《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析.doc
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法地源热泵系统是一种利用地下土壤或岩石的稳定温度来进行室内空调的系统。
它使用地源热能进行供暖、制冷和热水生产，具有高效节能、环保、可持续等优点。
为了确保地源热泵系统的正常运行和高效性能，需要严格遵守相关的工程技术规范，并合理计算埋管。
首先，工程技术规范是指在设计、安装、调试和运维地源热泵系统过程中必须遵守的规范性标准。
以下是地源热泵系统工程技术规范的一些主要内容：1.设计准则：包括设计热负荷计算、系统选型、管道布置、室内设备配置等方面的指导原则。
2.安装标准：包括安装位置、安全防护、设备间距离要求、管道施工质量要求等方面的规定。
3.调试要求：包括系统压力测试、系统流量调整、冷凝水排放、电气连接测试等方面的具体要求。
4.运维管理：包括设备日常维护、系统巡检、故障处理、水质管理等方面的管理要求。
其次，埋管计算方法是指地源热泵系统中埋管的规划和计算方法。
埋管是地源热泵系统中用于传输地源热能的重要部分，其合理的规划和计算直接影响系统的性能。
1.埋管的长度计算：根据设计热负荷、地源温度、环境温度等参数，通过热平衡计算确定需要埋设的管道长度。
2.埋管的深度计算：根据地下土壤或岩石的温度分布、管道材料的传热特性等参数，通过热传导计算确定管道的埋设深度。
3.管道间距计算：根据埋管的散热能力和热负荷的大小，通过管道间距的选择来达到合适的散热效果。
4.地源热泵系统的管道布局：根据建筑物的结构布局、热负荷分布等要素，选择合适的管道布局方式，确保热能的传输和供暖效果。
综上所述，地源热泵系统工程技术规范和埋管计算方法是确保地源热泵系统安装和运行安全、高效的重要依据。
只有严格遵守规范要求，并合理计算埋管，才能确保地源热泵系统的正常运行和优异性能。
浅析地源热泵系统及其设计重点
浅析地源热泵系统及其设计重点[摘要] 地源热泵技术是一种利用可再生能源的节能技术，因为其受限条件较少，已经变成国内热泵产业中发展最快、最普及的一种形式，由于对地源热泵系统的应用研究、分析还再完善中，尤其是在实际工程设计、安装、运行管理中的不到位，在很大程度上都影响到了它的运行稳定性。
[关键词] 地源热泵系统优势设计重点[Abstract] Ground source heat pump technology is a kind of renewable energy and energy-saving technology, because of its limited conditions less, has become the domestic heat pump industry in the development of the fastest, the most popular one form, because of the ground source heat pump system application research, analysis and improvement, especially in the actual engineering design, installation, operation and management of does not reach the designated position, to a large extent affects its operation stability.[Key word] Ground source heat pump system Advantage Design focus0.引言地源热泵技术是上世纪80年代奥地利人发明的，对于最大限度地利用自然环境的热（冷）量，节约电力和其他能源的消耗，做出了有益的尝试。
地源热泵技术规范
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地源热泵系统工程技术规范
3.2 地埋管换热系统勘察
3.2.1 地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区内 岩土体地质条件进行勘察。
3.2.2 1 2 3 4 5 6
地埋管换热系统勘察应包括下列内容： 岩土层的结构； 岩土体热物性； 岩土体温度； 地下水静水位、水温、水质及分布； 地下水径流方向、速度； 冻土层厚度。
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地源热泵系统工程技术规范
4.2 地埋管管材与传热介质
4.2.1 地埋管及管件应符合设计要求，且应具有质量检验报 告和生产厂的合格证。
4.2.2 地埋管管材及管件应符合下列规定： 1 地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、 流动阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE80或 PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC） 管。管件与管材应为相同材料。 2 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材 的公称压力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压 力不应小于1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按本规范附录A 的规定选用。
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2 术语
2.0.9 竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger 换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热 器，又称竖直土壤热交换器。 2.0.10 地下水换热系统 ground water 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。 2.0.11 直接地下水换热系统 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。
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2 术语
2.0.12 间接地下水换热系统 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。 2.0.13 地表水换热系统 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。 2.0.14 开式地表水换热系统 地表水在循环泵的驱动下，经处理直接流经 水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的 系统。 2.0.15 闭式地表水换热系统 将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具 有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热 管管壁与地表水进行热交换的系统。
地源热泵系统
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一、意义和必要性
（1）南方对供热制冷的需求特点
生 活 热 水 南 方 气 候 潮 湿 、 冬 季 气 温 变 化 大 （ 经 常 在 10℃-20℃间变化）、夏季炎热，因此，洗澡用的生活热水 成为南方人的生活必须 ； 夏季空调制冷 南方夏季炎热，制冷空调已成为城市家庭 和办公的基本设施 ； 冬季采暖 16℃是人体对寒冷忍受程度的一个界限，南方 冬季绝大多数地方的气温都会降至16℃以下。
◆ 4、调试调节：需要熟悉手动控制、自动控 制，熟悉水暖空调制冷等系统与设备、控制、 管道间的协调调试配合，调试与调节是检验 此工程是否达到设计要求的关键，决定此工 程能否达到节能设计要求的关键；
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一、空调介绍 （一）、 空调系统组成 1、空调系统组成 （1）、能源交换系统介质如空气与水等； （2）、冷热源主机—热泵与单冷和热源、主机房； （3）、连接管道-----水管或冷媒管； （4）、室内部分； （5）、辅助：蓄冷热设备、辅助冷热源； （6）、控制系统；
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地源热泵系统工程技术规范
三、不同建筑类型冷热需求情况分析
（1）对需同时供冷和供热水的酒店、或 以供热水为主的学生公寓（民用住宅）和 短时供冷的食堂（餐厅）
◆夏季采用供冷的冷凝热制热水，制热水不 耗电能，实现冷热联供，能效比1：7； ◆冬季制热水时热泵的低温热源为土壤源。
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地源热泵设计规范
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主要内容
1 2 3 4 5 6 7 8 9 总则 术语 工程勘察 地埋管换热系统 地下水换热系统 地表水换热系统 建筑物内系统 整体运转、调试与验收 附录
地源热泵系统工程技术规范
1 总则
1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术 先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源， 以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热 泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、 施工及验收。
412地埋管换热系统施工时严禁损坏既有地下管线及构413地埋管换热器安装完成后应在埋管区域做出标志或标明管线的定位带并应采用2个现场的永久目标进行定41一般规定地源热泵系统工程技术规范精选ppt27421地埋管及管件应符合设计要求且应具有质量检验报告和生产厂的合格证
地源热泵系统工程技术规范
《地源热泵系统工程技术规范》
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地源热泵系统工程技术规范
3.4 地表水换热系统勘察
3.4.1 地表水地源热泵系统方案设计前，应对工程场区地表 水源的水文状况进行勘察。 3.4.2 1 2 3 4 5 6 地表水换热系统勘察应包括下列内容： 地表水水源性质、水面用途、深度、面积及其分布； 不同深度的地表水水温、水位动态变化； 地表水流速和流量动态变化； 地表水水质及其动态变化； 地表水利用现状； 地表水取水和回水的适宜地点及路线。
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地源热泵系统工程技术规范
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地源热泵系统工程技术规范
地源热泵系统简介
地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵 是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天 然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后再由热泵机组向建筑物供冷供 热的系统，是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空 调系统。 抽取地下水水源热泵，但由于技术限制，全部回灌不易做到，监督 实施也比较困难，而且容易造成地下水污染。 在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术，是充分利 用浅层地热的最佳技术途径。 目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用，已被充分证明是 成熟可行的技术，在我国，建设部和一些省市的建筑节能政策中明确 提出要推广使用地源热泵。 （欧美普遍使用的是在别墅中，在冬天取暖、夏天空调的地区）
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3.2 地埋管换热系统勘察
3.2.1 地埋管地源热泵系统方案设计前，应对工程场区内 岩土体地质条件进行勘察。
3.2.2 1 2 3 4 5 6
地埋管换热系统勘察应包括下列内容： 岩土层的结构； 岩土体热物性； 岩土体温度； 地下水静水位、水温、水质及分布； 地下水径流方向、速度； 冻土层厚度。
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地源热泵系统简介
地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵 是一种利用浅层和深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天 然能源作为冬季热源和夏季冷源，然后再由热泵机组向建筑物供冷供 热的系统，是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空 调系统。 抽取地下水水源热泵，但由于技术限制，全部回灌不易做到，监督 实施也比较困难，而且容易造成地下水污染。 在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术，是充分利 用浅层地热的最佳技术途径。 目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用，已被充分证明是 成熟可行的技术，在我国，建设部和一些省市的建筑节能政策中明确 提出要推广使用地源热泵。 （欧美普遍使用的是在别墅中，在冬天取暖、夏天空调的地区）
4.2.5 添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行 水温低3~5℃。选择防冻剂时，应同时考虑防冻剂对管道 与管件的腐蚀性，防冻剂的安全性、经济性及其对换热 的影响。
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4.3 地埋管换热系统设计
4.3.1 地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下 管线的种类、位置及深度，预留未来地下管线所需的埋管 空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。
地源热泵系统工程施工技术要求与质量监控要点
地源热泵系统工程施工技术要点与质量监控要点目录1.地源热泵技术原理2.地源热泵系统分类和定义3.主要施工技术要求4.质量监控要点地源热泵系统工程施工技术要点与质量监控要点1. 地源热泵技术原理地源热泵技术，也称地热泵技术，是一种利用地下浅层常温土壤（或水）中的能量作为能源，借助热泵机组向建筑物内用户提供即可供暖、又可供冷的新型空调技术，并具有高效、节能、无污染、低运行成本之优点。
通俗的讲，地源热泵技术是利用地下浅层土壤或地下水温度的相对稳定特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，与建筑物内部进行热交换的技术。
冬季，它可代替锅炉的运行，从土壤中取热，向建筑物供暖，夏季，它代替空调普通装置向土壤排热，给建筑物供冷。
其实，它还能做到常年供应生活热水，被称为21世纪的“绿化空调”技术。
其技术原理可以如下示意图表示：冬季供暖Q2=Q1+W(Q2≥3W)夏季供冷Q2=Q1-W(Q2≥4W)地源热泵系统技术原理示意图2.地源热泵系统分类和定义2.1分类按GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》规定，地源热泵系统按地下换热系统型式的不同，可分为三大类：2.2定义2.2.1地埋管换热系统是传热介质（一般情况为水或添加防冻剂的水溶液），通过竖直或水平安置的 地埋管换热器与岩土体交换的 地热能交换系统，也称土壤热交换系统。
⑴水平地埋管换热器换热器管路元件水平埋置在管沟那的地埋管换热器，亦称水平土壤热交换器。
⑵竖直地埋管热交换器换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管热交换器，亦称竖直土壤热交换器。
2.2.2地下水换热系统为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。
⑴直接地下水换热系统由抽水井抽出的地下水，经处理后直接流往水源热泵机组热交换后,再返回到地下的同一含水层的地下水换热系统。
⑵间接地下水换热系统由抽水井抽出的地下水，经中间换热器交换后，返回东西的同一含水层的地下水换热系统。
地源热泵系统工程技术规范标准[详]
![地源热泵系统工程技术规范标准[详]](https://img.taocdn.com/s3/m/1b144d2027284b73f242509f.png)
《地源热泵系统工程技术规范》1总则1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
1.0.3 地源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2.0.1 地源热泵系统 groud-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。
对于制冷来说，地源热泵与常规冷水机组最大的区别是：空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。
地下水或土壤冷却，又有若干种方式。
地埋管换热系统或地下水换热系统，地下水换热系统又分为直接和间接换热等等。
2.0.2 水源热泵机组 water-source heat pump unit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。
2.0.3 地热能交换系统 geothermal exchange system将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。
2.0.4 浅层地热能资源 shallow geothermal resources蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。
2.0.5 传热介质 heat-transfer fluid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。
2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，又称土壤热交换系统。
2020年《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005解读
XX有限公司MS-CARE-01社会责任及EHS手册（1.0版）制订：审批：2020-1-1发布 2020-1-1实施国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-20xx设计要点解析中国建筑科学研究院空气调节研究所邹x 徐x 冯x摘要：本文针对不同地源热泵系统的特点，结合《规范》条文，对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析，为地源热泵系统的设计提供指导。
关键词：地源热泵系统、设计要点、系统优化1 前言实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
20x年x月x日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，但由于缺乏相应规范的约束，地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性，许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，为规范地源热泵系统的设计、施工及验收，确保地源热泵系统安全可靠的运行，更好的发挥其节能效益，由中国建筑科学研究院主编，会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》（以下简称规范）。
该规范现已颁布，并于20x年x月x日起实施。
由于地源热泵系统的特殊性，其设计方法是其关键与难点，也是业内人士普遍关注的问题，同时也是国外热点课题，在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。
为了加深对规范条文的理解，本文对其部分要点内容进行解析。
2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义2.1 《规范》的适用范围该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
它包括以下两方面的含义：（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。
地源热泵系统工程技术规范
地源热泵系统工程技术规范
地源热泵系统工程技术规范是地源热泵系统的施工、操作和管理规范，包括地源热泵
系统的设计、施工、使用、维护、检修以及质量控制等要求。
1、原材料和制造应采用国家有关标准的标准，热泵机组的精度和噪声应符合国家标
准的要求。
2、热泵装置的设计和施工应依据国家《地源热泵空调系统施工规范》（GB50271-2001），热泵机组在制作及安装前期应拆开，对连接每个零件及部件进行适当的维修和保养，以确保机组可以正常运行。
3、安装时应按要求选择合适的位置，使机组保持水平，避免安装过程中损坏管道、
面板及元器件；安装完成后，应保证机组安装牢固。
4、运行状态安装时应按要求的运行参数来调试和调整热泵机组，确保机组可以安全、稳定地运行。
5、安装完成后，应定期进行检查和维护，以确保机组正常运行，并及时检查和更换
磨损部件。
6、机组的使用部件等必须按规定的来执行。
7、系统使用、维护应根据机组的不同类型、型号的说明书的要求来完成，避免因违
反说明书的要求而对系统的使用造成不良影响。
8、水温传感器、温控器以及其它控制仪表的操作应按设备的说明书的要求来进行。
9、系统内各部件的连接和使用上应按设备厂家的技术规范及要求等来执行，以确保
运行安全、稳定、可靠。
10、进行施工、安装、检验和使用时应配备完善的传输、控制仪表，及时、有效地操
作系统，保证设备良好的状态和安全可靠的运行。
精选地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法
地源热泵系统工程技术规范
4.2 地埋管管材与传热介质
4.2.1 地埋管及管件应符合设计要求，且应具有质量检验报 告和生产厂的合格证。
4.2.2 地埋管管材及管件应符合下列规定： 1 地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、
流动阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE80或 PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC） 管。管件与管材应为相同材料。
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地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.2 水源热泵机组 water-source heat pump unit 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。 2.0.3 地热能交换系统 geothermal exchange system
将浅层地热能资源加以利用的热交换系统。 2.0.4 浅层地热能资源 shallow geothermal resources
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地源热泵系统工程技术规范
4.3 地埋管换热系统设计
4.3.1 地埋管换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下 管线的种类、位置及深度，预留未来地下管线所需的埋管 空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。 4.3.2 地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算，最小 计算周期宜为1年。计算周期内，地源热泵系统总释热量宜 与其总吸热量相平衡。 4.3.3 地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量 或释热量的要求。在技术经济合理时，可采用辅助热源或 冷却ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与地埋管换热器并用的调峰形式。 4.3.4 地埋管换热器应根据可使用地面面积、工程勘察结果 及挖掘成本等因素确定埋管方式。
蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。 2.0.5 传热介质 heat-transfer fluid
《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析(DOC)
《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析摘要：本文针对不同地源热泵系统的特点，结合《规范》条文，对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析，为地源热泵系统的设计提供指导。
关键词：地源热泵系统、设计要点、系统优化1 前言实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，但由于缺乏相应规范的约束，地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性，许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，为规范地源热泵系统的设计、施工及验收，确保地源热泵系统安全可靠的运行，更好的发挥其节能效益，由中国建筑科学研究院主编，会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》（以下简称规范）。
该规范现已颁布，并于2006年1月1日起实施。
由于地源热泵系统的特殊性，其设计方法是其关键与难点，也是业内人士普遍关注的问题，同时也是国外热点课题，在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。
为了加深对规范条文的理解，本文对其部分要点内容进行解析。
2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义2.1 《规范》的适用范围该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
它包括以下两方面的含义：（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。
浅析地源热泵系统工程施工技术要求与质量监督控制要点
浅析地源热泵工程地埋管系统施工的技术要点与质量监控要点张江中区B—3-6地块研发楼建设项目总建筑面积126771m2，由五栋办公楼（A～E栋）和中间的环形中庭（F栋）组成,五栋办公楼分别为A～E栋办公楼，7～10层，高度为28。
3m～44。
3m；中间的环形中庭为F栋中庭，为五个办公楼空间联系部分;本项目的暖通专业设有空调风系统、空调水系统、通风系统、防排烟系统，其中空调系统采用了地源热泵换热及冰蓄冷的节能工艺。
现以本项目为例，针对地源热泵施工过程中的技术要点与质量监控要点作相关分析与介绍。
一、工程情况本项目地源热泵地源侧土壤换热器设计总吸热负荷：Q＝6400kw;夏季允许最大散热量8578。
2KW；地埋管设计孔间距要求为4m×4m，垂直钻井总数量为1682口,单口井有效深度100米，垂直地埋管管材采用PE100给水管材，管径为De32，公称压力为1.6MPa；水平集管管材采用PE80给水管材，管径为De32、De40、De50、De63，公称压力为1。
25MPa；二级集分水器至空调机房水平总管安装采用DN150的无缝钢管且全部采用20mm橡塑保温管保温；一级集分水器至空调机房水平总管采用DN400的无缝钢管且全部采用20mm橡塑保温管保温；系统共设二级集分水器10组，每组集分水器连接17个环路，每个环路连接8～10个垂直地埋孔。
二、地源热泵技术原理地热泵技术是一种利用地下浅层常温土壤（或水）中的能量作为能源，借助热泵机组向建筑物内用户提供即可供暖、又可供冷的新型空调技术，并具有高效、节能、无污染、低运行成本之优点。
通俗的讲，地源热泵技术是利用地下浅层土壤或地下水温度的相对稳定特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水,与建筑物内部进行热交换的技术。
冬季，它可代替锅炉的运行，从土壤中取热，向建筑物供暖，夏季，它代替空调普通装置向土壤排热，给建筑物供冷。
其实，它还能做到常年供应生活热水，被称为21世纪的“绿化空调"技术。
《地源热泵系统项目工程技术规范标准》GB50366-2005解读
国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366设计要点解析1 前言实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，但由于缺乏相应规范的约束，地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性，许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，为规范地源热泵系统的设计、施工及验收，确保地源热泵系统安全可靠的运行，更好的发挥其节能效益，由中国建筑科学研究院主编，会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》（以下简称规范）。
该规范现已颁布，并于2006年1月1日起实施。
由于地源热泵系统的特殊性，其设计方法是其关键与难点，也是业内人士普遍关注的问题，同时也是国外热点课题，在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。
为了加深对规范条文的理解，本文对其部分要点内容进行解析。
2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义2.1 《规范》的适用范围该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
它包括以下两方面的含义：（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。
2.2 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）。
《地源热泵系统工程技术规范》2009年局部修订
《地源热泵系统工程技术规范》2009年局部修订2 术语2.0.25土热响应试验rock-soil thermal response test通过测试仪器，对项目所在场区的测试孔进行一定时间的连续加热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。
2.0.26岩土综合热物性参数parameter of the rock-soil thermal properties是指不含回填材料在内的，地埋管换热器深度范围内，岩土的综合导热系数、综合比热容。
2.0.27岩土初始平均温度initial average temperature of the rock-soil从自然地表下10m～20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土常年恒定的平均温度。
2.0.28测试孔vertical testing exchanger按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于岩土热响应试验的竖直地埋管换热器称为测试孔。
3 工程勘察3.2 地埋管换热系统勘察3.2.2A当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在3000 m2～5000 m2时，宜进行岩土热响应试验；当应用建筑面积大于等于5000 m2时，应进行热响应试验。
3.2.2B岩土热响应试验应符合附录C的规定，测试仪器仪表应具有有效期内的检验合格证、校准证书或测试证书。
4 地埋管换热系统4.3 地埋管换热系统设计4.3.5A当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在5000m2以上，或实施了岩土热响应试验的项目，应利用岩土热响应试验结果进行地埋管换热器的设计，且宜符合下列要求：1 夏季运行期间，地埋管换热器出口最高温度宜低于33℃；2 冬季运行期间，不添加防冻剂的地埋管换热器进口最低温度宜高于4℃。
4.3.13地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，回填料的导热系数不宜低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。
附录B 竖直地埋管换热器的设计计算B.0.2 竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求；1制冷工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下式计算：()()c max 100011c f pe b s c sp c Q R R R R F R F EER L t t EER ∞⎡⎤+++⨯+⨯-+⎛⎫⎣⎦= ⎪-⎝⎭（B.0.2-1） F c ＝T c1 / T c2 （B.0.2-2）式中 L c ——制冷工况下，竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度（m ）；Q c ——水源热泵机组的额定冷负荷（kW ）；EER ——水源热泵机组的制冷性能系数；t max ——制冷工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取33℃～36℃；t ∞——埋管区域岩土体的初始温度（℃）；F c ——制冷运行份额；T c1—一个制冷季中水源热泵机组的运行小时数，当运行时间取一个月时，T c1为最热月份水源热泵机组的运行小时数；T c2—一个制冷季中的小时数，当运行时间取一个月时，T c2为最热月份的小时数。
地源热泵系统设计要点分析
地源热泵系统设计要点分析作者：苏文耿来源：《建筑与装饰》2017年第08期摘要现在地源热泵系统越来越多地应用到我国的建筑行业，为了保持室内的温度，就需要在设计中对地源热泵技术进行应用，设计更合适的地源热泵技术系统，本文就地源热泵系统设计要点分析进行分析。
关键词地源热泵系统；设计要点；分析前言现在我国的建筑中，地源热泵的应用越来越多，这种方式能实现保暖和散热。
但是在地源热泵系统的设计中还存在很多的问题，这种系统的设计中设计的要点很多，需要把握。
1 地源热泵系统概述地源热泵技术是一种可以实现能源再生的技术，其主要内容是通过少量能的输入，实现低位地能向高位转移的技术。
这种技术就是将低层的地能向更需要的地方进行传送，其主要的用途就是生活用水和空调用水。
地源热泵在冬天的时候需要将热量传送到室内，在夏天将冷能传送到室内，在转移的过程中都需要使能量的损失降到最低。
低能热源主要有岩土体、地下水、地表水，实现地能交换的系统有水源热泵、地热能交换系统和室内的地热能源供热空调系统。
地能热热泵就是的优势就是其节能效率高、一机多用，设备的操作简单，应用的范围很广。
根据环境的不同，地院热能系统的使用形式也有不同，不同的地域，适合不同的系统，主要有[1]：一是地埋地热能源系统，这种系统对场地的要求比较大，只有场地足够大，才能使用这种系统，而且底下的岩土层需要满足低能热源系统的要求。
二是地下水地源热泵系统。
这种系统对场地并没有太多要求，只要水源充足，能保证灌溉能力就可以。
三是地表水地源热泵系统。
其是对地表水的利用，只要是河流、湖泊或达到国家废水排放标准的水都可以。
但是要充分地考虑水的体积、水温等情况，避免水环境的影响。
2 地源热泵系统优化设计2.1 埋管形式的优化埋管形式有两种[2]：一种是通过U型管。
U型管对介质的限制较小，但是其换热的效果并不是很理想。
U型管有自己专用的管接头，所以其密封性较好。
U型管有单U管和双U管两种，双U管在换热中消耗的能量稍高。
GB50366-2019地源热泵系统工程技术规范2019年局部修订共18页文档
《地源热泵系统工程技术规范》2009年局部修订2 术语2.0.25土热响应试验rock-soil thermal response test通过测试仪器，对项目所在场区的测试孔进行一定时间的连续加热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。
2.0.26岩土综合热物性参数parameter of the rock-soil thermal properties是指不含回填材料在内的，地埋管换热器深度范围内，岩土的综合导热系数、综合比热容。
2.0.27岩土初始平均温度initial average temperature of the rock-soil从自然地表下10m～20m至竖直地埋管换热器埋设深度范围内，岩土常年恒定的平均温度。
2.0.28测试孔vertical testing exchanger按照测试要求和拟采用的成孔方案，将用于岩土热响应试验的竖直地埋管换热器称为测试孔。
3 工程勘察3.2 地埋管换热系统勘察3.2.2A当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在3000 m2～5000 m2时，宜进行岩土热响应试验；当应用建筑面积大于等于5000 m2时，应进行热响应试验。
3.2.2B岩土热响应试验应符合附录C的规定，测试仪器仪表应具有有效期内的检验合格证、校准证书或测试证书。
4 地埋管换热系统4.3 地埋管换热系统设计4.3.5A当地埋管地源热泵系统的应用建筑面积在5000m2以上，或实施了岩土热响应试验的项目，应利用岩土热响应试验结果进行地埋管换热器的设计，且宜符合下列要求：1 夏季运行期间，地埋管换热器出口最高温度宜低于33℃；2 冬季运行期间，不添加防冻剂的地埋管换热器进口最低温度宜高于4℃。
4.3.13地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，回填料的导热系数不宜低于钻孔外或沟槽外岩土体的导热系数。
附录B 竖直地埋管换热器的设计计算B.0.2 竖直地埋管换热器钻孔的长度计算宜符合下列要求；1制冷工况下，竖直地埋管换热器钻孔的长度可按下式计算：()()c max 100011c f pe b s c sp c Q R R R R F R F EER L t t EER ∞⎡⎤+++⨯+⨯-+⎛⎫⎣⎦= ⎪-⎝⎭（B.0.2-1） F c ＝T c1 / T c2 （B.0.2-2）式中 L c ——制冷工况下，竖直地埋管换热器所需钻孔的总长度（m ）；Q c ——水源热泵机组的额定冷负荷（kW ）；EER ——水源热泵机组的制冷性能系数；t max ——制冷工况下，地埋管换热器中传热介质的设计平均温度，通常取33℃～36℃；t ∞——埋管区域岩土体的初始温度（℃）；F c ——制冷运行份额；T c1—一个制冷季中水源热泵机组的运行小时数，当运行时间取一个月时，T c1为最热月份水源热泵机组的运行小时数；T c2—一个制冷季中的小时数，当运行时间取一个月时，T c2为最热月份的小时数。
地源热泵工程技术规范
人员培训与交底
对施工人员进行技术培训和 安全交底，确保施工人员熟 悉施工工艺、操作规程和安 全规范。
施工工艺流程
钻孔施工
根据设计要求，钻取一定数量的钻孔，用于 安装地源热泵系统的地下换热器。
管道连接
将地源热泵系统的管道与地下换热器连接起 来，形成完整的循环系统。
换热器安装
将地源热泵系统的地下换热器安装在钻孔中 ，并进行密封和固定。
热交换原理
地源热泵系统中的热交换器，如 地下埋管、冷却塔和蒸发器等， 通过与周围环境进行热量交换， 实现冷热量的转移。
控制系统原理
地源热泵系统通过控制系统对各 部件进行协调控制，确保系统的 稳定运行和高效节能。
技术特点
节能高效
地源热泵系统利用浅层地热资源，相比 传统空调系统可节能30%以上。
适用范围广
热泵机组
地源热泵系统的核心部件，包括制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等。
地下换热器
用于与地下土壤进行热交换的部件，包括垂直或水平埋管、地下水井等。
循环泵
用于驱动循环水在系统中流动的部件。
控制部件
包括控制系统和各种传感器，用于监测和控制系统的运行状态。
系统优化与改进
优化地下换热器设计
根据地质条件和系统需求，优化地下换热器的设 计，提高换热效率。
于分析和故障排查。
节能管理
03
根据实际情况，合理调整系统运行参数，降低能耗，提高能效
。
系统维护保养
定期检查
定期对系统进行全面检查，包括管道、阀门、换 热器等关键部件。
清洗保养
定期对系统进行清洗保养，清除积垢和杂质，保 持系统高效运行。
更换磨损件
及时更换磨损严重的部件，避免系统性能下降和 故障发生。
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《地源热泵系统工程技术规范》设计要点解析摘要：本文针对不同地源热泵系统的特点，结合《规范》条文，对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析，为地源热泵系统的设计提供指导。
关键词：地源热泵系统、设计要点、系统优化1 前言实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。
2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。
地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，但由于缺乏相应规范的约束，地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性，许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，为规范地源热泵系统的设计、施工及验收，确保地源热泵系统安全可靠的运行，更好的发挥其节能效益，由中国建筑科学研究院主编，会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》（以下简称规范）。
该规范现已颁布，并于2006年1月1日起实施。
由于地源热泵系统的特殊性，其设计方法是其关键与难点，也是业内人士普遍关注的问题，同时也是国外热点课题，在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。
为了加深对规范条文的理解，本文对其部分要点内容进行解析。
2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义2.1 《规范》的适用范围该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。
它包括以下两方面的含义：（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。
2.2 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-loop ground-coupled heat pump system）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●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。
●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。
”●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●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；●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；●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，或由于受客观条件限制，低位热源不能满足供热或供冷要求时，通常采用混合式地源热泵系统，即采用辅助冷热源与地源热泵系统相结合的方式。
确定辅助冷热源的过程，也就是方案优化的过程，无形中提高了方案设计的难度。
4 地源热泵系统设计要点4.1 地埋管系统由于地埋管系统通过埋管换热方式将浅层地热能资源加以利用，避免了对地下水资源的依赖，近年来得到了越来越广泛的应用。
但地埋管系统的设计方法一直没有明确规定，通常设计院将地埋管换热设计交给专业工程公司完成。
除少数有一定技术实力的公司，引进了国外软件，可作一些分析外，通常专业公司只是根据设计负荷，按经验估算确定埋管数量及埋深，对动态负荷的影响缺乏分析，对长期运行效果没有预测，造成地埋管区域岩土体温度持续升高或降低，从而影响地埋管换热器的换热性能，降低地埋管换热系统的运行效率。
因此，保证地埋管系统长期稳定运行是地埋管换热系统设计的首要问题，在保证需求的条件下，地埋管换热系统设计应尽可能降低初投资及运行费用。
4.1.1 负荷计算地埋管系统是否能够可靠运行取决于埋管区域岩土体温度是否能长期稳定。
以一栋总建筑面积为2100m2的小型办公建筑为例，选取了四个具有代表性的地区：北京、上海、沈阳和齐齐哈尔，利用TRNSYS模拟地源热泵系统连续运行五年后，地埋管换热器出口即水源热泵机组进口的传热介质温度波动情况，见表1－1，表1－2。
表1－1 地埋管换热器出口传热介质夏季最高温度（℃）变化地区吸、释热量比例1 2 3 4 5北京1：2.36 33.10 34.25 35.21 35.86 36.40 上海1：5.0 36.17 38.31 39.89 41.18 42.15 沈阳1：1.28 27.99 28.11 28.19 28.19 28.18 齐齐哈尔1：0.67 27.88 26.57 25.66 25.01 24.52表1－2 地埋管换热器出口传热介质冬季最低温度（℃）变化地区吸、释热量比例1 2 3 4 5北京1：2.36 5.51 6.77 7.63 8.24 8.72 上海1：5.0 5.69 7.81 9.33 10.47 11.28 沈阳1：1.28 6.05 6.10 6.17 6.19 6.24 齐齐哈尔1：0.67 3.87 2.31 1.46 0.86 0.38由表1－1、表1－2可见，由于吸、释热量不平衡，造成岩土体温度的持续升高或降低，导致进入水源热泵机组的传热介质温度变化很大，该温度的提高或降低，都会带来水源热泵机组性能系数的降低，不仅影响地源热泵系统的供冷供热效果，也降低了地源热泵系统的整体节能性。
为此《规范》明确规定，“地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算，最小计算周期宜为1年。
计算周期内，地源热泵系统总释热量宜与其总吸热量相平衡。
”4.1.2 地埋管换热器设计地埋管换热器设计是地埋管系统设计特有的内容和核心。
由于地埋管换热器换热效果不仅受岩土体导热性能及地下水流动情况等地质条件的影响，同时建筑物全年动态负荷、岩土体温度的变化、地埋管管材、地埋管形式及传热介质特性等因素都会影响地埋管换热器的换热效果。
地埋管换热器有两种主要形式，即竖直地埋管换热器（以下简称竖直埋管）和水平地埋管换热器（以下简称水平埋管）。
由于水平埋管占地面积较大，目前应用以竖直埋管居多。
●岩土体热物性的确定岩土体热物性的确定是竖直埋管设计的关键。
《规范》中规定“地埋管换热器设计计算宜根据现场实测岩土体及回填料热物性参数进行”。
岩土体热物性可以通过现场测试，以扰动－响应方式获得，即在拟埋管区域安装同规格同深度的竖直埋管，通过水环路，将一定热量（扰动）加给竖直埋管，记录热响应数据。
通过对这些数据的分析，获得测试区域岩土体的导热系数、扩散系数及温度。
分析方法主要有3种，即线源理论、柱源理论及数值算法。
实际应用中，如有可能，应尽量采用两种以上的方法同时分析，以提高分析的可靠性。
岩土体热物性测试装置如图1所示：岩土体热物性测试要求测试时间为36～48h，供热量应为50～80W/m，流量应满足供回水温差11～22℃的需要，被测竖直埋管安装完成后，根据导热系数不同，需要3～5d的等待期，此外对测量精度等也有具体要求。
【1】目前测试设备有两种，一种是小型便携式，一种是大型车载系统，后者可以提供较大能量加热系统，最新设备还可以提供冷冻水测试冬季运行工况，具有更好精度及可靠性。
●竖直埋管地下传热计算图1 岩土体热物性测试装置地下传热模型基本是建立在线源理论或柱源理论基础上。
1954年Ingersoll 和Zobel提出将柱源传热方程作为计算埋管换热器的合适方法，1985年Kavanaugh考虑U型排列和逐时热流变化对该方法进行了改进。
实际工程设计中很少使用这种乏味的计算，20世纪80年代人们更倾向于根据经验进行设计。
80年代末，瑞典开发出一套计算结果可靠且使用简单的软件，其数值模型采用的是Eskilson （1987）提出的方法，该方法结合解析与数值模拟技术，确定钻孔周围的温度分布，在一定初始及边界条件下，对同一土质内单一钻孔建立瞬时有限差分方程，进行二维数值计算获得单孔周围的温度分布。
通过对单孔温度场的附加，得到整个埋管区域相应的温度情况。
为便于计算，将埋管区域的温度响应转换成一系列无因次温度响应系数，这些系数被称为g-functions。
通过g-functions可以计算一个时间步长的阶梯热输入引起的埋管温度的变化，有了g-functions，任意释热源或吸热源影响都可转化成一系列阶梯热脉冲进行计算。
1999年Yavuzturk和Spitler 对Eskilson的g-functions进行了改进，使该方法适用于短时间热脉冲。
1984年Kavanaugh使用圆柱形源项处理，利用稳态方法和有效热阻方法近似模拟逐时吸热与释热变化过程。
《规范》中附录B，采用类似方法，给出了竖直地埋管换热器的设计计算方法，供设计选用。
水平埋管由于占地问题，大多城市住宅或公建均很难采用。