闭环式地源热泵设计与安装标准.docx

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闭环式地源热泵设计与安装标准

前言

本标准作为闭环式地源热泵设计与安装的规范指导书，是设备开发、制造、施工、设计、建设单位、工程师，以及任何与地源热泵设计与安装有关人员的一本必不可少的工具书。

本手册是国际地源热泵协会出版发行的一系列丛书中的一个重要部分。

该丛书有：

闭环式地源热泵安装指导书、土壤与岩石的分类、施工现场指导书、灌浆方法以及闭环式地源热泵系统SLINKYTM安装指导书。

国际地源热泵有1200个以上的成员，在地源热泵行业中起着主导作用。

编制以上标准的目的是为了保证产品及施工质量和用户安全，这些标准是国际地源热泵协会标准委员会组织编制的，该委员会由来自各个行业的代表组成，该标准内容力求准确与完整，任何修改与补充建议请与标准委员会联系。

电话：

1（800）626-4747，该标准每年都公布一次。

译者注:

本标准是根据国际地源热泵协会编制的手册Closed-Loop/Ground-sourceHeatPumpSystemsDesignandInstallationStandard（1997）翻译的，可作为本公司在进行地源热泵空调工程设计与安装时的参照标准。

译者在忠实原文内容的前提下，没有拘泥于对原文的逐字逐句翻译，并且因译者水平所限，对原文的理解可能会产生偏差。

因此，使用者如有疑问或不明之处，敬请查阅原文，并请使用者对译文中的不当之处给予指正为感。

——译者

2003年7月21日

第一章闭环式土壤热交换器

一、安装人员培训要求

1、地源热泵施工单位或设计单位必须经过相关专业知识培训。

2、土壤热泵热交换器安装人员必须经过相应的管道熔接知识培训，操作人员每三年必须重新考核。

3、一旦操作人员出现了一次不合格的熔接，则取消其操作资格。

重新经过培训合格后，方可再次上岗。

4、地下换热器的安装必须严格遵守国家和地方的有关规定。

二、设计方法与准则

1、制造商的设计程序必须遵从公认的方法，这些方法可在以下资料中找到：

1）闭环式地源热泵系统安装指导书（Closed-Loop/Ground-SourceHeatPumpSystems）；

2）闭环式地源热泵系统设计参数手册（DataDesignManualforClosed-Loop/Ground-SourceHeatPumpSystems）；

3）IGSHPA’sSlinkyInstallationGuide。

2、土壤换热器的设计必须形成书面文件进行存档，并与热泵生产厂或建设单位的要求相符合。

3、根据土壤热物性参数计算热交换器盘管的长度，必要时可对土壤热物性进行测试。

测试要求可参见国际地源热泵协会编制的SoilandRockClassificationManual，以及当地有关部门的提供的地质调查报告。

三、土壤热交换器的材料

1、土壤热交换器可用的管道和管件材料是聚乙烯。

2、聚乙烯热交换器的技术要求如下：

1）总要求：

所有管道以及热熔材料必须严格按照美国测试和材料学会ASTMD-2513第4.1和4.2的要求生产。

管道的外径、壁厚以及允许误差必须符合ASTMD-3035或D-2447的要求。

管件的直径、壁厚及允许误差必须符合ASTMD-2683（套管式管件）或ASTMF-1055（电熔式管件）的要求。

2）材料额定工作压力为110.316bar，额定温度为23.5℃，并采用高密度聚合物，加有抗紫外线的稳定剂。

3）尺寸

⑴直径小于3.175cm的管道必须按照ASTMD-3035标准生产，直径与壁厚之比最小为11。

⑵直径大于等于3.175cm的管道必须按照ASTMD-3035标准生产，直径与壁厚之比最小为15.5；或按ASTMD-2447标准生产，记为Schedule40。

如果管道用于垂直热交换器的场合，必须按照ASTMD-3035的标准生产，直径与壁厚之比最小为11。

⑶直径大于等于7.62cm的管道必须按照ASTMD-3035的标准生产，直径与壁厚之比最小为17；或按照D-2447标准生产，记为Schedule40。

⑷DRPRPE3408塑料管的额定工作压力（23.5℃）如下：

直径与壁厚之比额定工作压力（psi）

7267

9200

9.3193

11160

13.5128

15.5110

17100

4）管道外表面应有永久性的标志，标明管道压力、型号规格等。

5）制造商应提供相应的文件以证明所提供的材料符合以上要求。

四、管道连接方法

1、地下埋管的连接方法是熔接连接。

2、聚乙烯管可采用热熔或电熔的方法连接，具体方法可参照制造商提供的说明书。

3、带螺纹的热熔转换接头必须能与铜管连接，带螺纹的热熔转换接头或快速接头应能与软管连接。

快速接头不应与聚乙烯管做永久连接。

所有接头安装位置都应该便于维修。

五、管道冲洗、排空气、试压与流量测试

1、所有管道和管道连接件必须经过检查以防渗漏。

2、所有U形管在安装之前必须经过压力试验，水平管在回填土之前也必须经过压力试验。

3、热交换器必须进行水压试验，试验压力为管道设计压力的1.25倍，或系统运行压力的2.5倍。

4、30分钟内不应该出现渗漏现象。

5、将测得的流量与压降同计算结果进行比较，以判断管路是否有堵塞现象。

6、每根管必须保持0.61米/秒以上的流速，至少运行15分钟，以排除管道内的空气。

第二章管道安装与回填土

一、水平管系统

1、水平管在转角处要用圆角，避免90°直角转弯。

2、回填土过程中，要注意除去石头，以防边角锋利的石块碰到管壁。

3、在狭窄的管沟中，施工时要防止管道扭曲。

4、如果系统中有防冻液，并且管道离墙壁或者自来水管距离在1.5米以内平行安装，那么管道要用闭孔保温材料保温。

二、垂直管系统

1、垂直管的孔必须回填，以确保传热效果，回填材料和方法必须符合国家和地方的有关规定。

2、详细灌浆方法可以参考国际地源热泵协会编制的GroutingProceduresManual一书。

三、池塘和湖泊埋管系统

按照地源热泵制造商的要求去做。

第三章室内管道系统

一、管道尺寸、系统与元件

1、闭式环路系统水泵功耗不应超过每冷吨180瓦。

2、水泵的规格必须满足热泵机组的流量要求。

3、水泵启动前必须清除管路中的杂质。

4、水泵如果是夏季安装的，水温在20℃～30℃之间，在启动时，系统耐压至少为1.38～2.07bar；如果是在冬季安装的，水温在5℃～10℃之间，在启动时，系统耐压2.76～3.45bar。

5、水系统应安装流量与温度检测仪表，用于检测热泵机组地源侧水的参数变化。

压力与温度传感器应安装在离热泵机组0.61米之内的距离内。

6、系统加液后，加液阀手轮或手柄应拆除，加液口应用塞子塞住，以防系统中的液体不小心喷出。

7、不能使用热型检修阀。

8、钢塑转换接头必须安装在室内可维修的地方。

9、如果管道表面产生的凝结水会污染环境，则管道表面须做保温处理。

10、室外管道地面以上部分须保温，以防产生凝结水或被冻坏。

11、所有管道穿过墙壁时，必须加套管，套管与管道之间的缝隙用柔性材料填充。

12、根据所采用的防冻液的性质，使用高质量的螺纹连接管件及相应的密封材料。

二、防冻液的选择和使用

1、选用的防冻液必须符合当地有关规定，以及被设备及零部件制造商所认可。

2、所有地源热泵系统加液阀必须贴有标签，标签应是永久性的，并记载以下信息：

1）防冻液的种类和浓度；

2）维修日期；

3）公司名称；

4）公司电话号码以及联系的部门和人员。

三、地源热泵系统防冻液的标准

1、目的:

1）形成：

这些标准涉及具有防腐蚀、抑制微生物生长和防冻功能的材料。

2）应用：

在家用和商用闭式地源热泵系统中作为能量转换的物质。

3）安全：

标准规定了防冻液必须对环境和操作人员是安全的，而用户应熟悉这些物质的安全与正确的使用方法，采取必要的措施确保相关人员的健康与安全。

2、技术要求

1）材料：

防冻液的成份应在制造商的选择范围之内。

防冻液可含有缓蚀剂等物质。

⑴抑制微生物生长的特性。

防冻液能抑制90%以上的微生物生长。

⑵防腐的特性。

防冻液应能对地源热泵所用的各种材料内表面具有很低的腐蚀性。

2）防冻液的性质

防冻液必须满足以下要求：

⑴闪点不应低于90℃；

⑵在10℃下，5天之内生化需氧量不超过0.2克氧/克，也不低于0.1克氧/克；

⑶冰点不应高于-8℃；

⑷毒性：

每公斤不应小于5克LD50；

⑸稳定性：

产品在被加热或被降温时，不应分离，也不应出现浑浊物。

3）质量

用户购买到的防冻液应是纯净的、色泽均匀的，没有毛发、颗粒及其它杂质。

3、包装与标识

1）防冻液的盛装容器大小和规格应符合买方或经销商的要求。

2）盛装的容器应适合运输的需要。

3）应向用户提供一份最新的安全使用资料。

第四章地源热泵机组

一、采用地下埋管的地源热泵机组必须经过有关部门的认证，并标明最低的设计温度。

二、实际的最高进水温度和最低进水温度应不超过制造商所要求的范围。

三、热泵机组的风量应在制造商要求的风量范围之内。

第五章选址、技术资料、修复

一、选址

在开挖管沟、钻孔之前，地下所有的管线包括给排水管道、电缆线均须加以保护。

二、技术资料

1、施工单位应向建设单位提供一份平面图，标明地源热泵系统地下换热管道与周围建筑物及已埋的其他管道的相对位置关系。

2、施工单位应向建设单位提供一份调试报告。

三、修复

在开挖管沟和钻孔之前，施工单位和建设单位应形成一份书面协议，明确修复要求以及是否需要在地下埋管上面做一个警告标志。

第六章标准改变的程序

一、目的

建立对国际地源热泵协会制定的标准进行修改的程序。

二、如何着手进行标准的修改

1、总则：

任何个人和组织都可以提议对标准进行修改。

2、按以下要求提出对标准的修改意见

1）每项建议单独打印在一张81/2″×11″纸上，并且行距为2行字的距离。

2）原标准条文中须删去的字应用删除线删除。

3）所增加的词语加一下划线。

4）每一修改处应注明修改原因。

三、修改过程

对标准的修改建议应在TheSource杂志上发表，并向标准委员会的每位成员呈交。

标准委员会主席会指定一个专门的小组进行进一步的研究。

四、会议

1、会议程序

1）标准委员会的专门小组将通过电话、传真等形式组织会议。

2）标准委员会将向国际地源热泵协会或对外公布会议的时间、地点。

3）会议记录将被保存。

五、标准委员会的建议与报告

1、标准委员会将对每一项修改建议作出同意修改、不同意修改、需进一步研究或再版时修改的处理意见。

该意见必须说明理由，呈交给顾问委员会。

2、提出修改建议的人可在任何一次例会上撤回修改建议，这种情况下标准委员会可取消已作出的处理意见。

六、顾问委员会

国际地源热泵协会顾问委员会可对修改建议作出同意修改、不同意修改、需进一步研究或再版时修改的意见，并说明理由。

各种修改版本由国际地源热泵协会执行机构形成文件并长期存档。

闭环式地源热泵设计与安装标准

1997

（译稿）

国际地源热泵协会编制

埃美圣龙（宁波）机械有限公司译