DB23/T 2661-2020 地热能供暖系统技术规程

ICS:91.140.01

黑龙江省地方标准DB

DB23/T2661－2020

P45备案号：Jxxxxx－2020

地热能供暖系统技术规程

Technicalspecificationforgeothermalheatingsystem

2020-08-24发布2020-09-23实施

黑龙江省住房和城乡建设厅联合发布

黑龙江省住房和城乡建设厅

黑龙江省市联黑场监督管理局联合发布

黑龙江省市场监督管理局

龙

江

省

住

房

和

城

乡

建

设

厅

黑

龙

江

省

质

量

技

术

监

督

局

黑龙江省地方标准

地热能供暖系统技术规程

Technicalspecificationforgeothermalheatingsystem

DB23/Txxxx－2020

备案号：Jxxxxx－2020

主编部门：哈尔滨工业大学

批准部门：黑龙江省住房和城乡建设厅

黑龙江省市场监督管理局

施行日期：2020年xx月xx日

2020哈尔滨

前言

为了规范黑龙江省地热能供暖系统的勘察、设计、施工及验收，

黑龙江省住房和城乡建设厅组织并委托哈尔滨工业大学承担了《地

热能供暖系统技术规程》的研编任务。

在编制过程中，编制组经深入研究、广泛调查、认真总结工程

实践，参考有关国内外先进标准和做法，在广泛征求有关单位和专

家的意见基础上编制了本规程。

本规程共分为10章和4个附录。主要技术内容是：1总则；2

术语；3工程勘察；4地热能供暖系统方案设计；5地热水采集系

统；6浅层地埋管地热能采集系统；7中深层地埋管地热能采集系

统；8建筑物内系统；9调试与验收；10运行监测与管理等。

本规程由黑龙江省住房和城乡建设厅负责管理，由哈尔滨工业

大学负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见或建议，请

寄送哈尔滨工业大学《地热能供暖系统技术规程》编制组（地址：

黑龙江省哈尔滨市南岗区黄河路73号，邮编：150090，电子邮箱：

nilonggn@），以供今后修订时参考。

本规程主编单位：哈尔滨工业大学

本规程参编单位：黑龙江伟盛节能股份有限公司

黑龙江省龙水国际地质工程股份有限公

司

黑龙江省寒地建筑科学研究院

大庆市热力集团有限公司

大庆华氏电磁热泵技术开发有限责任公

司

补天新材料技术有限公司

哈尔滨天达控制股份有限公司

唐山兴邦管道工程设备有限公司

哈尔滨金涛新能源热力有限公司

1

东北林业大学

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

大庆高新技术产业开发区规划建筑设计

院

哈尔滨市执纪审查服务中心

黑龙江省林业设计研究院

中国能源建设集团黑龙江省电力设计院

有限公司

昊天节能装备有限责任公司

本规程主要起草人：倪龙王芃耿宵邢学实刘光

马鑫姚杨王松庆李祥冯玉刚

刘杨李兴国高铁军张英男刘志峰

吴刚苗佳才刘惠光邱华伟迟富强

郑中胜张雪丹王晓妍王荣周超辉

董世豪

本规程主要审查人：夏赟杨文姜国建叶德强李晓燕

李会义詹涛

2

目次

1总则.....................................................................................................1

2术语.....................................................................................................2

3工程勘察.............................................................................................5

3.1一般规定.......................................................................................................5

3.2地热水采集系统勘察...................................................................................5

3.3浅层地埋管地热能采集系统勘察...............................................................6

3.4中深层地埋管地热能采集系统勘察...........................................................8

4地热能供暖系统方案设计..............................................................10

4.1一般规定.....................................................................................................10

4.2地热水供暖系统方案设计.........................................................................10

4.3地埋管地热能供暖系统方案设计.............................................................11

5地热水采集系统..............................................................................13

5.1一般规定.....................................................................................................13

5.2地热水采集系统设计.................................................................................13

5.3地热井泵房设计.........................................................................................17

5.4地热水采集系统施工.................................................................................18

5.5地热水采集系统检验.................................................................................19

6浅层地埋管地热能采集系统..........................................................21

6.1一般规定.....................................................................................................21

6.2浅层地埋管管材与传热介质.....................................................................21

6.3浅层地埋管地热能采集系统设计.............................................................22

6.4浅层地埋管地热能采集系统施工.............................................................24

6.5浅层地埋管地热能采集系统检验.............................................................27

7中深层地埋管地热能采集系统......................................................29

7.1一般规定.....................................................................................................29

7.2中深层地埋管管材与传热介质.................................................................29

3

7.3中深层地埋管地热能采集系统设计.........................................................30

7.4中深层地埋管地热能采集系统施工.........................................................31

7.5中深层地埋管地热能采集系统检验.........................................................32

8建筑物内系统..................................................................................34

8.1一般规定.....................................................................................................34

8.2热源站设计.................................................................................................34

8.3末端系统设计.............................................................................................36

8.4建筑物内系统施工、检验.........................................................................37

9调试与验收......................................................................................38

9.1调试.............................................................................................................38

9.2工程质量验收一般规定.............................................................................39

9.3地热水采集系统工程质量验收.................................................................40

9.4浅层地埋管地热能采集系统工程质量验收.............................................41

9.5中深层地埋管地热能采集系统工程质量验收.........................................43

9.6热源站机房系统工程质量验收.................................................................45

10运行监测与管理............................................................................48

10.1一般规定...................................................................................................48

10.2运行监测...................................................................................................49

10.3运行管理与维护.......................................................................................52

附录A岩土热响应试验.....................................................................56

A.1一般规定....................................................................................................56

A.2测试仪表....................................................................................................57

A.3试验方法....................................................................................................57

附录B地埋管外径与壁厚.................................................................59

附录C浅层竖直地埋管换热器的设计计算....................................61

附录D中深层同轴套管式换热器的设计计算................................65

D.1传热模拟计算............................................................................................65

D.2传热简化计算............................................................................................66

D.3传热估算....................................................................................................70

4

本规程用词说明....................................................................................72

引用标准名录........................................................................................73

附：条文说明........................................................................................75

5

Contents

1GeneralProvisions..............................................................................1

2Terms...................................................................................................2

3EngineeringInvestigation...................................................................5

3.1GeneralRequirements...................................................................................5

3.2InvestigationofGeothermalWaterCollectionSystem.................................5

3.3InvestigationofShallowBoreholeGeothermalEnergyCollectionSystem.6

3.4InvestigationofMiddleandDeepBoreholeGeothermalEnergyCollection

System.........................................................................................................................8

4SchemeDesignofGeothermalHeatingSystem..............................10

4.1GeneralRequirements.................................................................................10

4.2SchemeDesignofGeothermalWaterHeatingSystem...............................10

4.3SchemeDesignofBoreholeGeothermalHeatingSystem..........................11

5GeothermalWaterCollectionSystem..............................................13

5.1GeneralRequirements.................................................................................13

5.2DesignofGeothermalWaterCollectionSystem.........................................13

5.3DesignofGeothermalWellPumpHouse....................................................17

5.4ConstructionofGeothermalWaterCollectionSystem...............................18

5.5InspectionofGeothermalWaterCollectionSystem...................................19

6ShallowBoreholeGeothermalEnergyCollectionSystem..............21

6.1GeneralRequirements.................................................................................21

6.2ShallowBoreholeTubeandHeat-TransferMedium...................................21

6.3DesignofShallowBoreholeGeothermalEnergyCollectionSystem.........22

6.4ConstructionofShallowBoreholeGeothermalEnergyCollectionSystem24

6.5InspectionofShallowBoreholeGeothermalEnergyCollectionSystem...27

7MiddleandDeepBoreholeGeothermalEnergyCollectionSystem29

7.1GeneralRequirements.................................................................................29

7.2MiddleandDeepBoreholeTubeandHeat-TransferMedium....................29

7

7.3DesignofMiddleandDeepBoreholeGeothermalEnergyCollection

System.......................................................................................................................30

7.4ConstructionofMiddleandDeepBoreholeGeothermalEnergyCollection

System.......................................................................................................................31

7.5InspectionofMiddleandDeepBoreholeGeothermalEnergyCollection

System.......................................................................................................................32

8BuildingInternalSystem..................................................................34

8.1GeneralRequirements.................................................................................34

8.2DesignofHeatingStation...........................................................................34

8.3DesignofTerminalSystem.........................................................................36

8.4ConstructionandInspectionofBuildingInternalSystem..........................37

9DebuggingandAcceptance..............................................................38

9.1Debugging...................................................................................................38

9.2GeneralRequirementsofProjectQualityAcceptance................................39

9.3ProjectQualityAcceptanceofGeothermalWaterHeatingSystem............40

9.4ProjectQualityAcceptanceofShallowBoreholeGeothermalEnergy

CollectionSystem......................................................................................................41

9.5ProjectQualityAcceptanceofMiddleandDeepBoreholeGeothermal

EnergyCollectionSystem.........................................................................................43

9.6ProjectQualityAcceptanceofHeatingStationSystem..............................45

10OperationMonitoringandManagement........................................48

10.1GeneralRequirements...............................................................................48

10.2OperationMonitoring................................................................................49

10.3OperationManagementandMaintenance.................................................52

AppendixARock-SoilThermalResponseTest..................................56

A.1GeneralRequirements................................................................................56

A.2TestInstruments..........................................................................................57

A.3TestMethods...............................................................................................57

AppendixBDiameterandWallThicknessofBuriedPipes...............59

8

AppendixCDesignCalculationofShallowVerticalBoreholeHeat

Exchanger...............................................................................................61

AppendixDDesignCalculationofMiddleandDeepCoaxialBorehole

HeatExchanger.......................................................................................65

D.1HeatTransferSimulationAnalysis.............................................................65

D.2SimplifiedHeatTransferAnalysis..............................................................66

D.3HeatTransferEstimation............................................................................70

ExplanationofWordinginThisSpecification.......................................72

ListofQuotedStandards........................................................................73

Addition:ExplanationofProvisions......................................................75

9

1总则

1.0.1为规范黑龙江省地热能供暖系统的勘察、设计、施工及验收

等各环节，切实保障工程质量，确保地热能供暖系统经济、合理、

安全、可靠地运行以及更好地发挥其节能、环境效益，制定本规程。

1.0.2本规程适用于黑龙江省新建、改建和扩建的以地热能进行供

暖工程的勘察、设计、施工、验收及运行管理。

1.0.3本规程所述地热能供暖包括地热水供暖系统和地埋管地热

能供暖系统，地埋管地热能供暖系统包括浅层地埋管地源热泵供暖

系统和中深层地埋管地热能供暖系统。

1.0.4黑龙江省地热能供暖系统工程的勘察、设计、施工、验收及

运行管理除应符合本规程外，尚应符合国家和黑龙江省现行有关规

范、标准、规程的规定。

1

2术语

2.0.1地热能供暖系统geothermalheatingsystem

以贮存在地下岩土体和流体中的热能来供暖的系统。一般包括

地热能采集系统、热源站和末端供暖系统。

2.0.2地热水供暖系统geothermalwaterheatingsystem

通过地热井开采贮存在地下热储层中的地热水并用以供暖的系

统，分为地热水直接供暖系统和地热水间接供暖系统。

2.0.3地埋管地热能供暖系统boreholegeothermalheatingsystem

传热介质通过地埋管地热能采集系统提取地热能并用以供暖的

系统，分为浅层地埋管地源热泵供暖系统和中深层地埋管地热能供

暖系统。

2.0.4地热水直接供暖系统directgeothermalwaterheatingsystem

由开采井取出的地热水，经处理后直接送入供暖系统释放热量

后返回地下热储层的地热水供暖系统。

2.0.5地热水间接供暖系统indirectgeothermalwaterheating

system

由开采井取出的地热水经换热器热交换或热泵装置取热后返回

地下热储层的地热水供暖系统。

2.0.6浅层地埋管地源热泵供暖系统shallowground-coupledheat

pumpheatingsystem

传热介质通过浅层地埋管地热能采集系统提取地热能，并通过

水源热泵机组升温后用以供暖的系统。

2.0.7中深层地埋管地热能供暖系统middleanddeepborehole

geothermalenergyheatingsystem

传热介质通过中深层地埋管地热能采集系统提取地热能并用以

供暖的系统。当中深层地埋管地热能采集系统出水温度达不到末端

供暖系统温度要求时，可通过水源热泵机组升温后供暖。

2

2.0.8地热能采集系统geothermalenergycollectionsystem

提取地热能的系统，一般包括地热能采集装置、输送系统和换

热器。

2.0.9地热水采集系统geothermalwatercollectionsystem

通过地热井开采和回灌地下水，并提取热能的系统。

2.0.10地埋管地热能采集系统boreholegeothermalenergy

collectionsystem

传热介质通过地埋管换热器提取地热能的换热系统。分为浅层

地埋管地热能采集系统和中深层地埋管地热能采集系统。

2.0.11浅层地埋管地热能采集系统shallowboreholegeothermal

energycollectionsystem

传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与浅层岩土体进行热交

换的地热能采集系统。

2.0.12中深层地埋管地热能采集系统middleanddeepborehole

geothermalenergycollectionsystem

传热介质通过地埋管换热器与中深层岩土体进行热交换的地热

能采集系统。

2.0.13地热能采集装置geothermalenergycollectionequipment

开采蕴含地热能的流体或传热介质通过换热提取地热能的专用

装置或设备。

2.0.14地热井geothermalwell

用于从热储层中取水或向热储层灌注回水的井，是开采井和回

灌井的统称。

2.0.15地埋管换热器groundheatexchanger

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

的供传热介质与岩土体进行热交换的换热器。根据深度不同，分为

浅层地埋管换热器和中深层地埋管换热器。

2.0.16浅层地埋管换热器shallowboreholeheatexchange

埋于地下的密闭循环管组构成的供传热介质与浅层岩土体进行

热交换的换热器。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。

3

2.0.17中深层地埋管换热器middleanddeepboreholeheat

exchange

深埋于地下的密闭循环管组构成的供传热介质与中深层岩土体

进行热交换的换热器。目前根据管路埋置方式不同，分为同轴套管

式换热器和U型换热器。

2.0.18地热尾水地源热泵供暖系统geothermaltailwatersource

heatpumpheatingsystem

以供暖后的地热水作为低位热源，由水源热泵机组升温后供暖

的系统，是地热水热能梯级利用的一种形式。

2.0.19地埋管地源热泵供暖系统ground-coupledheatpump

heatingsystem

以岩土体为低位热源，由水源热泵机组、地埋管地热能采集系

统、建筑物内系统组成的供暖系统。根据地埋管地热能采集系统系

统形式的不同，分为浅层地埋管地源热泵供暖系统和中深层地埋管

地源热泵供暖系统。

2.0.20中深层地埋管地源热泵供暖系统middleanddeep

ground-coupledheatpumpheatingsystem

传热介质通过中深层地埋管地热能采集系统提取地热能，并通

过水源热泵机组升温后用以供暖的系统。

2.0.21回灌系统injectionsystem

地热回灌中，由回灌井、水质净化装置、排气设备、加压泵以

及连通装置构成的回灌体系。

2.0.22无负荷循环法reactivecirculationmethod

不向地埋管换热器内循环介质加载冷、热量，利用循环介质和

岩土体达到热平衡时的温度，分析岩土体初始平均温度的方法。

4

3工程勘察

3.1一般规定

3.1.1地热能供暖系统方案设计前，应进行工程场地状况调查和对

拟使用的地热能资源进行勘查。

3.1.2勘察前应做好准备工作，包括收集分析现有水文地质及气象

资料，进行工程场地状况调查，编制勘察纲要。

3.1.3地热能供暖工程地质勘察的范围应大于拟定换热区。

3.1.4工程场地状况调查应包括下列内容：

1场地规划面积、形状及坡度；

2场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布；

3场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、通信电缆的

分布；

4场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及

其埋深。

3.1.5工程勘察完成后，应编写勘察报告，并对地热能可利用情况

提出建议。

3.1.6工程场地及其附近已有详细的水文地质资料，且能够满足地

热能供暖地埋管换热器或地热井设计所需的水文地质条件时，可根

据实际情况，直接引用现有资料进行地埋管换热器或地热井设计。

3.2地热水采集系统勘察

3.2.1地热水采集系统方案设计前，应根据地热水供暖系统对水

量、水温和水质的要求，对工程场区进行地热水地质勘查。

3.2.2场地调查除满足本规程3.1.4的要求外，还应包括场地附近

已有地热井的位置、用途、类型、结构、深度、地层剖面、出水量、

5

年用水量、水位及变化、水温和水质情况的调查。

3.2.3地热水地质勘查应包括下列内容：

1地质研究；

2地温场研究；

3热储研究；

4地热流体研究；

5地热井回灌研究。

3.2.4地热水地质勘查应遵守国家现行规范《地热资源地质勘查规

范》GB/T11615。

3.2.5当勘察结果符合地热水供暖系统要求时，应采用成井技术将

地热水地质勘探孔完善成地热井加以利用。

3.2.6勘察报告应包括下列内容：

1项目概况；

2勘察工作概况；

3拟建工程场地条件；

4目标热储层分析评价；

5地热井抽、灌能力分析评价；

6地质环境影响与评价；

7结论与建议。

3.3浅层地埋管地热能采集系统勘察

3.3.1浅层地埋管地热能采集系统勘察应包括下列内容：

1岩土层结构、岩性及其分布；

2岩土层初始温度；

3岩土层热物性参数；

4地下水静水位、水温、水质分布；

5地下水径流方向、速度。

3.3.2竖直浅层地埋管地热能采集系统勘察工作应按下列规定进

行：

6

1工程场地勘察采用钻探进行，测试孔的深度宜超过预估的最

深钻孔深度2m以上，测试孔施工按现行国家标准《岩土工程勘察规

范》GB50021的规定执行；

2工程场地内地层岩性差异较小时，应根据浅层地热能工程应

用的建筑面积按表3.3.2确定勘察工作量。工程场地地层岩性差异较

大时，宜根据场地内地质条件增加测试孔数量；

3测试孔布设应充分考虑工程场地内地质条件差异和换热孔

分布情况，测试孔数为1个时，宜布置在埋管区的中部；大于等于2

个时，应根据埋管区域平面形态和场地状况分散布设于换热孔区域；

4测试孔应进行岩心编录，地球物理测井，划分