DB12/T 469-2012 地源热泵地下储能系统建设运行技术规范

ICS91.140.10

P45

DB12

天津市地方标准

DB12/T469—2012

地源热泵地下储能系统建设运行技术规范

TechnicalStandardforConstructionandOperationoftheUndergroundEnergy

StorageSystemofGround-sourceHeatPump

2012–11–15发布2013–02–15实施

天津市质量技术监督局发布

DB12/T469—2012

目次

前言................................................................................Ⅱ

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4地下水源热泵地下储能系统工程勘察..................................................2

5地下水源热泵地下储能系统取用地下水资源论证........................................3

6地下水源热泵地下储能系统井群设计..................................................4

7地下水源热泵地下储能系统施工方案..................................................7

8地下水源热泵地下储能系统施工工艺..................................................7

9热源井抽水试验与回灌试验..........................................................8

10地下水源热泵地下储能系统热源井验收..............................................10

11地下水源热泵地下储能系统配套设施................................................11

12地下水源热泵地下储能系统运行与监测..............................................12

13地埋管地源热泵地下储能系统建设与运行............................................13

附录A（规范性附录）地下水源热泵地下储能系统取用地下水资源论证报告书提纲...........15

附录B（规范性附录）一些测定项目水样采取和保存方法.................................17

附录C（资料性附录）对井回灌试验的资料分析.........................................18

附录D（规范性附录）地下水源热泵地下储能系统成井报告书提纲.........................20

参考文献............................................................................22

I

DB12/T469—2012

前言

本标准是依据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则起草。

本标准包括13个章和4个附录。主要内容包括：术语、工程勘察、取用地下水资源论证、井群设计、

抽水试验与回灌试验、施工及验收、水源热泵系统配套设施安装、水源热泵系统运行与监测、竖直埋管

地源热泵系统建设与运行等。

本标准执行了GB50366-2009《地源热泵系统工程技术规范》标准中的地下水源热泵地下储能系统

的相关内容及地埋管换热系统工程中与地下水保护相关的技术要求，并结合天津市的水文地质条件及地

源热泵工程实践，在标准的结构、主体内容、具体条款等方面均做了很大的改动、补充和细化。

本标准主要起草单位：天津市水文水资源勘测管理中心

本标准协助起草单位：天津市环境地质研究所

本标准主要起草人：赵天佑、张建民、傅建文、王亚斌、柴成繁、张晔、高建颖、刘奇、张一凡、

焦志东、沈强、佟旸、张玉坡

II

DB12/T469—2012

地源热泵地下储能系统建设运行技术规范

1范围

本标准规定了地源热泵地下储能系统建设中工程勘察、论证、设计、施工、竣工验收与运行中监

测设施安装、运行监测的技术要求。

本标准适用于天津市范围内地源热泵地下储能系统的建设与运行。

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/T778封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表（第1部分和第2部分）

GB/T12897国家一、二等水准测量规范

GB/T14848地下水质量标准

GB/T19409水源热泵机组

GB50019采暖通风与空气调节设计规范

GB50021岩土工程勘察规范

GB50026工程测量规范

GB50027供水水文地质勘察规范

GB50046工业建设防腐蚀设计规范

GB50296供水管井技术规范

GB50366地源热泵系统工程技术规范

CJJ13-1987供水水文地质钻探与凿井操作规程

DZT0225-2009浅层地热能勘查评价规范

SL/Z322-2005建设项目水资源论证导则（试行）

DB/T29-178-2010天津市地埋管地源热泵系统应用技术规程

3术语和定义

GB50366界定的以及下列术语和定义适用于本标准。为了便于使用，以下重复列出了GB50366中的

某些术语和定义。

3.1

地源热泵系统ground-sourceheatpumpsystem

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下水地源热泵系统、地表水地

源热泵系统和地埋管地源热泵系统。[GB50366—2.0.1]

1

DB12/T469—2012

3.2

地源热泵地下储能系统undergroundenergystoragesystemofground-sourceheatpump

是地源热泵系统中的地下部分，包括地下水源热泵地下储能系统和地埋管地源热泵地下储能系统，

是一个封闭的地下水回路系统。地下水源热泵地下储能系统一般采用单井、对井、灌采井组等工程，通

过地下水的采灌活动，将大气中的能源储存在含水层中，反季节利用，同时需要实现地下水灌采平衡。

3.3

单位回灌量injectedflowrateperunitofwaterleveldrawup

在一定条件下，以某一定流量向回灌井中注水，当回灌井水位上升至相对稳定时，回灌流量与井中

水位升幅的比。

3.4

单井回灌能力singlewellinjectioncapacity

在自然回灌过程中，当地下水位上升至离井口不超过2m，且在一定时期内水位保持相对稳定时的

回灌水量。

3.5

回灌率injectionrate

在某一采灌期内，水源热泵系统回灌入地层的地下水量与采出的地下水量之比。本标准中提到的回

灌率为同一项目的同一含水组所有采灌井在某一采灌期内的运行数据计算的总体回灌率。

3.6

回扬pumpliftingofinjectionwell

在地下水人工回灌过程中，为了清除堵塞于含水层中的细粒物质和回灌井中的沉淀物以保持回灌井

的回灌效率，需要定期或不定期的在回灌井中进行的抽水工作。

3.7

井组型式distributionofwells

本标准中所指的井组型式，是指同一地下水源热泵地下储能系统中热源井的平面布置及取水层位分

布，可分为同层成井系统和多层成井系统两种型式。同层成井系统是指热源井分布在同一含水组的系统。

多层成井系统是指热源井分布在两个及两个以上含水组的系统。

4地下水源热泵地下储能系统工程勘察

4.1地下水源热泵地下储能系统工程勘察应执行GB50366—2009中3.1规定。

4.2对已具备水文地质资料的地区，应通过调查获取水文地质资料。若通过调查获取的水文地质资料

不能满足地下水储能系统的设计要求，则应根据系统对地下水量、水温和水质的要求，对工程场地的水

文地质条件进行勘察。

4.3地下水储能系统勘察应包括下列内容：

a)地下水类型；

b)含水层岩性、组合、分布、埋深及厚度；

2

DB12/T469—2012

c)含水层的富水性和渗透性；

d)地下水流场特征；

e)地下水水温及其分布；

f)地下水水质；

g)地下水水位动态变化。

4.4当地下水储能系统的勘察结果符合地源热泵系统要求时，应采用成井技术将水文地质勘探孔完善

成热源井加以利用。

5地下水源热泵地下储能系统取用地下水资源论证

5.1地下水源热泵地下储能系统取用地下水资源论证执行《建设项目水资源论证导则（试行）》（SL/Z

322-2005），同时要考虑地下水源热泵系统的一些特殊要求。

5.2取用地下水资源论证的内容主要包括总论、建设项目概况、建设项目所在区域地下水资源情况及

其开发利用的分析、建设项目取用地下水合理性分析、建设项目取水水源论证、取水与回扬的影响分析、

回扬水的利用、保证地下水有效回灌的措施及其他事项。取水水源论证要重点分析取水层位的选取、井

群的设计、采灌水量和采灌平衡可行性分析等。水资源论证报告书应符合附录A的要求。

5.3取用地下水预测

5.3.1地下水源热泵地下储能系统取用地下水的论证中需要论证热泵系统正常运行所需的地下水量。

夏季供冷所需水量按公式（1）进行计算，冬季采暖所需水量按公式（2）进行计算。在采用热泵系统同

时满足冬季供暖和夏季制冷需要时，应采用下列公式（1）和公式（2）中的最大值预测需水量。

5.3.2地下水源热泵系统夏季制冷需水量预测

地下水源热泵机组夏季需水量可采用下面公式计算：

Q1

o............................(1)

G11

1.16t1twCOPo

式中：

3

G1——热泵机组夏季制冷地下水需水量，m/h；

Qo——制冷设计时的制冷冷负荷，kW；

t1——地下水夏季回灌温度，℃；

tw——地下水夏季出水温度，℃；

COPo——热泵机组在t1tw工况下的制冷性能系数。

5.3.3地下水源热泵系统冬季供暖需水量预测

地下水源热泵机组冬季供暖需水量可采用下面公式计算：

3

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Q1

k..............................(2)

G21

1.16twt2COPk

式中：

3

G2——热泵机组冬季供暖地下水需水量，m/h；

Qk——供暖设计时的供暖热负荷，kW；

t2——地下水冬季回灌温度，℃；

tw——地下水冬季出水温度，℃；

COPk——热泵机组在twt2工况下的供暖性能系数。

5.4取水水源论证分析

5.4.1取水水源论证应分析论证范围内地下水的水文地质条件，确定取水层位，进行地下水源热泵地

下储能系统热源井群的设计。

5.4.2含水层水文地质条件分析应包括四个要素：水位、单位出水量、水温、水质。项目论证前，应

充分收集场地所在地段已有的水文地质钻孔、民井及热源井的水文地质资料。

5.4.3地下水源热泵地下储能系统中，回灌水质应符合以下基本原则：

a)回灌水质要好于或等于原地下水水质，回灌后不会引起区域性地下水水质污染；

b)回灌水质不应引起严重的回灌井及地层堵塞，造成回灌困难；

5.4.4地下水源热泵地下储能系统热源井井群设计应按本规程第6章执行。

5.5保证地下水有效回灌的措施

5.5.1保证地下水有效回灌的措施应包括设备安装措施、回灌措施、回扬方法、热源井的维护与运行

监测。

5.5.2为保证地下水的有效回灌，地下水源热泵地下储能系统中，从设备安装方面应采取必要的措施。

管井安装中，应保证井管、泵管与外界的密封。根据地下水水质状况，应安装水过滤装置。

5.5.3地下水源热泵地下储能系统回灌的运行与监测应符合本规范第12章的规定。

6地下水源热泵地下储能系统井群设计

6.1地下水源热泵地下储能系统热源井群的设计应保证热源井群抽水井的提水能力、回灌井的总灌能

力均满足需水量，且有一定的保证程度；热源井的布置必须满足场地条件；抽水井温变化在允许的限度

内；应进行成井费用控制。热源井群的总体设计框图见图一。

6.2热源井的设计单位应具有相关资质。

4

DB12/T469—2012

1．需水量预测项目概况分析、热泵

机组、节水设备等

2．取水层位分析场地水文地质条件、

环境地质问题分析

井

数抽水井数确定

3.确

定回灌井数确定单井回灌能力研究

水热运移解析法

4．井距及平面分布确定

水流、热数值模拟

否场地条件

是否满足

是

5．井管配置及管材选用

6．井身结构、滤料及止水材料

7．井口装置及附属设施

8．井群设计的变更及其它