DB13/T 2552-2017 地下水地源热泵系统工程技术规程

ICS27

F15

DB13

河北省地方标准

DB13/T2552—2017

地下水地源热泵系统工程技术规程

Technicalspecificationforgroundwaterheatpumpsystem

2017-09-06发布2017-10-06实施

河北省质量技术监督局发布

DB13/T2552—2017

目次

前言.................................................................................II

引言................................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4工程勘查...........................................................................4

5地下水换热系统.....................................................................7

6建筑物内系统......................................................................13

7整体运转、调试与验收..............................................................13

8监控与运行管理....................................................................14

附录A（规范性附录）勘查报告编写要求...............................................16

附录B（资料性附录）地下水地源热泵系统水质要求......................................17

附录C（规范性附录）雷诺指数的计算方法和结垢性判定..................................18

附录D（规范性附录）拉申指数的计算方法和结垢性、腐蚀性判定..........................19

附录E（资料性附录）井室、井口装置和监测仪表安装示意图..............................20

附录F（资料性附录）潜水泵扬水管路百米损失..........................................24

附录G（资料性附录）动态监测数据表.................................................25

附录H（资料性附录）热源井验收记录表...............................................26

参考文献.............................................................................27

I

DB13/T2552—2017

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由河北省国土资源厅提出。

本标准由河北省地热资源开发研究所起草。

本标准参加编写单位：河北工业大学、哈尔滨工业大学、河北建设勘察研究院有限公司、河北省

水利水电第二勘测设计研究院、河北建工集团有限责任公司、中国地质调查局浅层地热能研究与推广

中心、河北博纳德能源科技有限公司、北京市华清地热开发有限责任公司、恒有源科技发展集团有限

公司。

本标准主要起草人员：李文良、马云青、李瑞鹏、苏永强、张长茂、李郡、徐忠立、张海军、

朱振仑、倪龙、聂庆科、郑晓亮、卢双宝、张文秀、孙骥。

本标准主要审查人员：康凤新、王景刚、王华军、邢忠信、张彦峰。

II

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引言

为使地下水地源热泵系统工程的勘查、设计、施工、验收做到技术先进、经济合理、安全适用，

保护地下水资源和生态环境，保证工程质量，制定本规程。

目前河北省地下水地源热泵系统工程存在一些问题，比较突出的有地下水回灌不畅、地下水资源

浪费和系统运行费用高等，规程编写组对这些问题进行了广泛的调查研究，认真总结了省内外的实践

经验，吸取了近年来地下水地源热泵系统领域取得的最新研究成果,参考和借鉴了相关规范规程和先进

标准,并进行了广泛的征求意见。

规程遵循保护资源、合理开发的原则，地下水必须完全回灌，按地下水的回灌量确定开采量，不

得对地下水资源造成浪费及污染。规程保留了GB50366的相关内容,补充完善了地下水换热系统勘查工

作要求，增设了热源井设计、地下水回灌及监测等相关条文。

地下水地源热泵系统工程的工程勘查、热源井井身结构及其井位布置、地下水回灌系统和地下

水监测系统的设计与施工应有具有相应资质的勘查、设计、施工单位进行。

地下水地源热泵系统工程勘查、设计、施工、验收除应符合本规程外，还应符合国家及河北省现

行有关标准的规定。

III

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地下水地源热泵系统工程技术规程

1范围

本标准规定了地下水地源热泵系统工程的术语和定义、工程勘查、地下水换热系统、建筑物内系

统、整体运转调试与验收、监控与运行管理等基本内容。

本标准适用于河北省行政区域内新建、改建和扩建的以地下水地源热泵技术进行供热、供冷或加

热生活热水系统工程的勘查、设计、施工、验收及运行管理。

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/T19409水（地）源热泵机组

GB50013室外给水设计规范

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

GB50027供水水文地质勘察规范

GB50093自动化仪表工程施工及质量验收规范

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

GB/T50265泵站设计规范

GB50268给水排水管道工程施工及验收规范

GB50274制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范

GB50296管井技术规范

GB50366地源热泵系统工程技术规范

GB50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范

CJJ/T13供水水文地质钻探与管井施工操作规程

CJJ76城市地下水动态观测规范

CJJ/T81城镇供热直埋热水管道技术规程

CJJ138城镇地热供热工程技术规程

DZ/T0225浅层地热能勘查评价规范

HG/T20679化工设备、管道外防腐设计规范

SL187水质采样技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

1

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地下水地源热泵系统groundwater-sourceheatpumpsystem

以地下水为高(低)温热源，由热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热(冷)空调系

统。

3.2

水源热泵机组water-sourceheatpumpunit

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。

3.3

地热能交换系统geothermalexchangesystem

将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。

3.4

浅层地热能shallowgeothermalenergy

蕴藏在地表以下一定深度范围（一般为200m）内岩土体、地下水或地表水中，温度低于25℃，具

有开发利用价值的热能。

3.5

传热介质heattransferfluid

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。

3.6

地下水换热系统groundwaterheatexchangesystem

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。

3.7

直接地下水换热系统directgroundwaterheatexchangesystem

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。

3.8

间接地下水换热系统indirectgroundwaterheatexchangesystem

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。

3.9

工程勘查engineeringinvestigation

根据工程要求，查明、分析、评价建设场地水文地质环境特征和岩土体工程条件，并编制勘查文

件的活动。

3.10

含水层aquifer

地下水面以下饱水的透水层。

2

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3.11

渗透性permeability

含水层多孔介质能够被水或其它液体透过的性质。

3.12

岩土体rock-soilbody

岩石和松散沉积物的集合体，如砂砾石、土体等。

3.13

水文地质勘查孔hydrogeologicalexplorationborehole

为查明水文地质条件，按水文地质钻探要求施工的钻孔。

3.14

抽水井productionwell

用于从地下含水层中取水的井。

3.15

回灌井injectionwell

用于向含水层灌注回水的井。

3.16

热源井heat-sourcewell

用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是抽水井与回灌井的统称。热源井有管井、

大口径井和辐射井，本规程热源井指管井。

3.17

抽水试验pumpingtest

一种在井中进行计时计量抽取地下水，并测量水位变化的试验，目的是了解含水层富水性，并获

取水文地质参数。

3.18

回灌试验injectiontest

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。

3.19

水文地质参数hydrogeologicalparameter

表征含水层水文地质特征的数量指标，包括渗透系数、导水系数、释水系数、给水度、越流参数

等。

3.20

灌采比theratioofrechargeandpumping

3

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同一个热源井中单位回灌水量与单位抽水水量的比值。

3.21

浅层地热能勘查评价shallowgeothermalexplorationevaluation

对一定区域内的构造、地层、地下水、地貌、地质环境、浅层地热能容量和开发利用方案等地质

情况进行调查研究工作的总称，分为区域浅层地热能勘查和场地浅层地热能勘查。

3.22

浅层地热换热功率shallowgeothermalheatpower

单位时间内从浅层岩土体、地下水和地表水中交换的热量。

3.23

地下水循环量groundwatercirculation

从含水层中抽取利用后，完全回灌到原含水层中的地下水量。

3.24

热均衡评价thermalequilibriumevaluation

对在一定时间内浅层岩土体、地下水和地表水中的热能补给量、热能排泄量和储存热量进行的均

衡评价。

4工程勘查

4.1一般规定

4.1.1地下水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查。

4.1.2对已具备水文地质资料或附近有水井的工程场地，可通过调查获取水文地质资料。

4.1.3工程勘查的范围宜大于拟定换热区。

4.1.4工程勘查单位应具有水文地质勘查资质。工程勘查完成后，应编写工程勘查报告，并对资源可

利用情况提出建议。勘查报告编写应符合附录A的要求。

4.2工程场地状况调查

工程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)场地内已有水井的位置。

4.3地下水场地浅层地热能勘查

4.3.1地下水地源热泵系统方案设计前，应根据地下水地源热泵系统对水量、水温和水质的要求，对

工程场地的水文地质条件按DZ/T0225的规定进行场地浅层地热能勘查。

4

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4.3.2勘查应包括下列内容:

a)地下水类型；

b)含水层岩性、分布、埋深及厚度；

c)含水层的富水性和渗透性；

d)地下水径流方向、速度和水力坡度；

e)地下水水温及其分布；

f)地下水水质；

g)地下水水位动态变化；

h)地球物理测井；

i)确定合理的地下水循环量和地下水抽、灌井合理间距；

j)进行地下水换热系统场地浅层地热能评价，提出合理的开发利用方案。

4.3.3勘查应进行水文地质试验，试验应包括下列内容:

a)抽水试验；

b)回灌试验；

c)水温测量；

d)取分层水样进行水质分析；

e)地下水流向试验。

4.3.4当地下水场地浅层地热能勘查结果符合地下水地源热泵系统要求时，应采用成井技术将水文地

质勘查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。

4.3.5勘查应符合下列要求：

a)勘查孔的布置应根据场地情况确定，工作量符合表1的规定：

表1勘查孔工作量

工程设计负荷q（kW)勘查孔数量(个)

q＜5001～2

500≤q＜20002～3

q≥2000≥3

注：工程设计负荷取建筑冷、热负荷中较大者。

b)勘查孔的深度应根据含水层或含水构造带埋藏条件确定，宜小于200m。当有多个含水层组且

无水质分析资料时，应进行分层勘查，取得各层水化学资料；

c)勘查孔设计和施工应符合GB50027的规定，勘查孔的孔间距设计宜符合5.2.6的规定。

4.3.6抽水试验应符合以下要求：

a)抽水试验应符合GB50027的规定。抽水试验应做三个落程，三个落程的降深分别为设计最大

降深的33%、66%和100%；

b)抽水试验结束前应在井口按SL187的规定取样送检，进行水质和含砂量测定,分析项目应满

足附录B的要求。

5

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4.3.7回灌试验应符合以下要求：

a)抽水试验结束后应做回灌试验，回灌试验宜采用定流量试验方法，回灌试验稳定延续时间应

大于36h。回灌试验应做三个回灌量，回灌量分别为设计回灌量的50%、80%和110%；

b)同一回灌井不同回灌试验方式的顺序为真空回灌、自流回灌和加压回灌，更换回灌方式之前

应先使地下水的水位恢复到初始状态。地下水位埋深小于10m时可不进行真空回灌试验；

c)应进行同层回灌。宜采用单井回灌试验，有条件的项目可进行对井回灌试验或群井生产性回

灌试验；

d)回灌水质应不低于回灌含水层的水质，回灌水含砂量应小于1/200000（体积比）；

e)回灌试验应布设一定数量的观测井；

f)回灌试验结束后，应对井内沉淀物进行处理。

4.3.8浅层地热能评价

4.3.8.1场地回灌能力评价

根据抽水/回灌试验数据确定灌采比。地下水回灌能力评价按表2的规定。

qg

B……………（1）

qc

式中：

B—灌采比，无量纲；

3

qg—单位回灌量（m/h·m）；

3

qc—单位涌水量（m/h·m）。

表2地下水回灌能力评价标准

灌采比（%）>8050～80<50

回灌能力强较强弱

4.3.8.2浅层地热资源评价

4.3.8.2.1热源井单井换热（冷）功率计算

QSwqT1.163……（2）

式中：

Qs—热源井单井换热功率(kW)；

3

qw—热源井单井地下水循环利用量(m/h),指能够完全回灌的热源井出水量；

ΔT—地下水利用温差(℃)。夏季制冷工况最大可按10℃温差计算；冬季制热工况与地下水温度有

关，一般可按5℃-8℃温差计算；

1.163—换算系数。

4.3.8.2.2浅层地热资源量计算

按地下水的回灌量确定浅层地热资源量。

n

QQhS…………（3）

n1

6

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式中：

Qh—浅层地热资源量(kW)；

n—工程最大可同时利用抽水井数量。

4.3.8.2.3热均衡评价

地温场均衡评价宜分别进行近期（5年）、中期（10年）和远期（20年）评价，对地下温度场的变

化进行预测。评价方法参见DZ/T0225。

4.3.8.3地下水水质评价

地下水水质评价包括下列内容：

a)分析地下水水质对地下水地源热泵系统设备的影响，并评价和预测浅层地热能开发利用对区

域水质的影响；

b)地下水水质符合附录B的规定；

c)应对地下水的腐蚀性和结垢性进行评价：

1)当地下水中氯离子（CL-）毫克