再生水热泵系统工程技术规范.docx

再生水热泵系统工程技术规范1范围本文件规定了再生水热泵系统工程的基本规定、勘查与评估、系统设计、施工安装、工程验收、智能监控等技术要求。本文件适用于以再生水为低温热源的再生水热泵系统工程的建设和运行。2规范性引用文件略3术语和定义略4基本规定4.1 再生水热泵系统工程前期策划应与供热规划、节能规划、能源规划、再生水利用规划、给水排水规划等相协调。4.2 再生水热泵系统工程承担单位在勘查、设计、施工安装、运维等方面应具备相应的技术能力。4.3 再生水热泵系统工程设计方案应符合安全可靠、绿色低碳、高效节能、经济合理、精细智能的要求。4.4 再生水热泵系统工程应选用高效节能设备和绿色环保材料。4.5 5再生水热泵系统工程施工前应进行工程场地状况调查和再生水热能资源勘查。5勘查与评估4.6 1一般规定1.1.1 再生水热泵系统工程方案确定前，应进行工程场地状况调查和再生水热能资源勘查。1.1.2 工程场地状况调查和再生水热能资源勘查完成后，应编写再生水热能资源勘查评价报告，并对资源利用提出建议。5.2 场地调查5.2.1 2.1工程场地状况调查包括再生水热源场地状况调查、能源站和配套设施调查。热源场地包括再生水取水点、退水点、取水管线、退水管线、换热循环水管线等涉及的场地和区域。能源站和配套设施包括再生水热泵机房、换热站、取水、退水构筑物等涉及的场地和区域。5.2.2 热源场地状况调查内容应包括：a）场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布、基础型式及埋深；1）场地内已有树木植被、池塘、排水沟、交通设施、历史文化遗迹、地下构筑物、各类市政管线的分布及规划综合管线分布；m）场地岩土工程条件。5.2.3 能源站和配套能源设施调查内容应包括：a）能源站和配套能源设施与再生水热源之间的管线路由和构筑物情况；b）能源站和配套能源设施供水、供电、给排水等市政配套条件。5.3 再生水热能资源勘查1. 3.1再生水热泵系统方案设计前，应进行再生水热能资源勘查。5. 3.2再生水热能资源勘查内容包括：a）再生水厂与能源站的位置关系，包括输水线路、取退水点情况等；b）再生水资源的利用现状及规划；c）不少于1个典型年的再生水逐时流量及逐时水温等参数；d）再生水水质条件，应符合GB/T19923及DBl1/T1767的规定：e）再生水取水管线下游用户需求情况，包括用水的水量、水温、水质等；f）再生水厂的运行、维修周期。6. 3.3再生水热能资源勘查评价报告内容包括：a）建设项目概况、来源、再生水热能资源论证范围、开发利用状况分析等；b）取用水合理性分析，分析可供工程项目利用的水量及其可靠性、水质及其稳定性、水温条件、合理取用水量的核定等；c）对再生水热能资源量进行评价，计算可利用再生水换热功率，计算公式应符合附录A；d）取水影响论证及退水影响论证，论证再生水取水与退水的适宜路线与方案以及取水、退水对下游用户的影响等内容；e）影响补偿和水资源保护措施；f）根据工程具体情况进行经济性和风险性分析，确保采用再生水热泵系统的可行性。6系统设计7. 一般规定8. 1.l再生水热泵系统设计应以再生水热能资源勘查评价报告为依据，且符合GB55015、DBll/891、DBll/1066的规定。系统设计可采用多种能源耦合方式，增设辅助冷（热）源、蓄冷（热）装置等调峰热源设施。6.1.2 再生水热泵机房位置宜设置在靠近冷热负荷集中的区域或经济合理的供能区域内。6.1.3 再生水热泵尾水直接排入河道或者天然水体时，尾水排水水质应满足对应河道水质要求，尾水排口宜采用多出流口和穿孔管横向分流出流模式，排水温度应符合GB3838和DBll/307的规定。6.2再生水换热系统6. 2.1再生水换热系统可分为直接式再生水换热系统和间接式再生水换热系统。7. 2.2再生水换热系统形式应根据勘查与评估结果确定。8. 2.3再生水换热系统冬季取热量及夏季释热量按附录A计算。9. 2.4再生水换热系统设备与材料应根据再生水水质及其腐蚀性选用相应的防腐材料与涂层，减缓设备与材料的腐蚀。10. 2.5再生水在进入换热器前，宜根据水质实际情况设置自动过滤除污装置或再生水专用过滤器，并能实现全自动连续过滤功能。11. .6根据监测的再生水温度确定系统中各节点的设计温度，冬季为最低温度，夏季为最高温度。12. 2.7再生水热泵系统取水口应位于退水口的上游，并根据勘查与评估结果设置污物过滤装置。13. 2.8与再生水接触的设备、部件及管道均应具有防腐、防生物附着的能力或措施。14. 2.9直接式再生水换热系统再生水水质宜符合CJ/T337的规定。6.3热泵机组6.3.1热泵机组性能应符合GB/T19409和DBll/687的相关规定，且应满足再生水热泵系统运行参数要求。6.3.2应根据冷、热负荷特点及可用再生水水量，经过全年能效、可靠性、经济性比较后，合理选择热泵机组的类型、规格与台数。6.3.3热泵机组的设计工作压力应与系统工作压力相适应。6.3.4直接式再生水换热系统宜采用满液式或喷淋式热泵机组，机组蒸发器和冷凝器进出水管线设置冬夏季节转换时的清洗接口，热泵机组宜设置在线清洗装置。6.4 换热器6 .4.1再生水换热器宜采用换热温差小、不易堵塞、易清洗的换热器。7 .4.2应根据水质特点，确定再生水换热器的材质及换热壁面厚度，技术经济比较合理时，可采用非金属或合金材料的再生水换热器，并应符合GB/T50050的规定。8 .4.3应充分考虑再生水在换热器内污物附着、结垢、微生物生长等影响实际换热性能的不利情况，合理选择换热器的传热系数。9 .4.4再生水换热系统换热器结构应尽可能简单，并应留有清洗开口或拆卸端头，便于清洗、更换管件等日常维护，考虑并预留换热器进行人工检修和冲洗的空间。6.5 循环水泵6.5.1 循环水泵应根据系统形式、循环工质性质、管材特性，计算确定系统水力特性进行选择。6.5.2再生水侧和用户侧循环水泵宜采用变频水泵，并应同时满足夏季与冬季工况要求。采用变频控制时，应适应冬夏两季设计工况系统水力特性要求及热泵机组变水量特性要求。6.5.3间接式再生水换热器与热泵机组之间循环水泵的输送能效比应符合DBl1/687的规定。6.5.4用户侧水泵的输送能效比应符合DBl1/687的规定。6.5.5水泵台数与规格宜与热泵机组及系统水力特性相对应。6.5.6用户侧循环水系统较大，技术经济比较合理时，可按建筑各区域使用功能（运行时段）的不同、距离远近或末端机组水侧阻力的不同等因素，分设若干个环路；各环路阻力相差较大时，宜采用二级泵系统。6.6多能耦合热源部分设计6 .6.1合理匹配再生水热能资源与负荷需求，宜采用多种能源协同耦合的复合能源应用形式。7 .6.2再生水热泵系统耦合其他能源系统时，应充分挖掘再生水热能供热潜力，优先以再生水热泵系统供热为主。6. 6.3综合考虑场地条件、资源条件以及经济性、系统能效、碳排放和供能稳定性等因素，宜选择低碳高效的辅助冷热源和蓄能系统。6.7 消防安全设计6. 7.1设备机房内水路系统管道保温、电气系统导线护套等应采用耐火阻燃材料。7. 7.2设备机房内不得堆放易燃易爆等危险品，且应设置灭火器等消防设施。8. 7.3设备机房内宜设消火栓、起火自动报警和自动灭火装置，符合GB50261和GB50974的规定。9. 7.4设备机房内应设置防火门、疏散通道、安全出口，且划定和设置其他设施时不得占用和堵塞。10. 7.5在出入口、电梯口、防火门等醒目位置应设置提示安全逃生路线、安全出口、消防设施器材使用方法的明显标志和警示标语。6.8 其他设计要求6. 8.1管路的设计要求：a）再生水管网可选用适宜的材质，包括承压塑料管材、再生水用球磨铸铁管、玻璃钢管材及内外防腐的普通碳钢管等：b）再生水管路系统应顺畅，尽量减少弯头及阀门等管路附件；c）水路系统的设计应符合GB50013及GB50014的规定。6.8.2电气和控制设计要求：a）应符合GB50054的规定；b）宜具有安全联锁功能、故障报警功能和紧急故障处理功能：c）宜具有本地手动控制和远程自动控制功能；d）自动化控制系统宜具有集中数据采集、集中控制、集中工况显示、集中数据存储等功能。7施工安装7.1 一般规定7.1.1 再生水热泵系统施工前应具备再生水热能资源勘查评价报告、设计文件和施工图纸等，并完成施工组织设计。7.1.2 1.2再生水热泵系统施工应符合GB50738的规定，输热管线施工应符合GB50202、GB50203的规定，且应符合建设工程、电气安装、有限空间作业等相关施工安全的规定。7.1.3 热泵机组及附属设备、管材、保温防腐材料的规格和技术参数应符合设计要求。7.1.4项目施工过程中应做好施工资料的编制、审核、存档等管理。7.2热泵机组7. 2.1热泵机组安装应符合GB50242、GB50243及GB50274的规定。7 .2.2热泵机组进出口与连接管道应为柔性软连接。热泵机组安装水平偏差应符合设备安装要求。8 .2.3热泵机组及附属设备的混凝土基础需建在承重结构底板上，并进行质量交接验收，合格后方可安装。在机组安装前，应对基础进行复查。混凝土基础的强度应符合设计要求，基础表面平整，不得有凹陷、蜂窝、麻面、空鼓等缺陷。基础的大小、位置、标高应符合设计要求。7 .2.4热泵机组及附属设备安装的位置、标高和管口方向应符合设计要求。8 .3管道、管件和阀门7. 3.1系统管道、管件和阀门的材质及工作压力等应符合设计要求。7. 3.2法兰、螺纹等处的密封材料应与管内的介质性能相适应。7. 3.3热泵机组与其他设备之间的管道连接，其坡度与坡向应符合设计及设备技术文件要求。1.1.1 3.4安全阀门应有出厂检验合格证明。7.3.5 输送乙二醇溶液的管道系统，不应使用内镀锌管道及含锌材料的配件。7.3.6 在市政道路上敷设管道，宜采用人工顶管或非开挖定向钻技术施工；在建筑红线内埋设管道，可采用沟槽开挖技术施工，施工后做好回填工作。7 .3.7如室外管线较多，施工时遇到管线交叉，应遵循以下避让原则：压力管道避让重力自流管道；新建管道避让已建管道；小管径管道避让大管径管道；临时性管道避让永久性管道。8 .4水泵及附属设备1.1.1 4.1水泵的型号、规格和技术参数应符合设计要求，并具有产品合格证书。安装的平面位置和标高允许偏差为±IOmm,安装的地脚螺栓应垂直、拧紧，且与设备底座接触紧密，并有防震垫。1.1.2 整体安装的水泵，纵向水平偏差和横向水平偏差应符合设备安装要求。1.1.3 再生水泵的进出口均应设置阀门和软连接，进水口需设置过滤器，出水口应设置止回阀。7 .4.4再生水泵选用的压力表、温度表的量程应在工作范围内。8 .5施工安全7 .5.1建筑工程施工安全应符合JGJ33、JGJ59的规定。8 .5.2电气安装施工安全应符合GB50194、JGJ46的规定。7. 5.3有限空间作业应符合DBl1/T852的规定。8工程验收8.1一般要求8.1.1 再生水热泵系统工程交付使用前，应进行整体运转、检验、调试与验收。8.1.2 再生水热泵系统工程整体运转、调试与验收应符合GB50243和GB50274的相关规定。8.2检验8.2.1再生水换热系统安装过程中，应进行现场检验，并提供检验报告，检验内容应符合以下规定：a）管材、管件等材料应具有产品合格证和性能检验报告；b）再生水换热器各环路流量应平衡，且应满足设计要求；c）间接式再生水换热器循环水流量及进出水温差应符合设计要求；d）直接式再生水换热系统的蒸发器制冷剂流量及压力应符合机组要求。8. 2.2水压试验应符合以下规定：a）当工作压力小于等于1.OMPa时，应为工作压力的1.5倍，且不应小于0.6MPa：b）当工作压力大于1.OMPa时，应为工作压力加0.5MPa；c）水压试验时间应符合GB50243的规定。8.3调试8 .3.1系统调试所使用的测试仪器和仪表，性能应稳定可靠，其精度等级、量程及最小分度值应满足测定的要求，并符合国家有关计量法规及检定规程规定。9 .3.2系统调试前，应编制调试方案。调试结束后，应提供完整的调试资料和报告。8. 3.3非设计工程的联合试运行及调试，应在再生水换热器、热泵机组或制冷设备、水泵等单机试运转合格后进行，联合试运转不应少于8h0具体要求如下：a）水泵的压力和水泵电机的电流不应出现大幅波动并应满足设备说明书要求。系统平稳运行后，机组的水流量应符合设计要求；b）水泵运行时不应有异常振动和声响，壳体密封处不渗漏，紧固连接部位不松动，轴封的温升应正常；c）有环境噪声要求的场所，应按GB/T9068的规定进行噪声测定。8.4验收8.4.1 检验、调试合格后进行再生水热泵系统工程验收，系统验收应符合GB50411的规定。8. 4.2再生水热泵系统工程验收合格后应出具验收报告。9智能监控9. 1一般规定9.1.1 智能监控系统包括监测系统和控制系统，应具备远程传输、参数设置、数据监测、状态管理、分析存储、风险预警等功能，应采用统一、通用的通讯协议，宜与楼宇自动化管理系统、建筑能耗监测系统等协调，监测数据存储能力应不低于5年。9.1.2 监测方式应为长期、连续监测。9.1.3 监测系统应设置监测数据平台，实时监测温度、供热量、耗电量等再生水热泵系统运行参数。9.1.4 1.4控制系统宜采用人工智能节能技术，集中管理热泵系统各设备，合理控制回水温度和设备启停，优化运行状态，满足热泵系统高效节能运行要求。9.1.5 监控系统应预留第三方数据接口，宜具备多通讯协议的兼容能力。9.1.6 各类传感器、计量仪表应定期检定或校准。9.2系统监测内容9. 2.1再生水热泵工程监测系统内容包括：a）效果评价监测：用户侧典型房间的温度；b）参数监测：用户侧总进出水温度、流量，热泵机组蒸发器、冷凝器的进出水温度、流量，热泵机组及泵组实时电压、电流和功率，循环系统压力及压差等参数；c）环境监测：室外环境温度、室内环境温度：d）再生水水源监测：水质、总进出水温度、流量、压力。9.2.2监测数据应满足分析供暖季和供冷季再生水水温、水量变化规律以及计算热泵机组制热/制冷性能系数、系统能效比、单位面积耗电量、全年常规能源替代量、C02减排量等指标的需求。9.3效果评价监测9.3.1空调房间抽样应符合下列规定：a）检测数量按照空调系统分区进行选取，当系统形式不同时，每种系统形式均应检测，相同系统形式的抽检数量不宜低于系统数量的5%；b）三层及以下的建筑物应逐层选取样本，三层以上的建筑物应在首层、中间层和顶层分别选取样本；c）检测样本应具有代表性，不同功能、朝向、气流组织方式的房间均应抽到。9. 3.2监测点布设要求：a）温度测点布置应按照JGJ/T177执行；b）温度测点应设于室内活动区域，且应在距地面70Ommr80Omm范围内有代表性的位置；c）传感器不应受到太阳辐射或室内热源的直接影响。9.4参数监测1. 4.1循环介质温度监测要求：a）循环介质温度监测宜采用插入式温度传感器，根据管径大小选择传感器探头长度，应使插深到达管路中心，测温元件外露部分应保温；b）若传感器为后期安装，管道又不可开孔，也可采用贴片式温度传感器。安装时应先将测温点管道表面打磨光滑，涂抹导热介质，再将贴片式温度传感器贴在管道表面，并用胶布或扎带等缠绕牢固，外部应做保温；c）选择测温点位置时应尽量靠近目标监测点，同时选择管道满液的位置。9. 4.2循环流量监测要求：a）循环流量监测宜采用通过式流量计；b）当流量计为后期安装且不能破坏原管道时，可采用超声波流量计。安装时应将探头安装点管道外壁打磨干净，涂抹传导介质，再将监测探头贴在管道安装点上，用胶布或扎带等缠绕固定；c）选择流量测量点时，应选择管道满液的位置，宜为介质向上流动的竖直管道。10. 4.3压力测点宜包括热泵机组蒸发器、冷凝器的进、出水口压力，热交换器一、二次侧进、出水口压力，分、集水器压力或压差，水泵进出口压力，水过滤器前后压差。11. 4.4电力监测中，项目建设期应安装环形电流互感器。当电流互感器为后期安装且不可破坏原线路时，可采用钳形电流互感器。12. .5系统负荷及电耗监测要求：a）水温监测点宜设在分集水器处，电耗监测点应设置在动力配电柜（箱）处；b）热泵机组电耗与循环水泵电耗应分别监测，分开记录。9.5环境监测9.5.1室外环境温度监测，宜将传感器探头置于室外空气中，仅与大气接触，注意防晒、防雨、防风，同时应距离地面或墙壁不小于5m,避免热辐射影响测量准确性。9.5.2室外环境温度监测设备精度应能满足系统评价数据需求，设备防护性能应能满足室外环境条件需求。9.6再生水水源监测9.6.1监测系统中再生水水质、水温、水量及压力监测要求：a）监测内容包括全年再生水水质、水温、水量变化，其中供暖季和供冷季水温、水量监测频率不低于每小时1次；b）监测点宜设在热泵机房再生水进水口侧，监测方法宜采用在线监测。9.6.2热泵系统安全监测要求：a）监测过滤设备和换热器进出口水压力，当进出口水压差超限时应报警；b）设置排水温度限值，当水体温度超出允许值时应及时报警。9.7智能化控制9.7.1智能化节能控制系统应根据用户侧需求对多台热泵主机的启停及运行状态进行精细、合理控制,根据用户侧供回水压差对循环水泵进行变频控制，最大限度节约能源。9.7.2再生水热泵系统工程应用建筑供热面积1万平方米以上时，控制系统内容包括：a）效果控制：用户侧典型房间的温度；b）参数控制：根据用户侧需求，兼顾运行能效，控制用户侧总进出水温度、流量，热泵机组及各辅助热源进出水温度、流量。9.7.3效果控制宜根据舒适性要求对房间的湿度、风量进行控制。9.7.4参数控制宜对用户侧不同分区的进出水温度、流量、压力进行控制。9.8运行管理和评价9.8.1再生水热泵系统的运行管理和评价应符合DBl1/T1771和DB11/T1772的规定。9.8.2再生水热泵系统运行期间应加强智能监控系统应用，通过精细化管理和智能高效节能自动化运行，提升再生水热泵系统的运行效果和安全稳定性。