{技术规范标准}地源热泵系统工程技术规范设计要点解析.pdf

{技术规范标准}地源热泵
系统工程技术规范设计要
点解析
（1）“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”，意旨不适用于直接膨胀热泵系统，即直
接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑
中应用，它优点是成孔直径小，效率高，也可避免使用防冻剂；但制冷剂泄漏危险性较大，
仅适于小规模应用。
（2）“采用蒸气压缩热泵技术进行……”意旨不包括吸收式热泵。
地源热泵系统的定义
地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同，分为地埋管地源热泵系统（简称地埋管系
统）、地下水地源热泵系统（简称地下水系统）和地表水地源热泵系统（简称地表水系
统 ） 。 其 中 地 埋 管 地 源 热 泵 系 统 ， 也 称 地 耦 合 系 统
（closed-loopground-coupledheatpumpsystem）或土壤源地源热泵系统，考虑实际应用中
人们的称呼习惯，同时便于理解，本规范定义为地埋管地源热泵系统。地表水系统中的地表
水是一个广义概念，包括河流、湖泊、海水、中水或达到国家排放标准的污水、废水等。只
要是以岩土体、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，统称为地源热泵系统。
3 地源热泵系统的设计特点
（1）地源热泵系统受低位热源条件的制约
a、对地埋管系统，除了要有足够埋管区域，还要有比较适合的岩土体特性。坚硬的岩土体
将增加施工难度及初投资，而松软岩土体的地质变形对地埋管换热器也会产生不利影响。为
此，工程勘察完成后，应对地埋管换热系统实施的可行性及经济性进行评估。
b、对地下水系统，首先要有持续水源的保证，同时还要具备可靠的回灌能力。《规范》中
强制规定“地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计，并必须采取可靠回灌措施，
确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层，不得对地下水资源造成浪费及污染。
系统投入运行后，应对抽水量、回灌量及其水质进行监测。”
c、对地表水系统，设计前应对地表水系统运行对水环境的影响进行评估；地表水换热系统
设计方案应根据水面用途，地表水深度、面积，地表水水质、水位、水温情况综合确定。
（2）地源热泵系统受低位热源的影响很大
低位热源的不定因素非常多，不同的地区、不同的气象条件，甚至同一地区，不同区域，低
位热源也会有很大差异，这些因素都会对地源热泵系统设计带来影响。如地埋管系统，岩土
体热物性对地埋管换热器的换热效果有很大影响，单位管长换热能力差别可达 3 倍或更多。
（3）设计相对复杂
a、低位热源换热系统是地源热泵系统特有的内容，也是地源热泵系统设计的关键和难点。
地下换热过程是一个复杂的非稳态过程，影响因素众多，计算过程复杂，通常需要借助专用
软件才能实现；
b、地源热泵系统设计应考虑低位热源长期运行的稳定性。方案设计时应对若干年后岩土体
的温度变化；地下水水量、温度的变化，地表水体温度的变化进行预测，根据预测结果确定
应采用的系统方案；
c、地源热泵系统与常规系统相比，增加了低位热源换热部分的投资，且投资比例较高，为
了提高地源热泵系统的综合效益，或由于受客观条