《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005解读
地源热泵系统工程技术规范标准
市工程建设地方技术规程（市两型社会城乡建设标准体系）ＤＢＣＪ００３－２０１１地源热泵系统工程技术规市实施细则（试行）2011-11-23 发布 2012年1月1日实施市住房和城乡建设委员会发布前言为了引导地源热泵技术的发展，提高地源热泵系统的可靠性、稳定性和节能效益，在《地源热泵系统工程技术规GB50366－２００５（2009年版）》的基础上，针对地区的地质、气候及资源特点，编制组对相应的条文进行了细化、补充和延伸，经市住房和城乡建设委员会组织评审通过。
本细则在编制过程中，得到科研院校、企业和很多专家的大力支持，在此一并感。
在实施过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议及时向市住房和城乡建设委员会反馈，供今后修订时参考。
本细则由市住房和城乡建设委员会负责解释。
主编单位：凌天科技大学土木工程学院省建筑参编单位：华盛麓峰投资控股集团中南大学能源与工程学院工程学院市勘测设计研究院惟楚能源环境主要起草人：（以下排名不分先后，按姓氏笔画排列）林宣军、林汉柱、和平、毅、肖双江、念平、廖胜民红、明、晓、汤远志、昌智、晓、胡武文、黄若文、泉目录1 总则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 术语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４3 工程勘察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８3.1一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８3.2 地埋管换热系统工程勘察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９3.3 地下水换热系统勘察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０3.4 地表水换热系统勘察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１４4 地埋管换热系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６4.1 一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６4.2 地埋管管材与传热介质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６4.3 地埋管换热系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７4.4 地埋管换热系统施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１９4.5 地埋管换热系统的检验与验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１5 地下水换热系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４5.1 一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４5.2 地下水换热系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４５．３地下水换热系统施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２６５．４地下水换热系统的检验与验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０５．５地下水换热系统的维护与管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０６地表水换热系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２６．１一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２６．２地表水换热系统设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３３６．３地表水换热系统设计要点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３３６．４地表水换热系统施工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３５６．５地表水换热系统检验与验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３７７建筑物系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３９７．１热泵机房设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３９７．２末端系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４０７．３建筑物系统施工、检验与验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４１８系统调试、试运行与验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４２９地源热泵系统的检测与评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４３９．１一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４３９．２室应用效果评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４３９．３热泵机组性能测评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４４９．４输送系统能效测评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４５９．５系统综合能效测评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４６９．６地源侧环境影响测评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４７９．７地源热泵系统监测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４８附录Ｂ缠丝过滤器和填砾过滤器滤料规格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５３附录Ｃ热源井室平剖面图示意图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５５附录Ｄ成井工艺阶段验收单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５６附录Ｅ地源热泵系统验收记录表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５７（续）地源热泵系统验收记录表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５８本细则用词说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１总则1.0.1为了促进市可再生能源建筑应用，指导市地源热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收确保地源热泵系统安全可靠、性能稳定、经济合理以及更好地发挥其节能效益，特制定本细则。
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。
暖通空调专业案例模拟试题及答案解析(8)
C.26～30kJ/kg
D.31～35kJ/kg
上一题下一题
(14/30)单项选择题
第14题
某洁净房间空气含尘浓度为0.5μm粒子3600个/m3，其空气洁净等级按国际标准规定的是下列哪一项?并列出判定过程。
A.4.6级
B.4.8级
C.5.0级
D.5.2级
上一题下一题
(15/30)单项选择题
A.52%
B.53%
C.56%
D.58%
上一题下一题
(5/30)单项选择题
第5题
在同一排风机房内，设有三台排风机，其声功率依次为62dB，65dB和70dB，该机房的最大声功率级为下列哪一项?
A.69.5～70.5dB
B.70.8～71.8dB
C.71.9～72.9dB
D.73.5～74.5dB
上一题下一题
B.8.7～8.8g/kg干空气
C.8.9～9.0g/kg干空气
D.＞9.2g/kg干空气
上一题下一题
(4/30)单项选择题
第4题
某办公楼普通机械送风系统风机与电机采用直联方式，设计工况下的风机及传动效率为92.8%，风管的长度为124m，通风系统单位长度平均风压为5Pa/m，(包含摩擦阻力和局部阻力)。问：在通风系统设计时，所选择的风机在设计工况下效率的最小值应接近以下效率值，才能满足节能要求?
A.9～15PC/L
B.4～8PC/L
C.1～3PC/L
D.＜1PC/L
上一题下一题
(17/30)单项选择题
第17题
以下四台同一系列的后向机翼型离心通风机，均在高效率运行情况时，比较其噪声性能哪一台为最好?
A.风量50000m3/h，全压600Pa，声功率级105dB
GB 50366《地源热泵系统工程技术规范》中附录B算法适用性探讨
GB 50366《地源热泵系统工程技术规范》中附录B算法适
用性探讨
郝赫
【期刊名称】《制冷与空调》
【年(卷),期】2016(016)002
【摘要】GB 50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》(2009年版)是我国地源热泵领域的权威规范,EED是受到国际认可的一款地源热泵专用软件.本文通过地源热泵专用软件EED 3.0说明书中附带的Appendix B算例,对GB 50366-2005中附录B提供的算法进行对比验证,并对2种计算结果的偏差进行分析探讨,发现GB 50366-2005中附录B的算法在本算例条件下,较EED 3.0软件的计算结果偏高37.86％～56.73％,存在较大偏差.建议GB 50366未来的修订能够对附录B算法进行更深入的评估和说明,以明确其适用范围或给予必要的修正.
【总页数】6页(P1-6)
【作者】郝赫
【作者单位】中国建筑设计咨询有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.《地源热泵系统工程技术规范》修订 [J], 朱清宇;徐伟;沈亮
2.《地源热泵系统工程技术规范》修订要点解读 [J], 朱清宇;徐伟;沈亮
3.关于《地源热泵系统工程技术规范》地层热阻计算式的商榷及应用分析 [J], 雷
建平;於仲义
4.国家标准《地源热泵系统工程技术规范》局部修订的条文及条文说明 [J],
5.关于发布国家标准《地源热泵系统工程技术规范》局部修订的公告 [J],
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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。
垂直地埋管技术交底
3、注意不要破坏土建已完成结构。
四、准备工作
1、现场工长及操作工人应熟悉相关施工图纸和本技术交底，了解前期垂直管施工情况，了解项目各项规章制度，做好安全、技术交底记录。
2、操作工人应熟练掌握电熔和热熔连接技术，挖机操作工及电工必须具有相应操作证。
3、现场所有的施工临时用电及拖地电缆必须是三芯线；
4、确定材料及成品的临时堆放地点，保证材料堆放有序，小型库房防盗措施得当。
2、地埋管采用高密度聚乙烯双U管（HDPE100），规格为DN25，所有的聚乙烯管都要用专用的热熔设备进行热熔连接。必须根据生产厂家的说明进行施工。；
3、管件与管材材料相同，公称压力1.6MPa，U型弯头应采用成品件。U型管每隔4米设一固定支卡，将U形管两支管分开；
4、竖直地埋管安装后，钻孔采用膨润土和细沙的混合料或其他专用灌浆材料回填。
五、施工工艺
一、地埋立管施工
（1）所有的聚乙烯管都要用专用的热熔设备进行热熔连接。必须根据生产厂家的说明进行施工。
（2）管道拉直。
（3）下料。根据钻孔深度确定立埋管的长度，采用U型埋管，每孔四根
管。
（4）管内/cm2压力试压，确保管道完好无损。
（5）管道检漏。把"U"形管底部浸入水中应无气泡冒出；或用肥皂水涂于连接处，仔细检查应无气泡。稳压至少15分钟，稳压后压力降不应大于3％，且无泄漏现象。
（6）检漏完毕后，剪掉气头。
(7)管口做好临时封闭，且保护接口不受破坏。
(8)填写试压验收记录。
(9)下换热管：
A.为保证换热效果，防止支管间发生热回流现象，四根换热支管之间需保持距离，下管前采用分离定位管卡将四根换热管进行分离定位，分离定位管卡的间距为3米（如右图所示）。
地源热泵系统工程技术规范
2008-10-10 14:10:24 阅读:26 出处：互联网作者: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，采用蒸汽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。
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。
2.0.7 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。
2.0.8 水平地埋管换热器horizontal ground heat exchanger换热管路埋置在水平管沟内的地埋管换热器，又称水平土壤热交换器。
GB50366-2005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。
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国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005设计要点解析中国建筑科学研究院空气调节研究所邹瑜徐伟冯小梅摘要：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（℃）变化表1－2 地埋管换热器出口传热介质冬季最低温度（℃）变化由表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。
图1 岩土体热物性测试装置●竖直埋管地下传热计算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。
由于应用较少，国内外对其换热机理研究也很少，目前主要是根据经验数值进行估算。
2003年ASHRAE手册给出了一些推荐数据，供设计选用。
主流地埋管设计软件基本上均包括水平埋管的计算。
4.1.3 设计软件通常地埋管设计计算是由软件完成的。
一方面是因为地下换热过程的复杂性，为尽可能节约埋管费用，需要对埋管数量作准确计算；另一方面地埋管设计需要预测随建筑负荷的变化埋管换热器逐时热响应情况及岩土体长期温度变换情况。
加拿大国家标准（CAN/CSA-C448.1）中对地埋管系统设计软件明确提出了以下要求：1能计算或输入建筑物全年动态负荷；2能计算当地岩土体平均温度及地表温度波幅；3能模拟岩土体与换热管间的热传递及岩土体长期储热效果；4能计算岩土体、传热介质及换热管的热物性；5能对所设计系统的地埋管换热器的结构进行模拟，（如钻孔直径、换热器类型、灌浆情况等）。