设计要点以及热泵机组产品性能等进行详细的技术经济分析。6.3.1水漂侧系统设计前,应对水漂水质进行检测并以检测结果作为61,3引入水源热泵机细或中间热交换器的“污水”除原生污水外水源换热方式和设备及管道系统材质选择的依据,应满足《城市污水再生利用-工业用水水质》GB/T19923或《城市污6.3.2污水水源热泵系统应采用集中设置机组的系统形式,城市污水水再生利用-城市杂用水水质》GB/T18920等标准的要求.处理厂二级水、中水地源热泵系统宜采用阿接式系统;原生污水地源6.1.4应根据项目所在地环境安全与卫生防疫部门要求,进行污水热系系统应采用间接式系统,应用的环境安全与卫生防疫安全评估,并应取得其批准。6.1,5原生污水源热系系统供热工况的污水退水温度应根据项目所在地的相关管理要求确定,并不应对污水处理工艺造咸不良影响。图集号12YN8设计说明(化)页次理筑素村网Z.ZC
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