ICS 17.120.01 F 04 中华人民共和国国家标准 GB/T XXXXXXXX 浅层地热能利用通用技术要求 General technical requirements for shallow geothermal energy utilization （征求意见稿） 20XX-XX-XX 发布 20XX-XX-XX 实施 中华人民共和国国家市场监督管理总局 发布 中华人民共和国国家标准化管理委员会GB/T XX20XX 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会（SAC/TC20）提出并归口。 本标准起草单位 本标准主要起草人 1 浅层地热能利用通用技术要求 1 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和技术要求。 本标准适用于基于热泵技术利用浅层地热能为建筑供热/供冷项目的规划、勘察与评 价、设计、施工、验收和运行管理。 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，仅所注日期的版 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 50015 建筑给水排水设计规范 GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50243 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50274 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范 GB 50296 管井技术规范 GB 50366 地源热泵系统工程技术规范 GB 50736 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB/T 19409 水（地）源热泵机组 NB/T10097 地热能术语 CJJ 138 城镇地热供热工程技术规程 DZ/T 0225 浅层地热能勘查评价规范 DZ 40‐85 地热资源评价方法 3 术语和定义 GB/T 19409、GB 50366、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 50366、NB/T10097中某些术语和定义。 3.1 浅层地热能 shallow geothermal energy 从地表至地下200 米深度范围内，储存于水体、土体、岩石中的温度低于25 ℃，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/T 10097-2018，术语和定义 2.1.6] 2 3.2 水源热泵机组 water-source heat pumps 一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。 注水源热泵的“水”还包括“盐水”或类似功能的流体（如“乙二醇水溶液” ） ，根据机组所使用的 热源流体而定。 [GB/T 19409-2013，术语和定义3.1] 3.3 地源热泵系统 ground-source heat pump system 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。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、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。 [GB 50366-2009，术语 2.0.1] 3.4 浅层地热能利用通用技术 general technology of shallow geothermal energy utilization 采用地源热泵系统利用浅层地热能的技术。 3.5 热源井 heat source well 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。 [GB 50366-2016，术语 2.0.21] 3.6 地埋管换热器 ground heat exchanger 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竖直地埋管换热器。 [GB 50366-2009，术语 2.0.7] 3.7 地下水换热系统 groundwater heat transfer system 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。 [GB 50366-2009，术语 2.0.10] 3.8 同（单）井循环/回灌换热系统 pumping and recharging standing column well /recharge heat transfer system 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泵机组换热后 100回灌到井中的换热系统。 3.9 3 地表水换热系统 surface water heat transfer system 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。 [GB 50366-2009，术语 2.0.13] 3.10 浅层地热能供热季/供冷季能效比 Energy efficiency ratio of shallow geothermal energy in heating /cooling season 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）比值。 4 基本原则 4.1 浅层地热能开发利用应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。 4.2 浅层地热能开发利用应符合国家相关政策、规划、标准规范的要求。 4.3 浅层地热能开发利用应根据当地资源情况，综合制定浅层地热能利用方案，在经济技 术可行的前提下，最大程度提高浅层地热能资源利用率。 4.4 浅层地热能开发利用应严格遵守当地水资源开发利用相关政策要求。 4.5 浅层地热能开发利用应因地制宜选取浅层地热资源开发利用方式 a）对地表水资源禀赋好的地区，宜采用地表水地源热泵系统； b）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 地下水地源热泵系统； c）其它岩土热物性参数等地质条件适合地区，在不破坏土壤热平衡的情况下，宜采用 地埋管地源热泵系统。 4.6 浅层地热能开发利用应充分考虑生态环境保护和提高能效要求。 4.7 浅层地热能开发利用应严格符合对地质资源、水资源和环境的影响评估要求。 5 勘察与评价 5.1 浅层地热能资源勘察 5.1.1 浅层地热能的勘察与评价应按照GB50366、DZ/T0225的要求执行。 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 a）测试孔布置应根据项目建筑面积、场地条件、地质条件变化规律确定，并符合 1）应具有场地代表性； 2） 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。 c）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。 5.1.3 地表水地源热泵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。 5.1.4 勘察后应进行项目地浅层地热条件评估。 4 5.2 浅层地热条件评价 5.2.1 项目地浅层地热条件应按照DZ/T0225、DZ 40-85要求进行评价，评价内容包括浅层 地热容量、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 地埋管地源热泵系统浅层地热评价报告包括但不限于以下内容 a）浅层地热地质条件评价，包括水文地质条件评价、地温场均衡分析、地热资源量评 价； b）地质技术风险性评估，包括项目建设风险性评估、地质环境影响风险性评估； c）浅层地热条件可行性评价，包括地层结构评价、地埋管换热器换热能力评价及经济 性评价。 5.2.3 地下水地源热泵系统水资源论证应符合相关主管部门要求，论证宜包括以下内容 a）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； b）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 及经济性评价； c）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。 6 工程设计 6.1 换热系统设计 6.1.1 浅层地热能利用项目工程设计应符合GB 50366、CJJ 138的相关要求。 6.1.2 地埋管换热系统设计应符合 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； c）地埋管换热器设计进口温度供热季不应低于4℃，供冷季不应高于32℃； d）严寒/寒冷地区可采用防冻液作为换热介质； e）地埋管换热系统总释热量与总吸热量不平衡时，宜采用热补偿措施； 6.1.3 地表水换热系统设计应符合 a）地表水进出水水换热器宜采用大温差设计，换热温差不宜小于5℃； b）以再生水作为水源时宜采用闭式同程系统，并设置调蓄水池； c）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。 6.1.4 地下水换热系统设计应符合 a）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； b）地下水地源热泵系统应达到100回灌到同一含水层； c）地下水地源热泵系统宜采用同井回灌换热系统； d）热源井应远离污染源，并选用无污染材料。 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，应按照GB 50366、GB 50736、GB 50019、GB 50015标准要求进行设计，宜采用装配式。 5 6.2.2 能源站应靠近冷热负荷需求中心，并按照CJJ 138执行。 6.2.3 地源侧换热水系统宜采用变流量系统。 6.2.4 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，机组台数不宜小于两台。 6.2.5 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。 6.2.6 热泵机组、水泵等用能设备宜选用节能型产品。 6.2.7 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，宜采用风机盘管。 6.2.8 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。 7 工程实施、验收与运行 7.1 工程施工 7.1.1 浅层地热能利用项目的施工应按照 GB 50296 执行。 7.1.2 热源井在成井后应及时清洗井，宜采用活塞加空压机联合洗井，洗井结束后应进行 抽水试验和回灌试验，并记录数据。 7.1.3 地埋管换热系统在钻孔过程中宜采用回旋转进的方式进行实现，同时宜采用钢套管 护壁防止孔垮塌。（泥浆护壁对环境污染严重，不建议采用这种方式） 7.1.4 在下管的过程中宜采用沿壁顺下的方式进行，应注意人力配合过程中的作用方向， 避免由于用力不均衡而造成管线扭曲、变形。 7.1.5 在回填过程中宜采用下管的方式由下及上进行回填， 宜采用水泥基料灌浆回填方式。 7.1.6 地埋管换热器设计在基坑下时，应具备原设计单位批准的保护原状土设计方案,回 填应严格按照方案施工，并具备第三方检测单位出具的回填土合格证明资料。 7.1.7 地埋管换热器安装前、地埋管换热器与环路集管装配完成后及地埋管系统全部安装 完成后，都应对管道进行冲洗。 7.1.8 系统调试期间，室外各支路应水力平衡，经打压合格后方可投入运行。 7.2 工程验收 7.2.1 浅层地热能利用项目的验收应按照GB 50243、GB 50274和GB 50366执行。 7.2.2 地埋管地源热泵系统验收内容应包括 a）电熔、热熔工艺应符合设计要求，焊口应清理干净； b）水平管宜应采用同程连接，管路应在最高处设置排气阀。 7.2.3 地下水换热系统验收内容及质量要求应包括 a）成井工艺应符合设计要求及国家现行标准的相关规定； b）洗井含沙量测定不高于1/200000；洗井完成后，需出成井报告，出具静水位、动水 位、柱状图、涌水量。 c）井管、滤料的选择应正确合理；井管采用的螺旋钢管、桥式滤水管、水泥管应符合 设计要求，宜选用化学性能稳定、耐腐蚀、流动阻力小的材料。 d）滤布网目根据地质情况而定，需符合使用要求。水井含砂量应达标。 7.2.4 地表水/再生水换热系统验收内容应包括 a）水处理工艺应符合设计要求及国家现行标准的相关规定； b）调蓄水池设置应符合设计要求； c）退水线路的选择应符合设计要求。 6 7.3 运行监测 7.3.1 浅层地热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、地热井水位等。 7.3.2 地埋管地源热泵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。 7.3.3 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。 7.3.4 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。 7.3.5 浅层地热能供热系统应定期进行数据分析，并至少获得以下指标 a）系统季节综合能效； b）供热季/供冷季能源消耗量及污染物排放量。 7.3.6 浅层地热能供热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5℃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。 7.3.7 末端宜采用分户计量。 8 环境保护 8.1 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。 8.2 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。 8.3 对取用及回灌地下水的，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。 8.4 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。 8.5 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。