闭环式地源热泵设计与安装

前言

本标准作为闭环式地源热泵设计与安装的规范指导书，是设备开发、制造、施工、设计、建设单位、工程师，以及任何与地源热泵设计与安装有关人员的一本必不可少的工具书。本手册是国际地源热泵协会出版发行的一系列丛书中的一个重要部分。该丛书有：闭环式地源热泵安装指导书、土壤与岩石的分类、施工现场指导书、灌浆方法以及闭环式地源热泵系统SLINKY TM安装指导书。

国际地源热泵有1200个以上的成员，在地源热泵行业中起着主导作用。

编制以上标准的目的是为了保证产品及施工质量和用户安全，这些标准是国际地源热泵协会标准委员会组织编制的，该委员会由来自各个行业的代表组成，该标准内容力求准确与完整，任何修改与补充建议请与标准委员会联系。电话：1(800)626-4747，该标准每年都公布一次。

译者注:

本标准是根据国际地源热泵协会编制的手册Closed-Loop/Ground-source Heat Pump Systems Design and Installation Standard (1997)翻译的，可作为本公司在进行地源热泵空调工程设计与安装时的参照标准。译者在忠实原文内容的前提下，没有拘泥于对原文的逐字逐句翻译，并且因译者水平所限，对原文的理解可能会产生偏差。因此，使用者如有疑问或不明之处，敬请查阅原文，并请使用者对译文中的不当之处给予指正为感。

——译者

2003年7月21日

第一章闭环式土壤热交换器

一、安装人员培训要求

1、地源热泵施工单位或设计单位必须经过相关专业知识培训。

2、土壤热泵热交换器安装人员必须经过相应的管道熔接知识培训，操作人员每三

年必须重新考核。

3、一旦操作人员出现了一次不合格的熔接，则取消其操作资格。重新经过培训合

格后，方可再次上岗。

4、地下换热器的安装必须严格遵守国家和地方的有关规定。

二、设计方法与准则

1、制造商的设计程序必须遵从公认的方法，这些方法可在以下资料中找到：

1）闭环式地源热泵系统安装指导书（Closed-Loop/Ground-Source Heat Pump Systems）；

2）闭环式地源热泵系统设计参数手册（Data Design Manual for Closed-Loop/Ground-Source Heat Pump Systems）；

3）IGSHPA’s Slinky Installation Guide。

2、土壤换热器的设计必须形成书面文件进行存档，并与热泵生产厂或建设单位的

要求相符合。

3、根据土壤热物性参数计算热交换器盘管的长度，必要时可对土壤热物性进行测

试。测试要求可参见国际地源热泵协会编制的Soil and Rock Classification Manual，以及当地有关部门的提供的地质调查报告。

三、土壤热交换器的材料

1、土壤热交换器可用的管道和管件材料是聚乙烯。

2、聚乙烯热交换器的技术要求如下：

1）总要求：所有管道以及热熔材料必须严格按照美国测试和材料学会ASTM D-2513 第4.1和4.2的要求生产。管道的外径、壁厚以及允许误差必须符合ASTM D-3035或D-2447的要求。管件的直径、壁厚及允许误差必须符合ASTM D-2683（套管式管件）或ASTM F-1055（电熔式管件）的要求。

2）材料额定工作压力为110.316 bar，额定温度为23.5℃，并采用高密度聚合物，加有抗紫外线的稳定剂。

3）尺寸

⑴直径小于3.175cm的管道必须按照ASTM D-3035标准生产，直径与壁厚之比最

小为11。

⑵直径大于等于3.175cm的管道必须按照ASTM D-3035标准生产，直径与壁厚之

比最小为15.5；或按ASTM D-2447标准生产，记为Schedule 40。如果管道用于垂直热交换器的场合，必须按照ASTM D-3035的标准生产，直径与壁厚之比最小为11。

⑶直径大于等于7.62cm的管道必须按照ASTM D-3035的标准生产，直径与壁厚之

比最小为17；或按照D-2447标准生产，记为Schedule 40。

⑷ DRPR PE3408塑料管的额定工作压力（23.5℃）如下：

直径与壁厚之比额定工作压力（psi）

7 267

9 200

9.3 193

11 160

13.5 128

15.5 110

17 100

4）管道外表面应有永久性的标志，标明管道压力、型号规格等。

5）制造商应提供相应的文件以证明所提供的材料符合以上要求。

四、管道连接方法

1、地下埋管的连接方法是熔接连接。

2、聚乙烯管可采用热熔或电熔的方法连接，具体方法可参照制造商提供的说明书。

3、带螺纹的热熔转换接头必须能与铜管连接，带螺纹的热熔转换接头或快速接头

应能与软管连接。快速接头不应与聚乙烯管做永久连接。所有接头安装位置都应该便于维修。

五、管道冲洗、排空气、试压与流量测试

1、所有管道和管道连接件必须经过检查以防渗漏。

2、所有U形管在安装之前必须经过压力试验，水平管在回填土之前也必须经过压

力试验。

3、热交换器必须进行水压试验，试验压力为管道设计压力的1.25倍，或系统运行

压力的2.5倍。

4、30分钟内不应该出现渗漏现象。

5、将测得的流量与压降同计算结果进行比较，以判断管路是否有堵塞现象。

6、每根管必须保持0.61米/秒以上的流速，至少运行15分钟，以排除管道内的空

气。