《无干扰地热供热工程技术规范》征求意见稿Word文档下载推荐.doc

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本标准首次发布。

6

无干扰地热供热技术工程技术规范

1　范围

本标准规定了无干扰地热供热技术的术语和定义、工程勘探、设计、施工验收以及整体运转调试要求。

本标准适用于以地下中深层干热岩层热能为热源，以垂直金属换热器为换热设备，采用无干扰地热供热技术提取地下热能，直接或间接的对建筑物进行供热或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。

注：

无干扰地热供热技术工程的设计、施工及验收除应符合本规程外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

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，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1299工模具钢

GB/T8163输送流体无缝钢管

GB/T11615地热资源地质勘查规范

GB23971有机热载体

GB/T31033石油天然气钻井井控技术规范

GB50015建筑给水排水设计规范

GB50019工业建筑供暖通风与空气调节设计规范

GB50242建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范

GB50243通风与空调工程施工质量验收规范

GB50274制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范

YB235地质钻探管

3　术语

3.1　

干Dry

本规范中的“干”是指干燥程度。

3.2　

热Hot

本规范中的“热”是指品位和温度相对较高，有利用价值的热能或热量。

3.3　

岩土体rock-soilboby

岩石和松散沉积物的集合体，包含土层、砂层、卵石层、泥岩、花岗岩、玄武岩、大理岩、石英岩、片麻岩、砂岩、贝岩、石灰岩等所有岩层构造。

3.4　

干热岩层Hot-Dry-Rock

温度在45℃至200℃之间，埋藏于地面以下1000米至10000米，内部不存在或仅有少量地下流体的高温岩土体，是一种可再生性稳定的热源。

3.5　

无干扰地热供热HDR-sourceheatpump

以中深层干热岩层为热源，无需使用或使用地下水，通过专用换热设备将地下深层热能导出，并向建筑物内供应热量的清洁供热技术。

3.6　

无干扰地热供热技术HDR-sourceheatpumpsystem

由热源（中深层干热岩层地热）、干热岩换热器、建筑物内供热系统三部分组成的供热系统（以下简称供热系统）。

3.7　

干热岩供热设备HDR-sourceheatexchangeequipment

干热岩层换热器、干热岩换热机组及干热岩热泵机组的统称。

3.8　

干热岩换热器HDR-heatexchanger

直接安装于地下深处的金属换热器，是一种与地下中深层干热岩层进行热交换的地热能热交换器（以下简称换热器）。

3.9　

建筑物内供热系统indoorheatexchangesystem

由建筑物内的干热岩换热设备（干热岩换热机组或干热岩热泵机组）和热循环系统组成的系统。

3.10　

换热介质heat-transferfluid

加注在换热器内，与干热岩层进行热交换的一种液体，一般选环保、稳定、导热率高的介质或参考GB23971。

3.11　

岩层初始温度initialtemperatureoftherock-soil

从自然地表下恒温层至换热器埋设深度范围内，干热岩岩层未受到外部因素干扰之前岩层常年恒定的平均温度。

4　工程勘察

4.1　一般规定

4.1.1　无干扰地热供热技术设计、实施前应进行工程勘察，调查施工场地状况。

4.1.2　当施工场地的调查结果符合无干扰地热供热技术要求时，应进一步勘察施工场地内岩土体的地质条件。

4.1.3　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。

4.1.4　施工场地场宽度应大于10m/单个钻孔，长度应大于30m/单个钻孔，场地坡度应小于0.003。

4.1.5　施工场地状况调查

施工场地状况调查应包括以下内容：

a）场地规划面积、形状及坡度。

b）场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布。

c）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。

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）尽可能了解区域内垂直向下的地层地质状况。

4.1.6　地质条件勘察

施工场地内岩土体的地质条件勘察包括以下内容：

a）岩土层的构造。

b）岩土体温度。

c）冻土层厚度。

5　供热系统设计

5.1　干热岩供热换热器设计

5.1.1　一般规定

5.1.1.1应根据工程勘察结果、以及项目所在地历年气候温度、项目建筑物能耗、保温标准、保温措施等综合评估项目实施的经济性。

5.1.1.2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、埋管区域进出重型设备的车道位置。

5.1.2　材料要求

5.1.2.1管材及管件

管材及管件应符合GB/T1299、GB/T8163、YB235要求，并应符合下列要求：

a）化学稳定性好、耐腐蚀。

b）导热系数大于90W/（m.K）。

c）抗拉伸强度大于1500kN。

d）承压系数高于16Mpa。

e）流动阻力小。

f）管件与管材应为相同材料。

5.1.2.2传热介质

传热介质应选用环保、性能稳定、导热率高的换热介质，或参考GB23971。

5.1.3　设计要求

5.1.3.1换热量

换热量应满足无干扰地热供热技术最大吸热量,并需参照供热形式、场地地质、地热情况进行调整。

5.1.3.2安装深度

安装深度宜大于2000m，可根据钻孔地下温度、实测地质条件数据谨慎计算修正。

5.1.3.3钻孔孔径

钻孔孔径不宜小于220mm。

5.1.3.4钻孔间距

钻孔间距应满足换热需要，间距宜为10～25m，钻孔施工钻进难度大时宜取用大值。

5.1.3.5水平连接管深度

水平连接管的深度应在冻土层以下0.6m，距地面不宜小于1.5m，且应在其他室外管道之下。

5.1.3.6管内流体

换热器管内流体应保持紊流流态。

5.1.3.7水平管路坡度

换热器地面部分的水平管路坡度宜为0.002。

5.1.3.8安装位置

换热器安装位置宜靠近设备房或以设备房为中心设置。

5.1.3.9流体力学计算

应根据实际要求的流量和实际选用的传热介质的流体力学进行计算。

5.1.3.10换热器应设循环流量监测、温度监测、自动充液及泄漏报警系统。

5.1.4　回填料要求

通常情况下，选用水泥作为回填料的基料，回填料的其他配比应考虑以下因素：

a）埋管区域的地质特征，保证回填料的导热系数不低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。

b）当设备穿透蓄水层时，其回填材料必须符合相关卫生标准。

5.2　建筑物内供热系统设计

5.2.1　一般规定

5.2.1.1建筑物内供热系统设计应符合及GB50019的规定。

其中，涉及生活热水或其他热水供应部分，应符合GB50015的规定。

5.2.1.2建筑物内供热系统的供热方式分为无干扰地热供热技术直接供热、换热机组供热和干热岩热泵机组供热三种。

设计中应根据建筑物负荷、地质、地热情况等因素综合考虑。

5.2.1.3换热设备及其附属设备的型号、规格、性能及技术参数等应具备产品合格证书、产品性能检验报告及产品说明书等文件。

5.2.2　无干扰地热供热技术直接供热设计要求

无干扰地热供热技术采用换热器直接向建筑物供热时，应遵循以下要求：

a）选用变流量系统或使用可调节流量的变流量泵送装置。

b）添加相应的除渣、去污、去离子等处理设备。

c）考虑地下换热器承压能力。

如果地面建筑物高度超过50米则不建议采取直接供热形式。

d）地下换热器出口温度应高于45℃。

5.2.3　无干扰地热供热技术换热机组供热设计要求

无干扰地热供热技术采用换热机组向建筑物供热时，应遵循以下要求：

a）应根据建筑的特点及使用功能确定机组的设置方式及末端供热形式，并按供热系统的实际运行参数设计。

b）机组可选用板式换热器、壳管式换热器等高效换热器，同时热源端宜选用变流量系统。

c）机组的选择应满足热负荷变化规律及部分符合运行的调节要求，机组一般不宜少于两台；

当小型工程仅设一台机组时，应选调节性能优良的机型。

d）机组所需的用户循环水量应按建筑物热负荷、循环水温度、温差和换热器性能综合确定。

e）干热岩地下换热器侧供介质应充足稳定，满足所选机组供热时对温度和流量的要求。

f）供热系统提供生活热水时，应采用换热设备间接加热。

g）采用机组供热时，地下换热器出口温度应高于55℃。

本条款中的机组均指换热机组。

5.2.4　干热岩热泵机组供热设计要求

无干扰地热供热技术采用干热岩热泵机组向建筑物供热时，应遵循以下要求：

b）机组应采用针对具体项目设计的专用高温型产品,同时应应具备能量调节功能。

c）其他要求可参照4.2.2中c～f条款。

本条款中的机组均指干热岩热泵机组。

6　供热系统施工验收

6.1　换热器施工验收

6.1.1　施工前准备

换热器安装前应做好以下准备工作：

a）整理分析埋管区域的勘察资料、结合设计文件和施工图纸，完成施工组织设计。

b）原有埋设的公共气源、排水和灌溉系统位置应由被施工方和施工方共同标记。

并严禁损坏原有地下管线及构筑物。

c）平整、清理施工场地地面，铲除杂草、杂物和浮土。

d）认真检查设备并确保试运作转正常。

6.1.2　施工要求

无干扰地热供热技术换热器安装应遵循以下要求：

a）钻进过程中应对穿透的地下水层进行及时封堵，具体操作办法参照GB/T11615、GB/T31033执行。

b）钻孔工作完成后立即进行无干扰地热供热技术换热器安装。

c）安装完毕后应立即回填封孔，填料宜采用水泥基料回填。

d）安装完成后应在埋管区域做出标志或标明管线的定位带，并应采用两个现场的永久目标进行定位。

6.1.3　验收要求

换热器验收应与换热器安装同步进行，内容应符合以下规定

a）管材及管件符合5.1.2.1的要求。

b）钻孔深度、换热器安装位置符合5.1.3.2、5.1.3.5、5.1.3.7和5.1.3.8的要求。

c）回填料及其配比应符合5.1.4的要求。

6.2　建筑物内供热系统施工验收

干热岩换热设备及末端设备施工与验收应符合GB50274、GB50242、GB50243的规定。

7　供热系统整体运转调试

供热系统交付使用前，应按以下步骤进行整体运转、调试：

a）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）水系统平衡调试，确定系统循环总流量、各分支流量及各末端设备