浅层地热能利用通用技术要求

浅层地热能利用通用技术要求

国家标准 GB/T38678一2020 浅层地热能利用通用技术要求 Generalteehniealrequireentsforshallowgeothermalenergyutilization 2020-03-31发布 2020-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38678一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由国家发展和改革委员会资源节约和环境保护司提出 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)归口 本标准起草单位:国际工程咨询有限公司、标准化研究院、北京华清荣吴新能源开发有限 责任公司河南润恒节能技术开发有限公司四川志德节能环保科技有限公司、江苏盛世节能科技股份 有限公司、华清安泰(北京)科技股份有限公司、华北电力大学(保定,建筑西南设计研究院有限公 司、河北工程大学、节能协会、国电环境保护研究院、建筑节能协会,东南大学,山东宜美科节能 服务有限责任公司、中关村现代节能服务产业联盟 本标准主要起草人论立勇,张英健、赵立林.刘猛、陈海红、李鹏程、毕文明,、郑雨蒙、李玉军、索风、 施询根、付博、张华北.徐志国、陈燕民、李凯.刘志坚、新光亚、杨玲、司鹏飞.孙玉壮,边凯,王圣,吴景山 张宏,王海宁,马宁,李清举
GB/38678一2020 浅层地热能利用通用技术要求 范围 本标准规定了基于热泵技术利用浅层地热能的基本原则浅层地热能资源的勘察与评价、工程设 计、运行监测和环境保护等方面的技术要求 本标准适用于基于热泵技术利用浅层地热能为建筑供热/供冷项目的勘察与评价、设计和运行 管理 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 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 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 CJ138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 NB/T10097地热能术语 术语和定义 GB/T19409,GB50366、NB/T10097界定的以及下列术语和定义适用于本文件 为了便于使用 以下重复列出了GB/T19409,GB50366、NB/T10097中的某些术语和定义 3.1 浅层地热能shallogeothermalenery 从地表至地下200m深度范围内,储存于水体、土体,岩石中的温度低于25C,采用热泵技术可提 取用于建筑物供热或制冷等的地热能 [[NB/T10097一2018,定义2.1.6 3.2 水源热泵机组water-soureeheatpups -种以循环流动于地埋管中的水或井水、湖水、河水,海水或生活污水及工业废水或共用管路中的 水为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备 注，水源热系的“水”还包括"盐水”或类似功能的流体(如“乙二醉水游液”),根据机组所使用的热源流体而定 [GB/T19409一2013,定义3.1] 3.3 地源热泵系统groundsoureheatpumpsystem 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
GB/T38678一2020 热空调系统 根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热 系系统和地表水地源热泵系统 [GB50366一2005(2009年版),定义2.0.1] 3.4 热源井heatsoureewell 用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井,是抽水井和回灌井的统称 [[GB50366-2005(2009年版),定义2.0.21 3.5 地埋管换热器groundheatexchanger 供传热介质与岩土体换热用的,由埋于地下的密闭循环管组构成的换热器,又称土壤热交换器 根 据管路埋置方式不同,分为水平地埋管换热器和坚直地埋管换热器 [GB50366一2005(2009年版),定义2.0.,7 3.6 地下水换热系统groundwaterheattransfersystem 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 [GB50366一2005(2009年版),定义2.0.10] 3.7 同井回灌循环换热系统heattransfersystemofpumpingandrecharginginthesamewel 属于直接地下水换热系统的一种,在同一口井中抽出的地下水经过热系机组换热后100%回灌到 井中的换热系统 3.8 地表水换热系统surfacewaterheattransfersystem 与地表水进行热交换的地热能交换系统,分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统 [[GB50366一2005(2009年版),定义2.0.13] 3.9 efficiern 浅层地热能供热季/供冷季能效比energy eneyratioofshallow eothermaleneryinheating/ ge oling SeaS0n 浅层地热能供能系统总供热/供冷量与系统供热季/供冷季总耗电量(包括热泵机组、水泵及相关附 属用能设备的耗电量)的比值 基本原则 4.1符合国家可再生能源发展战略的总要求,并遵循因地制宜、统筹规划、安全可靠、节能环保的基本 原则 符合国家相关政策,规划标准规范的要求.,严格遵守当地水资源开发利用相关政策要求 4.2 4.3根据当地资源情况,制定浅层地热能综合利用方案,在经济技术可行的前提下,充分提高浅层地热 能资源利用水平 4.4因地制宜选取浅层地热能资源开发利用方式: 对地表水资源禀赋好的地区,宜采用地表水地源热泵系统 a 对水文地质条件适宜地区,满足100%回灌、不污染和浪费地下水的前提下,可采用地下水地 b 源热泵系统 其他岩土热物性参数等地质条件适合地区,在不破坏土壤年度热平衡的情况下,宜采用地埋管 地源热泵系统 4.5在符合对地质条件,水资源和环境保护的前提下,最大程度提高浅层地热能供热季/供冷季能
GB/38678一2020 效比 勘察与评价 5.1浅层地热能资源勘察 5.1.1浅层地热能的勘察应符合GB50366,DZ/T0225的相关要求 5.1.2地埋管地源热泵系统应进行原位热响应测试,获取项目地地层结构、岩土初始温度,岩土综合热 物性及岩土换热能力等数据,并遵循以下原则 测试孔布置根据项目建筑面积场地条件,地质条件变化规律确定,并符合 a l具有场地代表性; 22 地埋管换热器埋设区域较为分散,且项目场地存在明显地质条件分区变化时,应在不同地 质条件区分别布置测试孔 b)宜采用两种及以上方法获得岩土初始温度及分布 宜进行岩土换热能力测试,获取不同工况下地埋管换热器的换热能力 c 5.1.3地下水和地表水地源热系系统的勘察应以收集已有水文、水文地质,水量,水质,水温等资料和 现场测绘调查为主 同时还应满足地表水环境评价的要求 5.2浅层地热能条件评价 5.2.1项目地浅层地热能条件应按照DZ/T0225要求进行评价,评价内容包括浅层地热能容量、换热 器换热能力及其保证程度、地下热均衡等,并编制评价报告 5.2.2地埋管地源热系系统浅层地热能评价报告包括但不限于以下内容 浅层地热能地质条件评价,包括水文地质条件评价,地温场均衡分析,地热资源量评价 a 地质技术风险性评价,包括项目建设风险性评价、地质环境影响风险性评价; b 浅层地热能条件可行性评价,包括地层结构评价,地埋管换热器换热能力评价 c 5.2.3地下水地源热泵系统水资源论证评价包括但不限于以下内容 取水水源论证,包括水文地质条件评价,地下水水质、水量、水温评价; a 取用水合理性及可行性评价,包括取用水合理性及节水潜力评价,成井可行性评价 b 取/退水影响评价,包括取水影响评价、退水影响评价及相应取退水影响补偿和水资源保护 c 措施 5.2.4地表水地源热泵系统水资源论证应充分考虑环境及水文等方面的影响,并符合相关主管部门的 要求 工程设计 6. 换热系统设计 6.1.1浅层地热能利用换热系统设计应符合GB50366,CJ138的相关要求 6.1.2地埋管换热系统设计考虑以下因素: a 地埋管换热器与周边建筑距离应充分考虑建筑安全和施工条件等因素， b 地埋管换热器宜采用双U型; 在使用水作为换热介质的系统中,地埋管换热器设计进口温度供热季不宜低于4C,供冷季不 宜高于35C; d 严寒/"寒冷地区可采用防冻液作为换热介质;
GB/T38678一2020 地埋管换热系统总释热量与总吸热量不平衡时,宜进行项目地质条件,地层结构等对不平衡影 响的消除能力评估,必要时采取冷(热)补偿措施 6.1.3地下水换热系统设计考虑以下因素 热源井与建筑距离及井间距应充分考虑建筑安全,施工条件,地下换热等因素; a b 地下水地源热泵系统应达到100%回灌; c 地下水地源热泵系统宜采用同井回灌循环换热系统; d 热源井应远离污染源,并选用无污染材料 6.1.4地表水换热系统设计考虑以下因素: a 地表水进出水一水换热器宜采用大温差设计,换热温差不宜小于5C; b 以再生水作为水源时宜采用直接进人热泵机组的开式系统,再生水取水系统宜设置调蓄水池， 机组再生水侧宜设置在线清洗系统; 地表水水处理工艺应根据原水水质、处理水量、水温、热泵机组水质要求,通过技术经济比较后 确定; d 地表水系统宜采用变流量系统 6.2能源站系统设计 6.2.1能源站系统包括热泵机组、输配系统及附属设备,设计应符合GB50366,GB50736,GB50019、 GB50015的相关要求,宜采用装配式 能源站应靠近冷热负荷需求中心并按照cI138执行 6.2.2 6.2.3热泵机组容量宜根据项目地气候特征、建筑功能、负荷需求等因素合理确定,选型应适应冷、热 负荷全年变化规律,机组容量适宜时,机组台数不宜小于两台;对于小型工程机组仅配置一台时,应选调 节性能优良的机型,并能满足建筑最低负荷的要求 6.2.4循环水泵配置及台数选择应根据水系统形式,综合考虑节能运行、设备备用等因素确定,选择合 适的流量和扬程,保证水泵运行在高效区域 6.2.5热泵机组、水泵等用能设备宜选用节能型产品 6.2.6浅层地热能供能系统末端设备的形式应综合考虑供水温度、供回水温差和换热需求确定,宜适 当增大供回水温差,优先选用可使用高温供冷、低温供热的末端设备 6.2.7宜设置智能控制系统,可根据用户负荷变化动态调整出水压力、流量、温度等 工程运行监测 7.1浅层地热能供暖系统应在便于观察的位置设置监测仪表,监测系统关键参数包括地热井侧供回水 温度、流量、压力,循环水温度、流量及压力及补水压力等 7.2地埋管换热系统应进行岩土体温度监测,每个温度监测点应包括1眼换热孔及1眼换热孔间温度 监测孔 7.3地下水换热系统应进行地下水水温,地下水水位、取水量及回灌量监测,具备条件时宜进行地下水 水质、抽水井出水含沙量及地面沉降监测 地表水换热系统应至少进行取水温度、退水温度及室外环境温度监测,还应对退水口下游水体温 度监测 7.5浅层地热能利用系统应定期进行数据分析,条件具备时可与节能监控系统结合,并至少获得以下 指标: 系统季节综合能效; a b 供热季/供冷季能源消耗量
GB/T38678一2020 7.6浅层地热能供能系统应实现常规安全报警,具备条件时宜实现以下功能 a 地埋管地源热泵系统岩土体温度与初始温度差值超过5C时,应进行报警 b 地下水换热系统抽、灌井内动水位与成井动水位相比变化超过3m时,应进行报警 7.7浅层地热能供暖系统末端宜采用分户计量 环境保护 8.1对大规模集中布置地埋管换热器、单一取热/排热的地埋管地源热泵系统,应对地温场进行长期监 测,并观察地表植被变化 8.2严格执行项目所在地饮用水水源地、禁采区、限采区及承压含水层相关要求 8.3地下水换热系统取水前应开展水资源论证,向当地水行政主管部门提交取水许可申请并取得取水 许可证,并应按当地水行政主管部门取水许可审批确定的地下水取水工程建设方案施工建设进行取水 8.4对取用并回灌地下水的,应分别在取,灌管道上安装水量自动监测设施,定期对回灌水和采温层地 下水取样送检,并记录在案建档管理 对地表水换热系统及用于河道还清的再生水换热系统,应对地表水/再生水下游水体进行全年温 8.5 度变化监测 8.6应根据项目特点、,调查评价和环境水文地质条件等,加强和完善环境保护措施、管理和政策

浅谈浅层地热能利用通用技术要求GB/T38678-2020

随着能源需求的不断增加，传统能源已经不能满足人们的生活和生产需要，新能源的开发和利用成为当今时代的重要问题。浅层地热能是一种比较常见的新能源，它具有稳定性高、环保、可再生等优点，在城市集中供暖、温室农业、工业生产等方面得到了广泛应用。

为了规范浅层地热能利用行业，提高浅层地热能利用的效率，国家制定了一系列相关标准和技术要求，其中包括《浅层地热能利用通用技术要求GB/T38678-2020》。该标准是针对浅层地热能从采集、利用到排放全过程的技术要求，其制定目的在于规范浅层地热能利用的各项技术标准和工作流程，确保其安全、高效地运行。

该标准包括了浅层地热能利用的基本概念、采集系统的设计与施工、回灌井系统的设计与施工、换热站系统的设计与施工、管道系统的设计与施工、热泵系统的设计与施工以及相关设备的选型等方面。同时，该标准还对浅层地热能利用的环保措施、水文地质勘探、水文地质监测、应急处置等方面也进行了详细规定。

总之，GB/T38678-2020标准的颁布实施，将进一步促进浅层地热能利用行业的发展，增强行业的竞争力，提高浅层地热能的有效利用率。相信在不久的将来，浅层地热能将会成为我国新能源开发和利用中的重要组成部分。

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