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文檔簡介
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號:J×××××-20**DB重慶市工程建設(shè)標準DBJ50/T-×××-20**地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)標準Technicalstandardforsurfacewater-sourceheatpumpsystem(征求意見稿)20**-**-發(fā)布20**-**-**實施重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會發(fā)布重慶市工程建設(shè)標準地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)標準Technicalstandardforsurfacewater-sourceheatpumpsystemDBJ50/T-xxx-20XX主編單位:重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心批準部門:重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會施行日期:20XX年XX月XX日前言根據(jù)重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會《關(guān)于下達2020年度重慶市工程建設(shè)標準制訂修訂項目計劃(第二批)的通知》(渝建標﹝2020﹞46號)的文件要求,由重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心會同有關(guān)單位完成了原重慶市工程建設(shè)標準《地表水水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計標準》DBJ50-115-2010、《地表水水源熱泵系統(tǒng)施工質(zhì)量驗收標準》DBJ50-116-2010、《地表水水源熱泵系統(tǒng)適應(yīng)性評估標準》DBJ50-117-2010、《地表水水源熱泵系統(tǒng)運行管理技術(shù)規(guī)程》DBJ50-118-2010系列標準的修訂工作,參考有關(guān)國家標準、行業(yè)標準和地方標準,進一步規(guī)范簡化水源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計、施工及驗收,使地表水水源熱泵系統(tǒng)工程在各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量得到有效控制,確保工程質(zhì)量,提高應(yīng)用技術(shù)水平,將4本標準進行整合,確保地表水水源熱泵系統(tǒng)安全、高效和節(jié)能運行,更好的因地制宜的發(fā)揮其節(jié)能效益和社會效益,促進可再生能源建筑規(guī)?;瘧?yīng)用。本標準的主要技術(shù)內(nèi)容:總則;術(shù)語;基本規(guī)定;取水、水處理與排放水設(shè)計;換熱系統(tǒng);熱泵機組;水源熱泵系統(tǒng);監(jiān)測與控制;施工與驗收;運行管理;檢測與評價。本標準由重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會負責管理,重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在本標準執(zhí)行過程中,請各單位注意收集資料,總結(jié)經(jīng)驗,并將有關(guān)意見和建議反饋給重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心(重慶市渝北區(qū)余松西路155號4幢10樓,郵編:401120,電話:63601015,傳真:63621184,網(wǎng)址:)。
本標準主編單位、參編單位、主要起草人和審查專家主編單位:參編單位:主要起草人:審查專家:
目次1總則 總則1.0.1為貫徹執(zhí)行國家和重慶市節(jié)約資源、保護環(huán)境的有關(guān)法律法規(guī)和方針政策,落實碳達峰、碳中和決定部署,推動可再生能源利用,提高地表水水源熱泵系統(tǒng)的能源利用效率和資源綜合利用水平,降低建筑碳排放,結(jié)合重慶市的氣候特點和建筑節(jié)能的具體情況,制定本標準。1.0.2本標準適用于重慶市地表水水源熱泵系統(tǒng)工程的設(shè)計、施工、驗收、運行。1.0.3地表水水源熱泵系統(tǒng)工程的勘察、設(shè)計、施工、驗收、檢測及運維除應(yīng)符合本標準的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和重慶市現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。
2術(shù)語2.0.1源水sourcewater取自地表水水體,用于地表水水源熱泵系統(tǒng)的地表水。2.0.2源水系統(tǒng)sourcewatersystem源水取水、輸配、處理、排放或再利用系統(tǒng)的總稱。2.0.3取水構(gòu)筑物intakestructure取集源水而設(shè)置的各種構(gòu)筑物的總稱。2.0.4取水頭部intakehead河床式取水構(gòu)筑物的進水部分。2.0.5取水管waterintakepipe從源水到取水構(gòu)筑物的管道。2.0.6源水輸配系統(tǒng)Sourcewatersupplysystem自取水構(gòu)筑物到熱泵機組的管網(wǎng)輸配系統(tǒng),包括管道、附屬設(shè)施和設(shè)備等。2.0.7水處理watertreatment對源水或不符合用水水質(zhì)要求的水,采用物理、化學(xué)、生物等方法改善水質(zhì)的過程。2.0.8排放水dischargedwater源水經(jīng)換熱系統(tǒng)進行熱交換后的水。2.0.9排放水系統(tǒng)sourcewaterdischargesystem源水經(jīng)換熱系統(tǒng)熱交換后排放至水體和(或)其他受納端或再利用的系統(tǒng),包括管道系統(tǒng)、排放口及配套和附屬的設(shè)備與設(shè)施等。2.0.10排水口outletofdischargedwater排放水的最終出口。當排放水再利用及與其它排水合并排放時,是進入用水系統(tǒng)或其他排水系統(tǒng)的入口。2.0.11熱環(huán)境容量thermalenvironmentcapacity人為因素造成環(huán)境水溫變化在保證水體周平均溫升≤1℃,周平均溫降≤2℃的前提下,水體的最大吸(釋)熱能力。
3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定3.1.1地表水源熱泵系統(tǒng)宜采用全年聯(lián)合供暖和供冷系統(tǒng)方式。條文說明:在重慶地區(qū),地表水水體適宜作為冬季供暖的熱源,性價比好,優(yōu)先采用水源熱泵供暖模式取代燃氣鍋爐;夏季工況時,地表水水溫有時偏高,取水勢能高差也可能較大,應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟性分析后,綜合考慮夏季供冷的系統(tǒng)方式。3.1.2應(yīng)對地表水源熱泵系統(tǒng)的合理性進行可行性分析,并出具可行性論證報告??尚行哉撟C報告應(yīng)包括工程勘察及水資源利用可能會帶來的生態(tài)環(huán)境影響等。條文說明:在開展地表水水源熱泵系統(tǒng)工程應(yīng)用前,應(yīng)首先針對應(yīng)用的合理性和可行性進行分析評估。為此應(yīng)充分調(diào)查、收集、勘察擬利用的地表水源水條件,在此基礎(chǔ)上對地表水源水條件、地表水水源熱泵應(yīng)用的系統(tǒng)形式、系統(tǒng)的合理性及其潛在影響等進行分析評估。生態(tài)環(huán)境影響包含排水對水體溫度升降的影響程度,對原生生態(tài)植物和動物的生存影響。3.1.3地表水水源熱泵系統(tǒng)的分析評估包括水量、水溫、水質(zhì)、水位、水體環(huán)境和系統(tǒng)合理性等方面。[條文說明]明確地表水水源熱泵系統(tǒng)分析評估的內(nèi)容。湖水源熱泵還應(yīng)考慮冬夏季水域面積、水深及湖體散熱等影響,。3.2工程勘察3.2.1地表水水源熱泵系統(tǒng)工程勘察內(nèi)容包括但不限于工程場地、源水資源、水文地質(zhì)、輸水管道線路和冷熱源機房等。工程勘察應(yīng)由具有勘察資質(zhì)的專業(yè)隊伍承擔,并編寫相關(guān)的工程勘察報告。[條文說明]工程場地狀況及源水資源條件是能否應(yīng)用地表水水源熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本款規(guī)定地表水水源熱泵系統(tǒng)工程勘察的內(nèi)容。其中,當冷熱源機房單獨設(shè)置時,應(yīng)納入工程勘察范圍??辈靾蟾鎽?yīng)資料完整、真實、準確、數(shù)據(jù)無誤、圖表清晰、結(jié)論有據(jù)、建議合理,并應(yīng)因地制宜,重點突出,有明確的工程針對性。水源熱泵勘察可參照《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021及《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50027進行。對已具備水文地質(zhì)資料的地區(qū),應(yīng)通過調(diào)查獲取水文地質(zhì)資料。對不具備水文地質(zhì)資料的地區(qū),應(yīng)采用現(xiàn)場實測的方法獲取。3.2.2工程場地狀況調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容:1場地規(guī)劃面積、形狀及坡度;2場地內(nèi)已有建筑物和規(guī)劃建筑物的占地面積及其分布;3場地內(nèi)樹木植被、池塘、排水溝及架空輸配電線、電信電纜的分布;4場地內(nèi)已有的、計劃修建的地下管線和地下構(gòu)筑物的分布及其埋深;5可利用的源水距擬建建筑物水源熱泵機房的距離及高差;6源水與建筑物間的地形狀況、氣象條件(降雨量)、航運情況、附近取排水構(gòu)筑物狀況、地表水利用現(xiàn)狀和規(guī)劃情況。[條文說明]工程場地可利用面積應(yīng)滿足修建地表水取水構(gòu)筑物(地表水換熱系統(tǒng))的需要,同時,應(yīng)滿足設(shè)置和操作施工機具及埋設(shè)室外管網(wǎng)的需要。3.2.3地表水換熱系統(tǒng)勘察應(yīng)包括下列內(nèi)容:1源水性質(zhì)、水體用途、深度、面積及其分布;2不同深度的地表水水溫、水位動態(tài)變化;3地表水流速和流量動態(tài)變化;4地表水水質(zhì)及其動態(tài)變化;5地表水利用現(xiàn)狀;6地表水取水和回水的適宜地點及路線。[條文說明]地表水源水勘察應(yīng)包括至少5年最高和最低水溫、水位及最大和最小水量;地表水水質(zhì)勘察應(yīng)包括:引起腐蝕與結(jié)垢的主要化學(xué)成分,源水中含有的水生物、細菌類、固體含量及鹽堿量等。長江水系在三峽成庫后,水位變化較大,應(yīng)采用更新后的水文資料。3.2.4地表水直接取水的工程勘察還宜包括下列內(nèi)容:1地表水與地下水的補排關(guān)系;2河床或湖底的巖性、淤塞和淤墊情況,以及岸邊的穩(wěn)定性。3.2.5地表水潛流水取水的工程勘察還應(yīng)進行水文地質(zhì)試驗,試驗包括下列內(nèi)容:1抽水試驗;2Bowerl入滲試驗;3取江水、鉆孔水樣并進行水質(zhì)全分析及重金屬分析;4滲透系數(shù)計算。[條文說明]滲透系數(shù)指單位時間內(nèi)通過單位斷面的流量(m/d),一般用來衡量地下水在含水層中徑流的快慢。3.2.6輸水管道線路勘察應(yīng)對地基做出綜合地質(zhì)評價,為地基基礎(chǔ)和穿越工程設(shè)計、地基處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治、深基槽開挖和排水設(shè)計等提供工程地質(zhì)依據(jù)和必要的設(shè)計參數(shù),并提出相應(yīng)的建議。3.3水體指標3.3.1水質(zhì)指標1地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求選擇水質(zhì)較好的源水,一般應(yīng)在《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838)V類以上。2應(yīng)根據(jù)水質(zhì)狀況和系統(tǒng)要求設(shè)置相應(yīng)措施。[條文說明]水質(zhì)條件對于地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水系統(tǒng)形式及經(jīng)濟性有顯著影響?!兜乇硭h(huán)境質(zhì)量標準》GB3838規(guī)定了我國地表水水體的水域類別,其中V類水體為最低級別。地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水系統(tǒng)形式應(yīng)與源水水質(zhì)相適應(yīng)。污水廠排放的尾水水質(zhì)條件較好,在國內(nèi)很多地區(qū)得到了有效的利用,熱泵系統(tǒng)能效和穩(wěn)定性較好。地表水水環(huán)境質(zhì)量標準的指標設(shè)置與系統(tǒng)要求可能存在不一致,應(yīng)結(jié)合二者的實際情況確定相應(yīng)措施。3.3.2水溫指標應(yīng)用地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水,累年最熱月平均水溫不宜大于28℃,累年最冷月平均水溫不宜小于9℃。系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)水體冬季和夏季的調(diào)查資料或?qū)崪y溫度進行,水溫資料宜參考近5年數(shù)據(jù)或直接監(jiān)測獲得。[條文說明]水源熱泵機組的源水溫度關(guān)系到機組的高效、安全運行,根據(jù)長江、嘉陵江重慶主城區(qū)段的實測結(jié)果,累年最熱月平均水溫不大于28℃,累年最冷月平均水溫不小于10℃。3.3.3水量指標1地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水應(yīng)與水功能分區(qū)相適應(yīng),并滿足水資源開發(fā)利用的相關(guān)規(guī)定。2水源熱泵系統(tǒng)的取水量不得影響城鎮(zhèn)供水及其他主要用途的取水要求。3淺水或湖泊(水庫)水體設(shè)計循環(huán)水流量應(yīng)通過全年水溫模擬后確定。4源水水量應(yīng)穩(wěn)定可靠。[條文說明]我國目前對于水資源開發(fā)利用實行水資源論證和取水許可制度,地表水水源熱泵作為水資源開發(fā)利用的一種形式,應(yīng)滿足國家水資源開發(fā)利用的相關(guān)管理規(guī)定。在開展地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用前,應(yīng)先分析評估是否滿足國家和地方水資源開發(fā)利用的相關(guān)規(guī)定。如擬利用的源水位于劃定水域功能的水體,其應(yīng)位于飲用水水源保護區(qū)以外的開發(fā)利用區(qū)。源水水量涉及到天然來水量和熱泵系統(tǒng)換熱及熱平衡要求,應(yīng)在流量、水位、分布時間等方面穩(wěn)定可靠,滿足相應(yīng)的保證率要求。3.3.4應(yīng)用地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)對其排放水做環(huán)境影響評價,并滿足國家和地方生態(tài)環(huán)境保護主管部門的相關(guān)規(guī)定。[條文說明]地表水水源熱泵系統(tǒng)熱交換后排水溫度與取水相比會產(chǎn)生較大變化,因此應(yīng)開展與此相關(guān)的水環(huán)境影響評價。此外,我國規(guī)定排水口需獲得具有管理權(quán)限的生態(tài)環(huán)境部門的排放許可,開展地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)分析評估獲得排放許可的可行性。3.4熱泵機組3.4.1宜采用制冷劑側(cè)換向的水源熱泵機組。[條文說明]制冷劑側(cè)換向的水源熱泵機組相對于水側(cè)換向系統(tǒng)運行更為穩(wěn)定。3.4.3水源熱泵機組的工質(zhì)必須符合有關(guān)環(huán)保要求。采用過渡制冷劑時,其使用年限不得超過中國禁用時間表的規(guī)定。3.4.4水源熱泵機組的制冷能效比(EER)、制熱性能系數(shù)(COP)和綜合部分負荷性能系數(shù)(IPLV)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015和地方節(jié)能標準的規(guī)定。3.5熱泵熱水機3.5.1對只有生活熱水需求的系統(tǒng),宜采用水源熱泵熱水機。3.5.2水源熱泵熱水機的制熱性能系數(shù)應(yīng)符合國家標準《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015和地方節(jié)能標準規(guī)定。3.5.3對于同時有制冷和生活熱水需求的系統(tǒng),宜選用帶熱回收功能的水源熱泵機組。3.5.4熱泵機組的換熱器應(yīng)無污染,生活熱水應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749的規(guī)定。3.5.5采用水源熱泵熱水機或水源熱泵機組制備生活熱水,應(yīng)設(shè)置生活熱水儲熱水箱調(diào)節(jié)峰谷負荷,優(yōu)先在夜間低谷電時段制備生活熱水,并應(yīng)有可靠的工況切換與溫度控制措施。3.5.6采用水源熱泵熱水機或水源熱泵機組制備生活熱水,熱水設(shè)計溫度宜為50~55℃。3.6源水輸配、處理和排放系統(tǒng)3.6.1源水輸配系統(tǒng)應(yīng)技術(shù)經(jīng)濟合理。條文說明:源水輸配系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮取水揚程、輸配系統(tǒng)水頭損失、換熱系統(tǒng)等因素進行技術(shù)經(jīng)濟分析,以確保系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟合理。3.6.2源水取水口宜靠近冷熱源機房,并且避免對環(huán)境、行洪和航運等的影響。排水口應(yīng)與取水口保持足夠的距離,避免相互影響。條文說明:排放水進入水體后一般有一定的混合區(qū),為避免取水和排放水交互影響,應(yīng)結(jié)合排放水環(huán)境容量模擬結(jié)果,確定二者之間應(yīng)保持的足夠距離。當源水為江河水時,排水口應(yīng)位于取水口下游。當源水為湖、水庫水時,取水口一般應(yīng)靠近來水方向。3.6.3取水構(gòu)筑物的設(shè)計和取水泵的配置應(yīng)根據(jù)水體全年水位和系統(tǒng)取水量變化進行設(shè)計。當冬夏季水位變化較大時,宜按不同水位分別設(shè)置水泵配置方式。取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)計應(yīng)急排水和防洪防淤措施。條文說明:當源水取水、處理、熱交換、排放和水體形成封閉系統(tǒng)時,需視情況增加應(yīng)急排水系統(tǒng),以保證排放水的正常排放。3.6.4在江、河取水時,應(yīng)重點考慮除砂,并與機組的水質(zhì)要求和系統(tǒng)清洗方式相適應(yīng)。在湖、水庫取水時,應(yīng)重點考慮抑藻防藻措施。3.6.5水處理設(shè)備應(yīng)阻力損失小,易維護清洗。根據(jù)水質(zhì)全年變化,應(yīng)加設(shè)旁通管。3.6.6源水輸配系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)全年取水量和水位高低變化,采用變流量設(shè)計。水泵的變頻設(shè)計宜采用定溫差變流量控制。3.6.7地表水換熱系統(tǒng)實際最大釋熱量(夏季)與取熱量(冬季)應(yīng)根據(jù)地表水水體允許溫升與允許溫降及冬季最低水溫驗算。實際最大釋熱量(取熱量)不能滿足要求時,可采用冷卻塔、鍋爐及其他可再生能源等組成技術(shù)經(jīng)濟可行的復(fù)合式冷熱源。4源水系統(tǒng)設(shè)計4.1一般規(guī)定4.1.1源水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標準《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50366、《室外給水設(shè)計標準》GB50013、《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014的有關(guān)規(guī)定。[條文說明]規(guī)定源水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵守現(xiàn)行國家標準的有關(guān)規(guī)定。4.1.2源水應(yīng)選擇水量充足、水質(zhì)較好的水體,并通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。[條文說明]對地表水水源熱泵的源水選擇進行規(guī)定。一般應(yīng)滿足下列要求:(1)水體功能區(qū)劃所規(guī)定的取水地段;(2)可取水量充沛可靠;(3)取水、輸水、水處理設(shè)施安全、經(jīng)濟和維護方便;(4)水溫適合;(5)具有施工條件等。4.1.3確定水源、取水地點和取水量等應(yīng)取得有關(guān)部門同意。[條文說明]源水選擇涉及到水利、航運、水政、海事等多個行業(yè)管理部門,對此加以規(guī)定。4.1.4源水系統(tǒng)可以采用江河水源熱泵系統(tǒng)、湖庫水源熱泵系統(tǒng)、潛流水水源熱泵系統(tǒng)或換熱盤管的其中之一,也可視實際條件采取組合方式。[條文說明]地表水水源熱泵系統(tǒng)可以根據(jù)水源條件、供冷供熱需要采取單一源水系統(tǒng),也可采用復(fù)合源水系統(tǒng)。當采用潛流水作為源水時,應(yīng)特別注意潛流水取水量的穩(wěn)定性。4.1.5源水系統(tǒng)整體設(shè)計應(yīng)與換熱系統(tǒng)、熱泵機組和輸配系統(tǒng)等相協(xié)調(diào),還應(yīng)與其它源水利用、航運、岸線、景觀等協(xié)調(diào)。[條文說明]地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水系統(tǒng)應(yīng)與后續(xù)的供冷供熱系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)。特定源水可能還涉及到其它利用形式,源水系統(tǒng)應(yīng)與其它利用包括水資源開發(fā)利用、航運、生態(tài)環(huán)境需水量、岸線以及景觀要求等相協(xié)調(diào)。4.1.6源水系統(tǒng)設(shè)計文件應(yīng)至少包括水源論證、系統(tǒng)總體設(shè)計、取水系統(tǒng)設(shè)計、輸配水系統(tǒng)設(shè)計、水處理系統(tǒng)設(shè)計和排放水系統(tǒng)設(shè)計等。當輸水情況不復(fù)雜,可視情況與取水或水處理整合。設(shè)計文件應(yīng)提供前期水資源論證資料或結(jié)果、工程勘察結(jié)果。[條文說明]規(guī)定地表水水源熱泵源水系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容。其中,水處理設(shè)計應(yīng)編制運行管理規(guī)程或操作指南。水源論證內(nèi)容可以是相關(guān)水資源論證報告等文件或其摘要,但應(yīng)包含設(shè)計水量和水位等重要信息。源水系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)包含相關(guān)配套專業(yè)設(shè)計內(nèi)容及國家規(guī)定的節(jié)能等其他有關(guān)內(nèi)容。4.1.7水下?lián)Q熱盤管設(shè)計參考現(xiàn)行國家標準《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50366的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。[條文說明]目前重慶市水下?lián)Q熱盤管使用較少,本應(yīng)用標準不予詳細要求,當需要時可參考現(xiàn)行國家標準《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50366的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.1.8源水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)節(jié)水、節(jié)能、環(huán)境友好,滿足國家或地方的有關(guān)規(guī)定。[條文說明]地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的主要目的是節(jié)能,因此其源水系統(tǒng)設(shè)計也應(yīng)貫徹節(jié)水、節(jié)能和環(huán)境友好的有關(guān)要求,例如取水揚程確定、選址、輸配水管道流速、水處理產(chǎn)生的廢棄物等均應(yīng)考慮節(jié)水降耗和環(huán)境友好,所采用的材料等應(yīng)滿足國家或地方的有關(guān)要求。4.1.9源水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮防淤,必要時采取清淤措施。【條文說明】地表源水系統(tǒng)(含排放水系統(tǒng))由于設(shè)置在濱江地區(qū),除考慮洪水對系統(tǒng)正常運行的影響之外,還應(yīng)注意洪水消退后可能帶來的泥沙淤積,考慮預(yù)防和清理措施,必要時應(yīng)設(shè)置沖洗清淤設(shè)施。4.1.10水源熱泵系統(tǒng)的源水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置計量設(shè)備?!緱l文說明】規(guī)定地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水系統(tǒng)應(yīng)進行計量,以便于智慧監(jiān)控、系統(tǒng)集成和分析。4.2取水系統(tǒng)和輸配水系統(tǒng)4.2.1取水量按換熱系統(tǒng)設(shè)計工況下的最大流量進行計算,并考慮水處理設(shè)施的自用水量。設(shè)計中宜選用反沖洗水量和水損失量較小的水處理設(shè)備。[條文說明]對取水系統(tǒng)的設(shè)計流量進行規(guī)定。由于水處理設(shè)施的自用水量會影響到總?cè)∷浚砸?guī)定設(shè)計中宜選擇反沖洗水量和損失量較小的水處理工藝和設(shè)備,以降低取水量,節(jié)約投資和能耗。4.2.2水源熱泵系統(tǒng)的取水量不得影響城鎮(zhèn)供水及其他主要用途的取水要求。[條文說明]水源熱泵是水資源綜合利用途徑之一,不應(yīng)對城鎮(zhèn)供水等基本用途構(gòu)成影響。同時,考慮到目前河流生態(tài)環(huán)境需水量日益受到關(guān)注,地表水水源熱泵取水還宜考慮對地表水體生態(tài)環(huán)境需水量的影響。4.2.3取水方式應(yīng)根據(jù)源水水文條件、取水規(guī)模、取水地點的地形地質(zhì)條件、施工工期和建設(shè)工期要求等綜合確定。[條文說明]規(guī)定取水方式的選擇應(yīng)考慮的因素。4.2.4地表水取水構(gòu)筑物位置的選擇,應(yīng)根據(jù)下列基本要求,并通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定:1位于水質(zhì)較好的地帶;2靠近主流和岸線,有足夠的水深,有穩(wěn)定的河床,有良好的工程地質(zhì)條件,應(yīng)避開河床淤積帶;3盡可能不受泥沙、漂浮物等影響;4不妨礙航運、排洪和涉河建、構(gòu)筑物,并符合河道、湖泊、水庫整治規(guī)劃的要求;5不妨礙現(xiàn)有城鎮(zhèn)供水及其他已有自用水源的正常取水。6宜避開水流沖擊過大的地帶。[條文說明]對取水構(gòu)筑物的位置進行規(guī)定。應(yīng)優(yōu)先選擇取水揚程低、輸水距離短以及具有良好的施工場所和地質(zhì)、地形條件較好的位置作為取水構(gòu)筑物位置。4.2.5在水壩上游的江河取水時,取水位置的確定應(yīng)考慮水庫運行和成庫對水位、含沙量、藻類及河床沖淤變化等有關(guān)影響。[條文說明]當在三峽大壩等壩址以上江段取水時,取水位置的確定應(yīng)考慮水庫運行和成庫對涉及到取水水源和取水構(gòu)筑物正常運行的有關(guān)因素的影響,一般不宜設(shè)在支流匯入的回水區(qū)域。此外,據(jù)實測資料,長江干流水溫沒有明顯的分層現(xiàn)象,考慮到上層江河水含沙量較低,取水位置宜盡量取表層水。而由于蓄水效應(yīng),長江次級河流受到長江水的頂托,水流速變小,當受到光照及其他合適條件時,春季常常發(fā)生大規(guī)模的水華,會嚴重影響到水源熱泵的正常運行,因此,當在長江次級河流等緩流水體取水時,應(yīng)考慮水華的影響,并采取預(yù)防措施。設(shè)計過程中應(yīng)對所涉壩體的有關(guān)資料進行充分收集和分析,包括水環(huán)境影響研究成果等。4.2.6在湖、水庫水源取水時,應(yīng)盡量避免設(shè)置在淤泥較多地區(qū)和常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè),宜設(shè)置在水流匯入處。湖、水庫水源取水宜取中下層水,并采取防止卷吸表層水和抑藻防藻措施。[條文說明]對湖、水庫水源取水位置進行規(guī)定。一般來說,湖、水庫水源表層流會受到風(fēng)向的影響而在下風(fēng)向形成漂浮物的堆積,所以取水位置應(yīng)避免設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè),以避免漂浮物的影響。由于匯入口水流速度較大,有利于設(shè)置取水口。據(jù)有關(guān)監(jiān)測和實際工程經(jīng)驗,重慶市有關(guān)湖、水庫的水溫、水質(zhì)存在一定的分層現(xiàn)象,為了提取具有合適水溫的源水,取水口不應(yīng)設(shè)置于表面,宜設(shè)置于水面以下3.0m,以避免卷吸進上層水和空氣??紤]到淤泥會引起取水口堵塞,取水頭部應(yīng)在湖、水庫底1.0m以上。湖、水庫水源應(yīng)考慮抑藻防藻措施,可選用防藻型取水頭部。當湖、水庫水較淺但仍滿足水源熱泵需求時,應(yīng)采取措施保證上述取水要求。4.2.7取水構(gòu)筑物的型式應(yīng)根據(jù)取水量和水質(zhì)要求,結(jié)合河床地形及地質(zhì)、河床沖淤、水深及水位變幅、泥沙及漂浮物、航運、沿岸景觀和施工工期要求等因素以及施工條件,在保證安全可靠的前提下,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。條件適合時可考慮采用移動式取水方式?!緱l文說明】規(guī)定取水構(gòu)筑物的型式選擇。取水構(gòu)筑物的型式與取水量、取水水質(zhì)要求以及地形及工程地質(zhì)條件等因素有關(guān),選擇時應(yīng)綜合考慮。當源水水位變幅大,水位漲落速度小于2.0m/h,且水流不急(一般≯2.5m/s)、要求施工周期短和建造固定式取水構(gòu)筑物有困難時,可考慮采用纜車或浮船等活動式取水構(gòu)筑物,但應(yīng)滿足《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50013中的有關(guān)規(guī)定。4.2.8設(shè)計枯水位的保證率宜與建筑供暖和制冷的要求相適應(yīng),一般應(yīng)采用90%~99%,且應(yīng)考慮水壩蓄水的影響。當水源為地表水時,取水泵房設(shè)計洪水位宜與所在城市防洪標準一致。【條文說明】對取水構(gòu)筑物水位的設(shè)計標準進行規(guī)定。對于由于特殊原因或制冷供熱要求較低,設(shè)計枯水位保證率較低時,應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計時增加對水泵等設(shè)備的保護措施。4.2.9當分期實施時,固定式取水頭部宜分設(shè)兩個或分成兩格,按遠期設(shè)計一次建成。采用多個取水頭部時,應(yīng)考慮對取水量和排沙等的相互影響?!緱l文說明】考慮到施工難度及容易受到漲水的影響,規(guī)定固定式取水頭部宜按遠期設(shè)計一次建成,同時規(guī)定了從系統(tǒng)安全考慮的取水頭部數(shù)量及其間距要求。此外,進水間應(yīng)分成數(shù)個以利清洗。當建筑物制冷和供熱要求較高時,取水頭部的個數(shù)應(yīng)大于2個。當在江河水取水并采用2個以上的取水頭部時,當漂浮物較多時,相鄰頭部在沿水流方向宜有較大間距,以便利用江河水流速進行排沙。吸水管一般不宜少于兩條,且流速一般不宜大于0.5m/s。4.2.10江河水河床式取水構(gòu)筑物宜選用具有較高除砂能力的防堵取水頭部?!緱l文說明】當條件合適時,選擇具有較高除砂能力的取水頭部可以降低后續(xù)水處理單元的壓力。目前可以選用的防堵取水頭部包括一般斜板取水頭部及其他改進的斜板取水頭部,如新型側(cè)向流翼片斜板防堵取水頭部等方式對長江、嘉陵江源水的除砂效率可達到45%以上。4.2.11各種水體取水構(gòu)筑物或取水頭部的進水孔上緣在設(shè)計最低水位下的深度、最底層進水孔的位置以及自流管或虹吸管的設(shè)計等應(yīng)滿足《室外給水設(shè)計標準》GB50013和航運的相關(guān)要求?!緱l文說明】規(guī)定取水構(gòu)筑物進水孔的設(shè)計要求。當采用其他新型除砂取水頭部時(如側(cè)向流翼片斜板取水頭部),進水流速不宜過大。自流管或虹吸管的連接應(yīng)考慮防腐問題。4.2.12以地表水潛流水為源水、采用滲濾取水工藝時,過濾器設(shè)計時宜考慮其攔沙能力。當采用滲渠取水工藝時,應(yīng)參考《室外給水設(shè)計標準》GB50013的相關(guān)條款進行設(shè)計,宜選擇攔沙能力較強的濾水管?!緱l文說明】采用地表水潛水取水設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)取水區(qū)域的綜合地質(zhì)勘察報告和相關(guān)資料進行綜合分析,考慮到取水量的長期穩(wěn)定,設(shè)計水量應(yīng)有一定的富余,同時可根據(jù)實際情況采取一定的清淤和反沖措施,清理濾床表面和濾管周邊的泥質(zhì)淤塞。潛流水取水應(yīng)經(jīng)濟、可靠,應(yīng)做詳細技術(shù)經(jīng)濟比較,分析采用大口井等其它技術(shù)的可能性。4.2.13取水泵站參考《室外給水設(shè)計標準》GB50013的相關(guān)條款進行設(shè)計,但應(yīng)與地表水水源熱泵系統(tǒng)相適應(yīng),并考慮節(jié)能優(yōu)化調(diào)控措施。取水泵站距離機房宜在1km內(nèi),地表水夏季換熱量與水泵輸送功率之比宜控制在40以上,冬季換熱量與水泵輸送功率之比宜控制在30以上。當采用岸邊或河床式取水構(gòu)筑物時,取水泵站可考慮地下或半地下式泵站型式,同時應(yīng)充分考慮檢修、配電和換熱要求以及洪水淹沒下值守和檢修問題。取水泵站還應(yīng)滿足《泵站設(shè)計規(guī)范》GB50265等其它有關(guān)規(guī)范的相關(guān)要求。[條文說明]規(guī)定取水泵站的設(shè)計要求,并從節(jié)能角度規(guī)定取水泵站與機房的相對位置及節(jié)能要求。取水構(gòu)筑物采用地下或半地下式泵站型式,以減少對景觀的影響,縮短施工周期,降低造價。但由于封閉和位置偏遠等因素,可能存在換熱問題和配電與檢修上的不便,設(shè)計時應(yīng)提出解決方案措施。當主管部門允許,或取水量較小,或水文條件和施工周期不便采用固定式取水方式時,可考慮采用移動式取水方式。4.2.14取水管設(shè)計應(yīng)經(jīng)濟、安全、可靠,且宜埋地敷設(shè),當露天布置時,應(yīng)設(shè)置保溫措施。取水管應(yīng)采用兩路,且其中一路的輸水能力宜不小于最大設(shè)計流量的60%。輸配水管的流速設(shè)計應(yīng)考慮節(jié)能,盡量減少水頭損失。取水管和輸配水管的其他相關(guān)設(shè)計應(yīng)滿足《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50013的要求。[條文說明]取水管到水處理構(gòu)筑物的長度應(yīng)滿足系統(tǒng)節(jié)能的要求,經(jīng)濟可行。水源熱泵所有水管嚴禁與城鎮(zhèn)飲用水供水管道直接相連。輸配水管應(yīng)盡量利用已有設(shè)施穿越沿江公路,當不得不直接穿越時,應(yīng)取得相關(guān)部門的同意,并設(shè)置一定的加固措施。地表水水源熱泵系統(tǒng)作為節(jié)能工程,其取水系統(tǒng)設(shè)計也應(yīng)考慮采用經(jīng)濟流速,盡量減少水頭損失,取得建設(shè)成本和節(jié)能運行的平衡。流速設(shè)計還應(yīng)符合《室外給水設(shè)計標準》GB50013等有關(guān)標準和規(guī)范的要求。取水管和輸配水管可能還涉及到排氣等有關(guān)要求,其有關(guān)配套和附屬設(shè)施設(shè)計應(yīng)符合GB50013等相關(guān)標準、規(guī)范的要求。4.2.15取水管及輸配水管的材質(zhì)、連接方式等應(yīng)滿足《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268等有關(guān)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定?!緱l文說明】對取水和輸配水管的材質(zhì)和連接方式進行規(guī)定。4.3水處理系統(tǒng)4.3.1水處理工藝流程應(yīng)根據(jù)源水水質(zhì)、設(shè)計生產(chǎn)能力、熱泵機組水質(zhì)要求,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定?!緱l文說明】水處理工藝選擇應(yīng)綜合考慮水頭損失、能耗、環(huán)境影響、工作壓力等因素,盡可能設(shè)備化,與取水方式相協(xié)調(diào)。對于江河水水源熱泵系統(tǒng),當條件合適時,宜利用天然或人工湖作為水處理設(shè)施,但應(yīng)對水溫變化和湖的處理效能進行評估??紤]到占地較大、系統(tǒng)能效低,不宜采用需設(shè)置蓄水池和二級泵的水處理工藝。4.3.2水處理工藝或設(shè)備應(yīng)與地表水換熱系統(tǒng)的設(shè)置相適應(yīng),并滿足系統(tǒng)正常運行的需求。水處理應(yīng)與后續(xù)系統(tǒng)相適應(yīng),宜采用物理方式,不宜采用加藥等化學(xué)處理方式?!緱l文說明】水處理工藝或設(shè)備存在定期檢修和清洗的問題,在數(shù)量選擇上應(yīng)結(jié)合換熱系統(tǒng)的設(shè)置綜合考慮,不致在水處理工藝或設(shè)備檢修、清洗時,整個地表水水源熱泵系統(tǒng)全部停止運行。4.3.3江河源水水處理工藝選擇應(yīng)重點考慮除砂降濁,并與機組的水質(zhì)要求和系統(tǒng)清洗方式相適應(yīng)?!緱l文說明】對江河水水處理工藝選擇進行規(guī)定。一般來說,江河水在夏季含沙量和濁度較大,是影響地表水水源熱泵系統(tǒng)能效的重要因素,因此江河源水水處理工藝的選擇應(yīng)優(yōu)先考慮除砂問題。水處理方式應(yīng)根據(jù)源水含沙量及其粒徑組成、沙峰持續(xù)時間、排泥要求、處理水量和水質(zhì)要求、取水方式等因素,結(jié)合地形條件從而確定,一般可選用斜板沉淀池、斜管沉淀池、改進型旋流除砂器和加強型機械過濾器等。當江河水源冬夏季含沙量變化顯著時,水處理應(yīng)考慮冬、夏季運行模式的切換,以節(jié)約運行成本、提高能效。當以長江、嘉陵江等作為水源時,夏季水處理工況設(shè)計宜按照沙峰持續(xù)時間內(nèi)源水日平均含沙量設(shè)計,但應(yīng)與水處理設(shè)備的調(diào)節(jié)能力相適應(yīng)。在源水含沙量超過設(shè)計值期間,應(yīng)考慮對水處理設(shè)備和系統(tǒng)清洗的運行工況進行調(diào)整。根據(jù)2009年實測資料,長江夏季可按含沙量為1.5~2.0kg/m3、中值粒徑D50為0.01~0.015mm進行設(shè)計,嘉陵江可按含沙量為1.0~1.5kg/m3、中值粒徑D50為0.008~0.01mm進行設(shè)計。4.3.4湖、水庫水源熱泵系統(tǒng)的水處理應(yīng)與取水水質(zhì)相適應(yīng),一般可經(jīng)簡單處理后直接進熱泵機組的冷凝器/蒸發(fā)器。對于藻類季節(jié)性頻發(fā)的湖、水庫水源,應(yīng)考慮抑藻、除藻處理措施?!緱l文說明】根據(jù)湖、水庫源水水水質(zhì)和已有的工程運行情況,一般來說,湖、水庫水的含沙量較低且一般粒徑較小,一般不宜采用大直徑的旋流除砂器,可使用機械過濾器和全程水處理等進行簡單處理后直接進機組。根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)測資料,重慶市不少湖(水庫)存在藻類和水華季節(jié)性爆發(fā)的現(xiàn)象,水處理應(yīng)重點考慮抑藻和防藻措施。4.4排放水系統(tǒng)4.4.1地表水水源熱泵系統(tǒng)中產(chǎn)生的排放水排放到水體時,應(yīng)符合《污水綜合排放標準》GB8978及《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838相關(guān)要求。排水口的設(shè)置應(yīng)進行論證并取得當?shù)匦袠I(yè)行政主管部門的許可?!緱l文說明】地表水水源熱泵系統(tǒng)中產(chǎn)生的排放水既包括熱泵機組排放水,也包括水處理及換熱系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水,其排放應(yīng)滿足國家其他規(guī)范的要求。根據(jù)國家和地方法規(guī),從地表水取水和向地表水排污需要獲得許可。地表水水源熱泵項目應(yīng)按規(guī)定開展建設(shè)項目水資源論證,編寫環(huán)境影響報告或水環(huán)境影響的相關(guān)分析報告,并向具有相應(yīng)審批權(quán)限的行業(yè)行政主管部門申請取水口和排污口設(shè)置許可。此外,還可能需要滿足航運等其它有關(guān)管理規(guī)定。4.4.2地表水水源熱泵系統(tǒng)的排放水宜與城市綠化、景觀等相結(jié)合,考慮一水多用及能量的梯級利用。排放水系統(tǒng)設(shè)計宜考慮采取能量回收措施。當換熱機房與取水泵房的高差大于20m時,宜設(shè)置間接換熱器或勢能回收裝置?!緱l文說明】水源熱泵機組排放水一般優(yōu)于地表源水水,且往往有可以利用的勢能,宜考慮綜合利用。當綜合利用時,應(yīng)滿足相應(yīng)用途的水質(zhì)標準要求,且應(yīng)進行水量平衡計算,使全部或部分用作項目規(guī)劃區(qū)和附近地區(qū)綠化、道路澆灑用水。地表水水源熱泵排放水的一水多用可與雨水綜合利用及小區(qū)廢水回用設(shè)施相結(jié)合。一般來說,地表水水源熱泵系統(tǒng)的退水系統(tǒng)有勢能可以利用,宜采取能量回收措施。當排水高差超過20m時,宜考慮采取發(fā)電、水輪機水泵設(shè)施等各種形式的能量回收措施。4.4.3地表水水源熱泵系統(tǒng)的排放水管路宜與取水管路隔離。排水點應(yīng)設(shè)置在取水點下游,并保持足夠間距避免對取水水質(zhì)和溫度等造成負面的影響?!緱l文說明】地表水在熱泵機組換熱后溫度會提高,宜與取水管路隔離或設(shè)置隔溫措施,以避免對取水管路的水溫造成不利影響。此外,排水點應(yīng)設(shè)置在取水點的下游,以避免對取水水質(zhì)、水溫等造成影響。對于流向受蓄水影響季節(jié)性變化的河流,應(yīng)充分考慮流向變化對取、排水的影響。4.4.4當直接排放時,地表水水源熱泵系統(tǒng)排放水可利用當?shù)赜晁艿肋M行排放,但應(yīng)校核暴雨時期雨水是否排放通暢?!緱l文說明】規(guī)定當對工藝廢水和機組排放水不進行綜合利用時,可利用雨水管道進行排放,以簡化排水方式,降低排水工程量。校核的主要內(nèi)容包括排放水流量與最大設(shè)計暴雨量疊加時對雨水管道的影響等,并應(yīng)得到有關(guān)部門的許可。4.4.5地表水水源熱泵系統(tǒng)排放水單獨直接排放時應(yīng)設(shè)置一定的消能措施。當工程規(guī)模較大時,宜設(shè)置多口排水。【條文說明】消能措施可參考城市排水工程中的有關(guān)方法,如消能井、階梯式排水渠道等。重慶目前已經(jīng)積累較多的經(jīng)驗,具體效能措施設(shè)計可按照重慶市的有關(guān)要求執(zhí)行。4.4.6排放水系統(tǒng)的流速設(shè)計應(yīng)考慮防沖刷,非金屬管道的最大設(shè)計流速宜為5m/s,經(jīng)試驗驗證可適當提高,金屬管道宜為10m/s,并考慮采取消能設(shè)施,保證安全。排放水管道應(yīng)位于取水系統(tǒng)下游,宜采用淹沒出流且采取防氣蝕、防回灌措施。確保排放水與地表水混合后不對取水水溫造成影響,必要時應(yīng)進行模擬分析?!緱l文說明】重慶市是山地城市,排放水系統(tǒng)所在地區(qū)往往地勢較為陡峭,排放水管道的流速可能會超過最大流速要求,所采用的管材應(yīng)考耐久、安全,宜采用金屬管材。設(shè)計時應(yīng)綜合協(xié)調(diào)管材、流速及輻射等因素,控制流速不至引起排放水管路系統(tǒng)的沖刷,必要時應(yīng)采取消能設(shè)施。目前重慶市在濱江排水管渠設(shè)計和建設(shè)上已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗,可參考《山地城市室外排水管渠設(shè)計標準》(DBJ50/T-296)的有關(guān)規(guī)定。退水管道宜考慮淹沒出流,以實現(xiàn)與地表水快速混合。排放水與地表水混合后會引起地表源水溫度變化,設(shè)計不當時可能會影響取水水溫,因此必要時應(yīng)進行模擬分析,保證退水不會對取水水溫造成影響。4.4.7江水源熱泵系統(tǒng)排放水宜采用明渠順水流方向排放,明渠與順水流方向呈30°到60°夾角。當設(shè)置多口排放時,排放口間距不應(yīng)小于10m?!緱l文說明】江水源熱泵系統(tǒng)排放水采用明渠排放可適應(yīng)受納水體變水位的特點,保證排放水的表面流排放;明渠沿順水流方向布置,與水流方向呈30°到60°夾角,可借助受納水體流動,保證排放水迅速擴散,減少對受納水體的不良影響;明渠間間距不小于10m,可消除多口排放的溫度累加效應(yīng)。4.4.8湖水源熱泵系統(tǒng)排放水宜采用穿孔管射流表面排放方式。若湖水源熱泵系統(tǒng)排放水采用重力出流,宜沿水平方向穿孔;若采用壓力出流,并能提供足夠的壓力,可以適當角度傾斜向上排放,該角度宜取30°到60°?!緱l文說明】湖水源熱泵系統(tǒng)排放水宜采用穿孔管射流表面排放方式,研究表明,該排放方式對排放口附近水域溫升影響最小,能有效減小尾水排放對受納水體水環(huán)境安全的不良影響。4.4.9排水管道的材質(zhì)和連接方式等應(yīng)滿足《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB5026的有關(guān)規(guī)定?!緱l文說明】對工藝廢水和機組排放水管路材質(zhì)和連接方式等進行規(guī)定。4.4.10應(yīng)對地表水水源熱泵系統(tǒng)排放水進行生態(tài)環(huán)境影響評估,水生態(tài)環(huán)境敏感地區(qū)須對排放水進行生態(tài)環(huán)境評估?!緱l文說明】據(jù)相關(guān)研究,工藝廢水和機組排放水可能會對近岸水域造成一定的生態(tài)環(huán)境影響,應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定開展生態(tài)環(huán)境評估。對于水生態(tài)環(huán)境敏感的地區(qū),如長江及其支流等,必須開展生態(tài)環(huán)境評估。4.4.11排放水系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)滿足其它有關(guān)國家或地方現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。
5換熱系統(tǒng)5.1一般規(guī)定5.1.1地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)對受納水體的熱環(huán)境容量進行評估。說明:地表水的熱容量是有限的,換熱系統(tǒng)的排熱或吸熱量超出地表水水體本身所能承受的熱環(huán)境容量時,可能造成地表水水源熱泵系統(tǒng)能效的下降及生態(tài)環(huán)境的破壞,因此規(guī)定地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計前,應(yīng)對收納水體的熱環(huán)境容量進行評估。5.1.2地表水換熱系統(tǒng)的形式應(yīng)根據(jù)源水水體的水質(zhì)、水溫、水位和航道等因素綜合確定。5.1.3地表水換熱系統(tǒng)的換熱量應(yīng)滿足地表水水源熱泵系統(tǒng)最大吸熱量或釋熱量的需要。當不能滿足要求時,應(yīng)采取輔助冷卻或加熱措施。5.1.4地表水熱能利用后,應(yīng)對排入水體作熱污染影響評價,地表水換熱系統(tǒng)對地表水體的溫度影響應(yīng)限制在:周平均最大溫升≤1℃,周平均最大溫降≤2℃。條文說明:人工湖體可不受此規(guī)定影響。5.2開式系統(tǒng)5.2.1源水宜采用地表水直接進入水源熱泵機組的方式。說明:源水水質(zhì)或經(jīng)水處理后的水質(zhì)滿足機組對水質(zhì)要求的情況下,盡量采用直接連接方式,但應(yīng)注意日常清洗管理。源水直接進入水源熱泵機組有利于充分利用地表水的低位熱能,提高制冷制熱效率。但水質(zhì)較差的源水直接進入水源熱泵機組可能造成換熱性能下降,并影響機組的使用壽命。5.2.2當源水雜質(zhì)較多、含鹽度及其他礦化物濃度較高時,宜在源水與水源熱泵機組之間增設(shè)中間換熱器。說明:中間換熱器的材質(zhì)應(yīng)具有與地表水成分相應(yīng)的耐腐蝕能力,可采用換熱管束為內(nèi)光外肋合金管的殼管式換熱器或板式換熱器。采用換熱管束為內(nèi)光外肋合金管的殼管式換熱器有利于減輕污垢沉積和管路堵塞,減少維護工作量。擇應(yīng)綜合考慮地表水體的水溫分層,水質(zhì)分布,最低水位等因素。5.2.3在熱交換器和水源熱泵機組選擇計算時,應(yīng)選取合理的污垢系數(shù)。說明:由表面污垢產(chǎn)生的熱阻在換熱器總熱阻中占很大的權(quán)重,對選型計算結(jié)果影響明顯,過低的污垢系數(shù)取值嚴重影響計算結(jié)果和設(shè)備容量的選擇。我國《蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組第一部分:工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組》GB/T18430.1規(guī)定,冷水(熱泵)機組的蒸發(fā)器的水側(cè)污垢系數(shù)為0.018m2·℃/kW,冷凝器的水側(cè)污垢系數(shù)為0.044m2·℃/kW。因此,絕大部分水源熱泵機組產(chǎn)品資料中的制冷量和制熱量是對應(yīng)上述污垢系數(shù)進行標定的。此數(shù)值應(yīng)用于地表水地源熱泵系統(tǒng)中明顯偏低。迄今為止我國對湖水、江水、河水等地表水在換熱表面產(chǎn)生污垢的污垢熱阻值缺乏系統(tǒng)研究,結(jié)合工程應(yīng)用此處建議采用0.129m2·℃/kW或水質(zhì)適宜的污垢系數(shù)。5.2.4源水循環(huán)系統(tǒng)中宜設(shè)置防止換熱器結(jié)垢的免拆卸清洗系統(tǒng)。說明:開式地表水換熱系統(tǒng)中,常規(guī)的水處理與運行管理很難保證換熱器長時間的高效運行。工程實踐表明,各類免拆卸在線或非在線清洗系統(tǒng)的應(yīng)用,能有效改善換熱器的換熱性能,減少換熱器拆洗頻率。用于殼管式換熱器的膠球和毛刷清洗系統(tǒng)能在不間斷換熱器運行的情況下,對換熱表面進行連續(xù)清潔。當水源熱泵機組采用水側(cè)切換,且蒸發(fā)器和冷凝器采用同一套膠球清洗系統(tǒng)時,其蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)的換熱管束內(nèi)徑應(yīng)一致。5.2.5開式地表水換熱系統(tǒng)的的水源熱泵機組宜采用滿液式機組,制冷、制熱工況切換宜選用制冷劑側(cè)切換的熱泵機組。說明:水源熱泵機組采用滿液式機組有利于提高機組的能效,便于換熱管束的清洗和免拆卸清洗系統(tǒng)的設(shè)置。開式地表水換熱系統(tǒng)的的水源熱泵機組的制熱、制冷工況采用水側(cè)切換時,可能造成水資源的浪費、對空調(diào)水系統(tǒng)的污染和系統(tǒng)水壓的波動,如有可能可采用制冷劑側(cè)切換的熱泵機組。5.2.6開式地表水換熱系統(tǒng)的的水源熱泵機組的制熱、制冷工況采用水側(cè)切換時,應(yīng)采用安全可靠的切換措施。5.2.7開式地表水換熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的安裝高度應(yīng)滿足水泵允許吸水高度要求。5.2.8系統(tǒng)水力計算時應(yīng)結(jié)合水質(zhì)條件對比摩阻進行修正,同時應(yīng)考慮取排水口落差。落差大于20米時,宜考慮排水位能回收措施。說明:源水取水口與機房高差大于20米時,排水位能可加以利用。排水位能回收措施可采用水輪機水泵回收排水位能以提升地表水或利用排水位能發(fā)電裝置。排水管路設(shè)計時,應(yīng)注意防汽蝕。5.2.9地表水進、出水-水換熱器的溫差不宜小于5℃,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后,宜采用大溫差,水-水換熱器換熱管內(nèi)水流速不宜小于1.5m/s。說明:開式地表水換熱系統(tǒng)的進出水溫差應(yīng)根據(jù)源水水溫、源水輸配系統(tǒng)能耗和熱泵機組EER值,通過技術(shù)分析確定,使得地表水水源熱泵系統(tǒng)的綜合能效比達到最高。5.2.10中間換熱器或水源熱泵機組換熱器材質(zhì)應(yīng)具有與地表水水質(zhì)相應(yīng)的耐腐蝕和耐磨損能力。5.3閉式系統(tǒng)5.3.1水體水質(zhì)較差或水體環(huán)境要求高,水體有一定深度,系統(tǒng)規(guī)模較小且水溫適合時,宜采用閉式地表水換熱系統(tǒng)。說明:湖、庫等較淺的靜止水體由于受太陽輻射、蒸發(fā)、傳熱的影響較大,水溫接近大氣月平均干球溫度。應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計容量、水溫和環(huán)境要求等條件綜合技術(shù)經(jīng)濟分析后確定。5.3.2閉式地表水換熱器形式應(yīng)根據(jù)設(shè)計換熱量、河(湖)床的形狀、水體的深度、可利用的地表水面積、水質(zhì)和水溫等因素比較確定。5.3.3閉式地表水換熱器的換熱特性與規(guī)格應(yīng)通過計算或試驗確定。說明:閉式地表水換熱系統(tǒng)設(shè)計前應(yīng)進行換熱特性計算或試驗,當基礎(chǔ)數(shù)據(jù)齊全時可通過模擬計算確定;否則應(yīng)通過排熱、吸熱試驗取得相關(guān)數(shù)據(jù),測試的持續(xù)時間宜大于48h。5.3.4閉式地表水換熱系統(tǒng)宜為同程系統(tǒng)。每個環(huán)路集管內(nèi)的換熱環(huán)路數(shù)宜相同,且宜并聯(lián)連接;環(huán)路集管布置應(yīng)與水體形狀相適應(yīng),供、回水管應(yīng)分開布置。說明:利于換熱系統(tǒng)的水力平衡和減少熱力干擾。5.3.5換熱器單元間應(yīng)保持一定的距離,并應(yīng)有可靠的固定措施。5.3.6換熱器管材及管件應(yīng)符合下列規(guī)定:1換熱管應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)大、流動阻力小的管材及管件,管件與管材應(yīng)為相同材料;2換熱管質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準中的各項規(guī)定。管材的公稱壓力及使用溫度應(yīng)滿足設(shè)計要求。5.3.7傳熱介質(zhì)應(yīng)以水為首選。在有凍結(jié)可能的地區(qū),傳熱介質(zhì)應(yīng)添加合適濃度的防凍劑。防凍劑選擇應(yīng)滿足下列要求:1安全,腐蝕性弱,與換熱管管材無化學(xué)反應(yīng);2傳熱介質(zhì)的冰點宜比設(shè)計最低運行溫度低3~5℃;3良好的傳熱特性,較低的摩擦阻力;4易于購買、運輸和儲藏。說明:水是最安全、無腐蝕、傳熱特性好的理想傳熱介質(zhì),應(yīng)優(yōu)先考慮采用。當采用其他換熱介質(zhì)時,應(yīng)選用毒性、易燃性、腐蝕性和摩擦阻力較低,傳熱特性良好的材料。主要可選用的傳熱介質(zhì)有:氯化鈉溶液、氯化鈣溶液、乙二醇溶液、丙醇溶液、丙二醇溶液、甲醇溶液、乙醇溶液、醋酸鉀溶液、碳酸鉀溶液等。5.3.8閉式地表水換熱器選擇計算時,設(shè)計工況換熱器出水溫度夏季不應(yīng)高于32℃,冬季系統(tǒng)無防凍措施時機組出水不應(yīng)低于2℃。夏季地表水換熱器設(shè)計進出水溫差宜按5℃設(shè)計,冬季溫差宜不低于3℃。5.3.9閉式地表水換熱器內(nèi)傳熱介質(zhì)應(yīng)保持紊流狀態(tài)。說明:換熱器內(nèi)傳熱介質(zhì)保持紊流狀態(tài)以提高其換熱能力,換熱管內(nèi)的雷諾數(shù)應(yīng)大于2300。當水為傳熱介質(zhì)時管內(nèi)流速宜大于0.6m/s。5.3.10閉式地表水換熱系統(tǒng)管材的承壓能力應(yīng)滿足換熱器兩側(cè)的工作壓力要求。說明:換熱系統(tǒng)管材的承壓能力確定除應(yīng)滿足循環(huán)水側(cè)的工作壓力外,還應(yīng)滿足地表水側(cè)承壓的要求。5.3.11閉式地表水換熱系統(tǒng)應(yīng)有排氣、定壓、膨脹、自動補水裝置,補水管應(yīng)設(shè)水表并宜設(shè)漏水報警裝置。閉式換熱系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)應(yīng)經(jīng)可靠的過濾處理。說明:為及時發(fā)現(xiàn)水下?lián)Q熱器的滲漏,換熱系統(tǒng)宜設(shè)置漏水報警裝置。6熱泵機組6.1一般規(guī)定6.1.1地表水水源熱泵機組正常工作溫度范圍,應(yīng)與源水的供水溫度變化范圍相適應(yīng)。說明:源水溫度特別是斜溫層以上的水溫受取水深度、大氣環(huán)境溫度、太陽短波輻射、地表水對天空的長波輻射、水面風(fēng)速、水的污濁度、排(取)熱量、流入/流出的水量等等因素的影響,會有一個波動范圍,特別是對于面積較小的淺水塘要計算其水溫波動的最大值和最小值,一般地表水溫的波動范圍應(yīng)在選用的水源熱泵機組正常工作的冷(熱)源溫度范圍內(nèi)。當?shù)乇碓此臏囟炔▌映^水源熱泵機組正常工作的冷(熱)源溫度范圍,且技術(shù)經(jīng)濟比較合理時,可設(shè)置輔助熱源或輔助排熱裝置,使進入機組的源水溫度在水源熱泵機組正常工作的冷(熱)源溫度范圍內(nèi)。源水上安裝輔助加熱裝置且源水溫升較大,使得進入水源熱泵機組的源水溫度滿足機組的正常工作范圍,很可能在技術(shù)經(jīng)濟上是不合理的,此種情況應(yīng)嚴格禁止。強調(diào)經(jīng)濟技術(shù)比較合理時,可在地表源水的基礎(chǔ)上設(shè)置輔助熱源或輔助排熱裝置。6.1.2宜按高效機房要求設(shè)計,選用的水源熱泵機組應(yīng)具有能量調(diào)節(jié)功能,機組的制冷能效比(EER)、制熱性能系數(shù)(COP)應(yīng)符合《水(地)源熱泵機組》GB/T19409、《冷水機組能效限定值及能效等級》GB19577、《水(地)源熱泵機組能效限定值及能效等級》GB30721和《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015等相關(guān)節(jié)能標準的制冷能效比(EER)和制熱性能系數(shù)(COP)的規(guī)定。說明:現(xiàn)行國家標準《水(地)源熱泵機組》GB/T19409規(guī)定了在名義制冷工況和名義制熱工況下冷熱風(fēng)型和冷熱水型水源熱泵機組的制冷能效比(EER)和制熱性能系數(shù)(COP)。6.1.3水源熱泵機組在名義制冷工況和名義制熱工況下的全年綜合性能系數(shù)不應(yīng)低于表6.1.3的數(shù)值。表6.1.3
水(地)源熱泵機組全年綜合能效系數(shù)類型名義制冷量(CC)kW全年綜合能效系數(shù)(ACOP)W/W冷熱風(fēng)型地表水式-3.90冷熱水型地表水式CC≤1504.60CC>1505.006.1.4地表水水源熱泵機組的噪聲限值應(yīng)執(zhí)行國家標準《水(地)源熱泵機組》GB/T19409和室內(nèi)環(huán)境標準的有關(guān)規(guī)定。6.1.5地表水水源熱泵機組的源水側(cè)采用閉式水環(huán)路并添加防凍液時,應(yīng)對采用的水源熱泵機組的制冷/熱量和蒸發(fā)器/冷凝器阻力進行修正。6.1.6地表水水源熱泵機組應(yīng)有壓縮機的啟停與源水的通斷聯(lián)鎖的措施。6.1.7地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水側(cè)采用開式水系統(tǒng)時,水源熱泵機組的制冷/熱量應(yīng)考慮結(jié)垢的影響。選用水源熱泵機組的蒸發(fā)器/冷凝器的材質(zhì)應(yīng)有良好的抗腐蝕能力。6.1.8水源熱泵機組及末端設(shè)備應(yīng)按實際運行參數(shù)選型。6.1.9冬季供暖期較長,有較大內(nèi)區(qū)在冬季提供穩(wěn)定的余熱量,需要同時供冷和供熱的建筑,宜采用分散布置的水環(huán)式水源熱泵機組。6.1.10采用板式換熱器作為冷凝器/蒸發(fā)器的水源熱泵機組時,地表水不得直接進入機組。6.2水—水熱泵機組6.2.1集中布置的水-水熱泵機組臺數(shù)的選擇,應(yīng)能適應(yīng)空氣調(diào)節(jié)負荷全年變化規(guī)律,滿足季節(jié)及部分負荷要求,一般不宜少于2臺。分散布置的小型水-水熱泵機組,應(yīng)選調(diào)節(jié)性能優(yōu)良的機組。6.2.2用于生活熱水供應(yīng)的水-水熱泵機組,應(yīng)選用水源熱泵熱水機。當其為唯一熱源時,機組數(shù)量不宜少于2臺。小型工程選用一臺熱泵機組時宜采用雙壓縮機、雙制冷回路的多機頭熱泵機組。6.2.3水-水熱泵機組應(yīng)有容量控制機構(gòu)適應(yīng)低負荷的運行。6.3水—空氣熱泵機組6.3.1除產(chǎn)品的技術(shù)性能允許外,水-空氣熱泵機組不宜直接用于處理室外新風(fēng)。說明:新風(fēng)處理應(yīng)采用專門的新風(fēng)處理機組,或新風(fēng)和一定量的回風(fēng)混合后進入水-空氣水源熱泵機組進行冷熱處理。6.3.2室內(nèi)設(shè)置小型水-空氣熱泵機組時,應(yīng)對熱泵機組進行消聲和隔振的設(shè)計計算。室內(nèi)噪聲標準要求高時,宜采用分體型水源熱泵機組。說明:為有效減少室內(nèi)環(huán)境噪聲,方便維護,落地式水-空氣水源熱泵機組宜設(shè)置在空調(diào)機房內(nèi)。
7水源熱泵系統(tǒng)7.1一般規(guī)定7.1.1水源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015、《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50736、《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019、《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計標準》DBJ50-052及《居住建筑節(jié)能65%(綠色建筑)設(shè)計標準》DBJ50-071的規(guī)定。其中,涉及生活熱水或其他熱水供應(yīng)部分,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑給水排水設(shè)計標準》GB50015的規(guī)定。條文說明:《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50736、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015以及《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015等是地表水熱泵系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)予遵守的基本規(guī)范。7.1.2水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑的特點及使用功能確定水源熱泵機組的設(shè)置方式及末端空調(diào)系統(tǒng)形式。條文說明:一般情況下為節(jié)約電能,應(yīng)考慮采用大型水-水熱泵機組。當采用開式地表水系統(tǒng)時,為便于冷凝器/蒸發(fā)器的清洗,不宜采用分散的小型水源熱泵機組。當采用閉式源水系統(tǒng),冬季供暖期長且內(nèi)區(qū)有較大余熱量時,可考慮采用分散的小型水源熱泵機組。7.1.3在水源熱泵機組外進行冷、熱轉(zhuǎn)換的水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)在水系統(tǒng)上設(shè)冬、夏季節(jié)的功能轉(zhuǎn)換閥門,并在轉(zhuǎn)換閥門上作出明顯標識。地表水直接進入水源熱泵機組的系統(tǒng)應(yīng)在水系統(tǒng)上預(yù)留機組清洗用旁通管。條文說明:大型水源熱泵機組的制冷/熱工況轉(zhuǎn)換基本是依靠在機組外進行水管路的切換,制冷工況時源水進入冷凝器,空調(diào)冷凍水進入蒸發(fā)器,制熱時源水進入蒸發(fā)器,空調(diào)熱水進入冷凝器,應(yīng)設(shè)置必要的閥門進行管路的轉(zhuǎn)換。7.1.4系統(tǒng)設(shè)計宜按冬季熱負荷選用水源熱泵系統(tǒng),采用高效冷水機組滿足其余冷負荷部分。條文說明:當采用地表水水源熱泵系統(tǒng)時,宜考慮采用水源熱泵系統(tǒng)供熱,以提高設(shè)備的利用率。生活熱水宜由帶熱回收的水源熱泵機組或?qū)S玫乃礋岜脵C組提供熱源。采用水源熱泵機組作為生活熱水的熱源時,宜通過技術(shù)經(jīng)濟比較,得到水源熱泵系統(tǒng)最佳的綜合制熱性能系數(shù),如提高源水的供回水溫差、控制地表源水取水點與熱泵機組的間距以降低輸送系統(tǒng)能耗、降低熱水出水溫度以提高機組的制熱性能系數(shù)等。此處水源熱泵系統(tǒng)的綜合制熱性能系數(shù)=制熱量/(壓縮機能耗+源水側(cè)輸送能耗)。7.1.5水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較后,合理設(shè)置輔助熱源、蓄熱(冷)裝置或其他節(jié)能設(shè)施。條文說明:輔助熱源以及其他節(jié)能技術(shù)措施通過技術(shù)經(jīng)濟比較,確有節(jié)能或經(jīng)濟效益時適當采用,節(jié)能措施的采用也可有效減少地表源水負擔的負荷,降低對地表水環(huán)境的熱污染。7.1.6輔助排熱設(shè)備與地表源水的串、并聯(lián)方式、輔助熱源的前后置方式宜通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。條文說明:輔助排熱設(shè)備與地表源水可以采用串聯(lián),也可采用并聯(lián)。輔助熱源可以設(shè)在源水側(cè),也可設(shè)在室內(nèi)側(cè)。輔助排熱設(shè)備和輔助熱源的設(shè)置方式應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。7.1.7源水采用閉式系統(tǒng)時,輔助排熱設(shè)備不宜直接采用開式冷卻塔。條文說明:應(yīng)設(shè)置中間換熱器將閉式源水系統(tǒng)和開式冷卻塔隔開,或直接采用閉式冷卻塔。7.2源水系統(tǒng)7.2.1水源熱泵機組有根據(jù)負荷調(diào)節(jié)源水流量的措施時,源水系統(tǒng)的總流量可根據(jù)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值確定;水源熱泵機組無根據(jù)負荷調(diào)節(jié)源水流量的措施時,源水系統(tǒng)的總流量應(yīng)根據(jù)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)夏季冷負荷的累計值確定,并應(yīng)計入各項有關(guān)的附加冷負荷。條文說明:注意尚應(yīng)計入水源熱泵機組的輸入功率。7.2.2當源水泵的銘牌功率超過7.5kW時,源水系統(tǒng)宜采用變流量系統(tǒng)。條文說明:大型水源熱泵機組的運行臺數(shù)可根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)的瞬時冷熱量進行控制,源水泵與水源熱泵進行一對一的運行,而分散布置的小型水源熱泵在源水支管上安裝電動閥實現(xiàn)與水源熱泵機組壓縮機的聯(lián)鎖,為實現(xiàn)源水系統(tǒng)的變流量運行提供了條件,當源水泵的銘牌功率超過7.5kW時對源水泵宜實現(xiàn)變頻控制。當水泵變頻運行時,為保證水泵的節(jié)能效果和運行安全,水泵的轉(zhuǎn)速宜在70%~100%的范圍內(nèi),且不應(yīng)低于額定轉(zhuǎn)速的50%。7.2.3集中布置的大型水源熱泵機組,其源水泵與水源熱泵機組之間應(yīng)按一泵對一機設(shè)置,多臺源水泵與大型水源熱泵機組之間采用共用集管連接時,每臺水源熱泵機組的進口或出口管道上應(yīng)裝電動閥,電動閥應(yīng)與對應(yīng)運行的水源熱泵機組運行工況相適應(yīng)。條文說明:多臺源水泵與大型水源熱泵機組之間采用共用集管連接時,每臺水源熱泵機組的進口或出口管道上安裝電動閥是實現(xiàn)一泵對一機運行所采取的措施。一泵對一機運行是為實現(xiàn)熱泵機組及源水泵的臺數(shù)控制而采取的措施。7.2.4夏季源水溫度低于25℃時,源水管道應(yīng)采取防結(jié)露措施。條文說明:為防較低溫度的源水管道表面結(jié)露,對室內(nèi)外使用空間造成影響,故有此規(guī)定。管道防結(jié)露保溫材料及其厚度可按國家標準圖集《管道及設(shè)備保冷》98T902執(zhí)行,其上可根據(jù)水溫查得重慶地區(qū)水管道應(yīng)采取的防凝露保冷厚度。冬季源水溫度低于10℃,且源水管進入空調(diào)房間及其吊頂時,源水管也應(yīng)采取防凝露措施。注意這里說的源水溫度既指源水供水溫度,也指源水出水溫度。7.2.5分散設(shè)置的小型水源熱泵機組應(yīng)采取措施保證源水系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡。條文說明:應(yīng)通過設(shè)置平衡閥及運行前調(diào)試保證源水系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡,以保證不同支路的源水流量,保證小型水源熱泵的正常運行。7.2.6源水溫度不高于18℃時,宜利用源水冷卻室內(nèi)空氣和室外新風(fēng)。條文說明:表面水體較深時,水的熱分層現(xiàn)象比較明顯,下部水溫往往較低。某水庫30m水深在6月的預(yù)測水溫為13.6℃,7月為16.4℃,8月為18.4℃,可以用來對空氣進行預(yù)冷,而60m以下水深的深層水溫往往會達到10℃以下,甚至可以直接用于對空氣進行完全的冷卻,但此深度的水溫因為較低,在冬季作為水源熱泵的熱源是否經(jīng)濟合理,以及考慮到深層取水的難度,應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。7.2.7冬季制冷運行的水源熱泵機組或夏季運行、源水溫度較低的水源熱泵機組應(yīng)采取措施保證源水的進水溫度不低于制冷工況正常運行允許的最低限值。條文說明:應(yīng)采取旁通或源水先進入空調(diào)箱預(yù)冷再進入水源熱泵機組等措施。7.3空調(diào)水系統(tǒng)7.3.1水源熱泵系統(tǒng)空調(diào)供回水溫度宜采用7/12℃,供暖供回水溫度宜采用45/40℃,有條件時宜采用大溫差(6~8℃)設(shè)計。采用區(qū)域集中冷熱源站系統(tǒng)時,冷熱水供、回水溫度差不宜小于7℃。條文說明:熱泵熱水供水溫度過高,會降低其制熱性能系數(shù),因此規(guī)定水源熱泵機組提供的空調(diào)熱水溫度不宜高于45℃,中小型水源熱泵制冷供熱系統(tǒng)可采用5℃溫差進行設(shè)計,大中型水源熱泵制冷供熱系統(tǒng)可采用6~8℃的大溫差設(shè)計,區(qū)域集中冷熱源站系統(tǒng)可采用不小于7℃的溫差進行設(shè)計,由此降低輸配系統(tǒng)的能耗。7.3.2在水-水熱泵機組外部進行工況轉(zhuǎn)換的水源熱泵系統(tǒng),當源水系統(tǒng)為開式,或源水系統(tǒng)為閉式且添加防凍液時,應(yīng)采取措施防止空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)受到污染。條文說明:季節(jié)轉(zhuǎn)換時應(yīng)對冷凝器/蒸發(fā)器進行清洗。7.3.3集中布置的大型水源熱泵機組,其冷(熱)水泵與水源熱泵機組之間應(yīng)按一泵對一機設(shè)置,多臺冷(熱)水泵與大型水源熱泵機組采用共用集管連接時,每臺水源熱泵機組的進口或出口管道上應(yīng)裝電動閥,電動閥應(yīng)與對應(yīng)運行的水源熱泵機組運行工況相適應(yīng)。條文說明:便于對水源熱泵機組和空調(diào)冷(熱)水泵實現(xiàn)臺數(shù)控制。7.3.4空調(diào)水系統(tǒng)應(yīng)采取措施保證水系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡。條文說明:通過設(shè)置平衡閥及運行前調(diào)試保證空調(diào)水系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡。7.3.5水源熱泵系統(tǒng)夏季制冷綜合能效比應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公共建筑節(jié)能檢測標準》JGJ/T177表8.6.3的規(guī)定。7.3.6集中供冷供熱的水源熱泵系統(tǒng)冬季制熱性能系數(shù)(COP)不應(yīng)低于3.4。條文說明:系統(tǒng)冬季制熱性能系數(shù)(COP)為設(shè)計工況下的性能系數(shù)。受不同地區(qū)、不同用戶、不同源水條件以及能源政策、燃料價格的影響,水源熱泵的投資經(jīng)濟性與傳統(tǒng)的供冷供暖方式相比有所不同。按照用戶“節(jié)能和節(jié)約運行費用并重”的原則,水源熱泵生活熱水系統(tǒng)制熱性能系數(shù)(COP)應(yīng)最低不低于3.0,由于水源熱泵系統(tǒng)供暖供回水溫度一般采用45/40℃,相比生活熱水的供回水溫度要低,即其制熱性能系數(shù)要比生活熱水系統(tǒng)要高,因此水源熱泵系統(tǒng)冬季制熱性能系數(shù)(COP)限值采用3.4,水源熱泵生活熱水系統(tǒng)制熱性能系數(shù)(COP)限值采用3.0。根據(jù)對重慶地區(qū)已投入運行的水源熱泵系統(tǒng)工程冬季供熱性能系數(shù)的測試結(jié)果表明,該COP值是可以達到的。7.4熱回收7.4.1同時存在空調(diào)冷負荷和供熱負荷(空調(diào)或生活熱水)時,宜考慮制冷機組冷凝熱的回收利用。條文說明:制冷機組冷凝熱的回收利用有冷卻水熱回收與排氣熱回收兩種方式,排氣熱回收有部分熱回收和全部熱回收兩種。冷卻水熱回收是在冷卻水出水管路中加裝熱回收換熱器。冷卻水熱回收和部分熱回收的熱水溫度不高。部分熱回收對提高機組的效率是有利的,但回收的熱量不多,一般為總冷凝熱的10%~15%。全部熱回收的熱水溫度較高,但過高的冷凝溫度會降低機組的效率。7.4.2帶熱回收功能的水源熱泵機組提供的熱水溫度在滿足需要的情況下應(yīng)盡量低,提供較高溫度熱水時應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。條文說明:熱水溫度越高,冷水機組的制冷性能系數(shù)越低(全部熱回收熱水出水溫度每上升1℃,制冷性能系數(shù)下降3%左右),甚至?xí)箼C組運行不穩(wěn)定。離心式機組熱回收熱水溫度不宜超過45℃,螺桿式機組不宜超過55℃。7.4.3熱回收的供熱量不足以滿足供熱負荷(空調(diào)或生活熱水)時,應(yīng)設(shè)置補熱裝置。宜采用其他可再生能源作為補熱裝置的熱源。7.4.4帶熱回收的水源熱泵機組提供生活熱水供熱負荷時,應(yīng)采取措施保證進入冷凝器的水溫達到滿足安全運行的最低水溫。條文說明:進入冷凝器的水溫過低可能導(dǎo)致機組無法正常啟動。
8監(jiān)測與控制8.1一般規(guī)定8.1.1地表水水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)加強對源水系統(tǒng)的監(jiān)測和控制,以提高系統(tǒng)安全運行的能力、降低環(huán)境破壞的風(fēng)險,實現(xiàn)系統(tǒng)的高效節(jié)能運行。條文說明:源水進水溫度過高和過低均會影響水源熱泵機組的正常運行,源水出水溫度降低到4℃左右時,因換熱溫差的存在,蒸發(fā)溫度會低于0℃,蒸發(fā)器有結(jié)冰的危險。源水系統(tǒng)的排水溫度超過35℃或低于2℃對水體內(nèi)的生物生長會產(chǎn)生不利影響;添加防凍劑的閉式源水系統(tǒng)的泄漏也會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。因此應(yīng)加強對源水系統(tǒng)的監(jiān)測和控制。8.1.2源水管道和空調(diào)水管道上均應(yīng)安裝水流開關(guān),并與水源熱泵機組聯(lián)鎖。條文說明:源水管道和空調(diào)水管道上的水流開關(guān)與水源熱泵機組聯(lián)鎖,對水源熱泵機組進行保護。8.1.3系統(tǒng)啟動時,電動水閥、源水泵、空調(diào)水循環(huán)泵應(yīng)先于水源熱泵機組啟動,水源熱泵機組在源水流得以證實后啟動。系統(tǒng)停機時與上述順序相反。條文說明:規(guī)定電動水閥、源水泵、空調(diào)水泵以及水源熱泵機組的啟停順序是為了實現(xiàn)對水源熱泵機組的保護。8.1.4應(yīng)監(jiān)測取水、排水溫度、熱泵機組進出水溫度。8.1.5對靜止水體,宜監(jiān)測取水口上部1~2m處水溫。對流動水體,宜監(jiān)測排水口下游側(cè)30m處水溫。8.1.6應(yīng)監(jiān)測地表水處理設(shè)備進出口水壓力,當進出口水壓差超限時應(yīng)報警。8.1.7供熱時源水進水溫度低于機組的下限設(shè)定值時,應(yīng)觸發(fā)停機保護,啟動輔助加熱系統(tǒng)。8.1.4~8.1.7條文說明:為保證水源熱泵機組的正常運行作此類規(guī)定。8.1.8水體出現(xiàn)熱污染時,應(yīng)停止機組運行。1對靜止水體,應(yīng)設(shè)置水體最高允許溫度,當水體溫度超過允許值時,應(yīng)停機。2對流動水體,當下游30m處水溫超過取水口溫度1℃時,應(yīng)停機。條文說明:地表水水溫升高會導(dǎo)致水中溶解氧含量減少,水溫升高和低溶解氧含量有利于底泥中氮、磷的釋放,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。夏季由于熱排放導(dǎo)致地表水極端溫升,會使藍藻、綠藻大量繁殖。在夏季的強增溫區(qū),水溫超過35℃時,浮游動物種類和數(shù)量減少,多樣性指數(shù)下降。魚類一般避開溫升1℃以上水域而趨于在進水口水域以及溫排水的邊緣區(qū)域(溫升0.5~1℃)產(chǎn)卵。為控制地表水水源熱泵系統(tǒng)對地表水源的熱污染,對地表水體的溫度變化情況應(yīng)予監(jiān)測并進行控制。8.1.9公共建筑的空調(diào)冷熱水系統(tǒng)宜設(shè)置分樓層、分室內(nèi)區(qū)域、分用戶或分室的冷、熱量計量裝置;建筑群的每棟公共建筑及其冷、熱源站房內(nèi)冷熱水系統(tǒng)和源水系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置冷、熱量計量裝置。條文說明:安裝冷熱計量裝置,有利于計費和用戶自覺節(jié)能、有利于找出運行中存在的問題。8.1.10地表水水源熱泵工程監(jiān)測與控制系統(tǒng)的施工驗收應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50411、《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50339相關(guān)章節(jié)中的規(guī)定。8.1.11監(jiān)測與控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置建筑能源管理系統(tǒng),以保證建筑設(shè)備通過優(yōu)化運行、維護、管理實現(xiàn)節(jié)能運行。條文說明:建筑能源管理系統(tǒng)應(yīng)具備能耗數(shù)據(jù)采集與分析功能,設(shè)備管理和運行管理功能,優(yōu)化能源調(diào)度功能,數(shù)據(jù)集成功能。建筑能源管理按時間(月或年),根據(jù)檢測、計量和計算的數(shù)據(jù),作出統(tǒng)計分析,繪制成圖表;或按建筑內(nèi)各分區(qū)或用戶,或按建筑節(jié)能工程的不同系統(tǒng),繪制能流圖;用于指導(dǎo)管理者實現(xiàn)建筑的節(jié)能運行。8.2源水系統(tǒng)監(jiān)測與控制8.2.1水源熱泵系統(tǒng)的源水側(cè)應(yīng)對以下參數(shù)進行監(jiān)測:1源水的供回水溫度、壓力和流量;2地表水體在取水口和排水口附近的水溫,或換熱盤管附近的水溫;3閉式源水系統(tǒng)補水的流量;4開式源水系統(tǒng)的水質(zhì);5排熱量/吸熱量。條文說明:閉式源水系統(tǒng)可通過監(jiān)測管道內(nèi)壓力(或安裝壓力開關(guān))對管道泄露進行報警;開式系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測采用取樣送檢制度。8.2.2開式源水系統(tǒng)采用變流量時,應(yīng)根據(jù)供水管上定壓點的水靜壓或供回水溫差對源水供水泵進行變流量控制;閉式源水系統(tǒng)采用變流量時,應(yīng)根據(jù)源水系統(tǒng)的供回水靜壓差對源水循環(huán)泵進行變流量控制。條文說明:分散設(shè)置的小型水源熱泵系統(tǒng)采用開式地表水時,在進入水源熱泵的源水回水支管上安裝電動閥與其壓縮機聯(lián)鎖,當電動閥進行開關(guān)或調(diào)節(jié)時,源水供水管上壓力將發(fā)生變化,可以在供水管上安裝隔膜式膨脹罐,源水供水泵實現(xiàn)變頻控制以維持隔膜式膨脹罐的壓力不低于低限設(shè)定值。如下圖8.2.2。圖8.2.2設(shè)隔膜式膨脹罐的開式地表水系統(tǒng)8.2.4源水系統(tǒng)安裝輔助加熱裝置時,應(yīng)根據(jù)水源熱泵機組的源水進水溫度控制加熱量。條文說明:源水系統(tǒng)安裝輔助加熱裝置的主要原因為:1.冬季供熱工況下源水進水溫度過低,不提高源水溫度可能導(dǎo)致蒸發(fā)器結(jié)冰。2.地表源水的取熱量不能滿足供熱量的需要,在取水量一定的情況下,要增加取熱量,就是要增加源水的進出口溫差,降低源水出水溫度,同樣可能導(dǎo)致蒸發(fā)器結(jié)冰。所以兩個原因本質(zhì)上是一樣的,源水系統(tǒng)上加設(shè)輔助加熱裝置都是為了保證水源熱泵機組的源水進水溫度不能低于某個下限值。8.2.5冬季制冷運行的地表水水源熱泵系統(tǒng)的源水供回水管間宜安裝旁通管和電動三通閥,根據(jù)水源熱泵機組的允許最低源水進水溫度對電動三通閥進行控制。條文說明:對水源熱泵機組的冷凝溫度進行控制,保證制冷劑節(jié)流過程的正常進行。也可采取低溫的源水先進入空調(diào)器對空氣進行預(yù)冷,再進入水源熱泵機組的措施,同樣也應(yīng)采取相應(yīng)的控制措施,保證進入水源熱泵機組冷凝器的水量和水溫在容許的范圍內(nèi)。當源水水溫、水量滿足要求時,應(yīng)利用源水進行直接冷卻,此時,源水與空調(diào)器之間應(yīng)設(shè)置中間換熱器,以保證進入空調(diào)器的水質(zhì)。8.2.6水源熱泵機組應(yīng)具有能量調(diào)節(jié)功能,且其蒸發(fā)器出口應(yīng)設(shè)防凍保護裝置。條文說明:機組能量調(diào)節(jié)的功能主要針對具有一定容量的水源熱泵機組,小型水源熱泵機組往往只有壓縮機的啟、停兩個狀態(tài),不做以上要求。8.2.7采用計算機遠程控制監(jiān)測的地表水水源熱泵系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制策略對源水泵、空調(diào)水循環(huán)泵、過濾設(shè)備、末端設(shè)備、用戶計費系統(tǒng)、電動控制閥、水位超低報警裝置、缺水保護裝置等進行集中控制管理。應(yīng)對源水進、出水溫、空調(diào)冷熱水進、出水溫、取水流量、耗電功率、室外溫度、室內(nèi)溫度、系統(tǒng)能效等進行集中監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)通過計算機進行儲存或上傳,并定期生成報表打印備案。條文說明:采用計算機遠程控制監(jiān)測的地表水水源熱泵系統(tǒng),由設(shè)在中控室的操作平臺集中管理,系統(tǒng)控制策略是根據(jù)系統(tǒng)特點進行制定,其自動化程度較高,操作簡單,運行管理人員應(yīng)掌握控制策略及設(shè)備的性能參數(shù)。對計算機集中監(jiān)測的各項參數(shù),應(yīng)定時進行現(xiàn)場核對,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有誤差時,應(yīng)立即進行校驗,保證各項監(jiān)測參數(shù)的準確性。監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)進行儲存或上傳。8.2.8采用能效控制柜現(xiàn)場集中監(jiān)測控制的地表水水源熱泵系統(tǒng),應(yīng)按本標準第8.2.7條要求對設(shè)備進行現(xiàn)場控制,并對各項參數(shù)進行監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)能儲存或上傳。能效控制柜應(yīng)設(shè)有通訊接口,可遠程監(jiān)測系統(tǒng)運行工況及各項運行參數(shù)。條文說明:采用能效控制柜現(xiàn)場控制監(jiān)測的水源熱泵系統(tǒng),啟、停機組時,操作管理人員可以直觀的對現(xiàn)場設(shè)備進行觀察,易于發(fā)現(xiàn)問題。能效控制柜監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以通過有線或無線進行遠程傳輸,可遠程監(jiān)測系統(tǒng)的運行工況并儲存運行數(shù)據(jù)。8.3空調(diào)水系統(tǒng)監(jiān)測與控制8.3.1水源熱泵系統(tǒng)的空調(diào)水側(cè)應(yīng)對以下參數(shù)進行監(jiān)測:1空調(diào)水系統(tǒng)供回水的溫度和壓力;2空調(diào)水系統(tǒng)補水的流量;3空調(diào)水系統(tǒng)的瞬時冷量/熱量。8.3.2多臺集中布置的大型水源熱泵機組宜采用群控方式,根據(jù)空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的瞬時冷量/熱量對熱泵機組進行臺數(shù)控制。條文說明:推薦根據(jù)監(jiān)測的空調(diào)水系統(tǒng)的瞬時冷/熱量對水源熱泵機組、源水泵、空調(diào)冷(熱)水泵進行臺數(shù)控制,以實現(xiàn)主機和輸配系統(tǒng)最大的節(jié)能。8.3.3空調(diào)末端均應(yīng)設(shè)置溫度控制裝置,通過控制空調(diào)末端空調(diào)水管上的電動調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)對溫度的控制。當冬、夏季分別供應(yīng)空調(diào)熱水和冷水時,溫度控制裝置應(yīng)帶冷熱轉(zhuǎn)換開關(guān)。條文說明:空調(diào)末端設(shè)有溫度控制裝置,安裝在末端水管路的電動調(diào)節(jié)閥開度是根據(jù)室內(nèi)溫度控制器設(shè)定溫度完成的。8.3.4公共建筑或居住建筑應(yīng)設(shè)置有分戶計量裝置,分戶計量裝置應(yīng)取得計量監(jiān)督部門的認證,對有誤差的計量裝置,應(yīng)委托當?shù)赜嬃勘O(jiān)督部門進行校核。條文說明:公共建筑或居住建筑按設(shè)計要求設(shè)有分戶計量裝置,分戶計量裝置作為管理部門收費的依據(jù),分戶計量裝置需取得職能部門的資格認證,為運行管理部門提供準確合理的收費依據(jù)。
9施工與驗收9.1一般規(guī)定9.1.1地表水水源熱泵系統(tǒng)工程施工質(zhì)量的驗收,除應(yīng)符合本標準的規(guī)定外,還應(yīng)符合被批準的設(shè)計圖紙、合同約定的內(nèi)容和現(xiàn)行《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300的規(guī)定。9.1.2施工圖紙修改必須有設(shè)計單位的設(shè)計變更通知書和技術(shù)核定簽證
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