DB42 T 1304-2017 地源热泵系统工程技术规程.pdf

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1、 1 ICS 91.140.99 P 46 备案号： DB42 湖北省 地方标准 DB 42/T 13042017 地源热泵系统工程技术规程 Technical regulation for ground-source heat pump system 2017 - 10 - 13 发布 2018 - 02 - 01 实施 联合发布 湖北省住房 和城乡建设厅 湖 北 省 质 量 技 术 监 督 局 DB42/T 1304-2017 II 目 次 前 言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 工程勘察 . 4 5 可行性评价 . 7 6 地埋管换热

2、系统 . 7 7 地下水换热系统 . 10 8 地表水换热系统 . 12 10 整体运转、调试与验收 . 16 11 监测与控制 . 17 附 录 A （规范性附录） 岩土热响应试验 . 18 附 录 B （资料性附录） 竖直地埋管换热器的设计计算 . 20 附 录 C （资料性附录） 地埋管阻力损失计算 . 22 附 录 D （资料性附录） 地埋管外径及壁厚 . 24 附 录 E （规范性附录） 地源热泵系统水压试 验 . 26 附 录 F （资料性附录） 地下水换热系统总取水量的确定 . 27 附 录 G （资料性附录） 地源热泵系统能效计算与评价 . 28 本规范用词说明 . 30 条文

3、说明 . 31 DB42/T 1304-2017 III 前 言 根据湖北省质量技术监督局鄂质监标 201255号文件的要求，由中信建筑设计研究总院有限公司会 同有关单位共同编制了本规程。 本规程经广泛深入的调查和科学研究，认真总结了当前湖北地区地源热泵系统的工程应用经验，吸 收了国内外相关标准和先进技术，并在广泛征求意见的基础上，通过反复讨论、修改与完善，制定了本 规程。 本规程共分 10章和 7个附录，涵盖了地源热泵系统工程 勘察、设计、施工、验收与监测环节。主要 内容是：总则，术语 和定义 ，工程勘察，可行性评价，地埋管换热系统，地下水换热系统，地表水换热 系统，建筑物内系统，整体运转、

4、调试与验收及监测与控制。 本规程由湖北省住房和城乡建设厅负责管理和对条文的解释，由中信建筑设计研究总院有限公司负 责具体技术内容的解释。 本规程在执行过程中如有意见和建议，请寄送中信建筑设计研究总院有限公司（地址：武汉市江岸 区四唯路 8号，邮政编码： 40014）。 本规程主编单位：中信建筑设计研究总院有限公司 湖北省地质局 武汉水文地质工程地质大队 本规程参编单位：浙江陆特能源科技有限公司 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 台佳机电（集团）有限公司 华中科技大学 中国地质大学（武汉） 中南建筑设计院股份有限公司 湖北风神净化空调设备工程有限公司 武汉卓成机电工程有限公司 武汉在线开科环境系统

5、有限公司 麦克维尔空调制冷（武汉）有限公司 克莱门特捷联制冷设备（上海）有限公司 武汉金牛经济发展有限公司 武汉制冷学会 湖北省土木建筑学会地源热泵专业委员会 本规程主要起草人员：陈焰华 刘红卫 於仲义 陈继文 李海峰 丁 雷 胡平放 段新胜 雷建平 张银安 胡志高 胡元平 黄可华 吴建秋 肖 飞 吴梅梁 刘伯州 胡先芳 胡磊 本规程主要审查人员：符永正 郭旭晖 文远高 官善友 赵福云 程旦 熊成建 DB42/T 1304-2017 1 地源热泵系统工程技术规程 1 范围 本规程 规 定了地源热泵系统工程勘察、设计、施工、验收与监测环节的技术要求 。 本规程适用于新建、改建和扩建建筑的以岩土体

6、、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、制冷或加热生活热水的地源热泵系统工程的设 计、施工及验收。 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 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 50366 地源热泵系统工程技术规范 GB 50027 供水 水文地质勘察规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50189 公共建筑节能设计标准 GB 50736 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节

7、设计规范 GB 50296 管井技术规范 GB/T 19409 水源热泵机组 GB/T 13663 给水用聚乙烯（ PE）管材 GB/T 19473.2 冷热水用聚丁烯（ PB）管道系统 GB 3838 地表水环境质量标准 GB/T 50801 可 再生能源建筑应用工程评价标准 GB 50243 通风与空调工程施工质量验收规范 GB 50093 自动化仪表工程施工及验收规范 CJJ 101 埋地聚乙烯给水管道工程技术规范 CJJ 13 供水水文地质钻探与凿井操作规程 GB 50013 室外给水设计规范 GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 50015 建筑室内给水排水设计规范

8、 GB 50274 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范 GB 50050 工业循 环冷却水处理设计规范 GB 50275 风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 3.1 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、 热泵机房辅助设备组 成的冷热源系统 。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。 3.2 水源热泵机组 water-source heat pump unit 以水或添加防冻剂的水溶液

9、为低温热源的热泵 机组 。通常 有水 /水热泵、水 /空气热泵等形式。 DB42/T 1304-2017 2 3.3 浅层地热能资源 shallow geothermal resource 蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。 3.4 传热介质 heat-transfer fluid 地源热泵系统中 ， 通过换热器与岩土体、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。 3.5 地埋管换热系统 ground heat exchanger system 传热介质 通过地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统，也称土壤热交换系统。 3.6 地埋管换热器 gro

10、und heat exchanger 供 传热介质 与岩土体换热用，由埋设于地下的密闭循环管组构成的换热器。根据管路埋置方式不同， 分为竖直地埋管换热器和水平地埋管换热器。 3.7 竖直地埋管换热器 vertical ground heat exchanger 换热管路埋置在竖直钻孔内的地埋管换热器。 3.8 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。 3.9 地下水换热系统 groundwater heat exchange system 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

11、换热系统。 3.10 直接地下水换热系统 direct closed-loop groundwater heat exchange system 由抽水井取出的地下水，经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换 热系统。 3.11 间接地下水换热系统 indirect closed-loop groundwater heat exchange system 由抽水井取出的地下水，经中间换热器与水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热 系统。 3.12 地表 水换热系统 surface water heat exchange system 与地表水进行热交换的地热

12、能交换系统，分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。 3.13 开式地表水换热系统 open-loop surface water heat exchange system DB42/T 1304-2017 3 经处理的地表水在循环泵的驱动下，直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。 3.14 闭式地表水换热系统 closed-loop surface water heat exchange system 将封闭的换热盘管按照特定的排列 方法设置于具有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热管管 壁与地表水进行热交换的系统。 3.15 环路集管 circuit header 连

13、接各并联环路的集合管，通常用来保证各并联环路流量相等。 3.16 中间分、集水器 middle manifold 直接连接某个区域单个地埋管换热器或环路集管的水流量分配和汇集装置。 3.17 含水层 aquifer 导水的饱和岩土层。 3.18 成井工艺 well completion technology 钻井 、 换浆、安装井 管、 填砾 、 封堵止水 以及洗井、抽水试验、采集水样等工序的总称 。 3.19 抽水井 production well 用于从地下含水层中取水的井。 3.20 回灌井 injection well 用于向含水层灌注回水的井。 3.21 热源井 heat sourc

14、e well 用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井，是抽水井和回灌井的统称。 3.22 抽水试验 pumping test 一种在井中进行计时、计量抽取地下水，并测量水位变化 的试验 ，目的是了解含水层富水性、并获 取水文地质参数。 3.23 回灌试验 injection test 一种向井中连续注水， 并通过 计量注水、记录水位变化来测定含水层渗透性、注水量和水文地 质参 数的试验。 3.24 岩土体 rock-soil body DB42/T 1304-2017 4 岩石和松散沉积物的集合体，如 杂填土、粘土 、砂砾石 、 砂岩 、泥岩 等。 3.25 勘探孔 prospectin

15、g holes 用于查明岩土体分层及其热物性、地下水特征的钻孔，包括取芯鉴别地层的钻孔、岩土温度测试孔、 热响应测试孔、地下水位观测孔等。 3.26 岩土 初始平均 温度 initial average temperature of the rock-soil 从自然地表下 1020m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。 3.27 岩土热响应试验 rock-soil thermal response test 为获取岩土热物性参数， 通过测试仪器，对项目所在场区的 测试孔在一定条件下进行的持续 加热 试 验。 3.28 岩土综合热物性参数 parameter of the

16、 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，岩土的的综合导热系数、综合比热容。 3.29 热泵机组制热性能系数 /制冷能效比 heating coefficient of performance (cooling energy efficiency ratio) of heat pump unit 热泵机组的制 热 量 与 机组耗电量 之比 /制 冷 量 与 机组耗电量 之比 ，单位： kW/kW。 3.30 系统 制热性能系数 /制冷 能效比 heating coefficient of performance (cooling

17、 energy efficiency ratio) of heat pump system 地源热泵系统 的总 制 热 量 与 系统总耗电量 之比 /总 制 冷 量 与 系统总耗电量 之比 ， 系统总耗电量包括 热泵机组、各级循环水泵的耗电量， 单位： kW/kW。 3.31 复合式冷热源系统 combined heating 水泵的压力和水泵电机的电流不应出现大幅波动； 3 各种自动计量检测元件和执行机构的工作应正常，满足建筑设备自动化系统对被测定参数进行监 测和控制的要求； 4 控制和检测设备应能与系统的检测元件和执行机构正常沟通，系统的状态参数应能正确显示，设 备连锁、自动调节、自动保护

18、应能正确动作。 调试报告应包括调试前的准备记录、水力平衡、机组及系统试运转的全部测试数据。 10.2.2 地源热泵系统的冬、夏两季运行测试包括室内空气参数及系统运行能耗的测定。系统运行能耗 包括所有水源热泵机组、水泵和末端设备的能 耗。 10.2.4 地源热泵系统工程验收时应提供以下验收文件与资料 : 1 图纸会审记录、设计变更通知单和竣工图； 2 主要材料、设备、成品、半成品和仪表的出厂合格证明及进场抽检试验报告； 3 成孔 (开沟 )施工记录； 4 成孔检测报告； 5 回填施工记录； 6 压力试验报告； 7 隐蔽工程验收记录； 8 设备单机试运行记录； 9 系统联合试运行与调试记录； 10

19、 工程检验批质量验收记录； 11 观感质量综合检查记录； 12 测量定位成果记录； 13 其他相关文件。 其中观感质量综合检查的项目与质量标准可参照国家标准 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243 中 12.0.4 要求，并提交完整的竣工验收文件和资料。 11 监测与控制 一般规定 10.1.1 为保证地源热泵系统满足建筑物空调负荷需求，实现节能运行， 在全寿命期 应设置监测与控制 系统。通过对地源热泵系统相关参数的监测，在系统参数出现异常的情况下可有效进行控制，同时可提 DB42/T 1304-2017 49 高地源热泵系统安全和节能运行能力，降低对环境破坏的风险。 10.1.2 对

20、地源热源系统在运行过程中的各种状态和参数进行监测，为运行管理及系统优化提供数据支 持；当有关部门有相关要求时，还应预留或设置与能耗监 测平台的接口。 在地源热泵系统中，应对各主要用能设备设置功率监测设备或电能表，便于对系统运行进行节能诊 断。 监测要求 11.2.1 地源热泵系统应设置的监测要求，设计时应根据系统情况进行设置。 对地源热泵系统相关的温度、流量和压力进行监测，可以了解地源热泵系统的工作状况和各换热系 统的换热效率，通过计算分析可以判断地下温度场的变化情况、换热器的结垢和堵塞情况，为地源热泵 系统优化运行和换热器的运行管理、维修及辅助设备的启停提供实际依据。 建筑内系统各监测点应根

21、据相关规范的要求进行设置。 11.2.2 地埋管换热 系统应根据分区情况选择典型位置的换热孔，在其管壁外表面布置温度监测装置， 在地埋管换热器运行过程中监测其运行状态。测温孔宜布置在埋管密集区，如布置在埋管场地（布置超 过 2 个测点必须等面积分区）对角线的交叉点上，测点宜在地埋管埋设深度范围内均匀布置，且间隔不 大于 10m，并兼顾不同地层。有多个地埋管换热区时，每个区均应布置并覆盖整个地埋管换热范围。如 果场地允许，宜在埋管范围以外增设测温孔。建筑面积超过 20000m2 的项目，测温孔不应少于 2 个，其 孔径可根据测温需要确定。 11.2.3 地下水地源热泵系统应按各地水行政 管理部门

22、的要求设置水样采集口、监测口或同步建设观测 井，对地下水水质、水位进行动态监测，有条件时可实行实时在线监测，防止地下水非正常使用和水质 污染。 11.2.4 开式地表水地源热泵系统的水温宜按以下要求进行监测： 对于湖水，监测退水口 30m 范围内 水温；对于非感潮水体，监测退水口下游 50m 范围内水温；对于感潮水体，监测退水口上下游 50m 范 围内水温。 闭式地表水地源热泵系统水温宜按以下要求进行监测：水温监测应不少于 1 个监测断面，监测断面 应垂直于换热器延伸方向设置，每个断面测温点数量宜不少于 3 个；测温点的位置根据 水源水文条件、 换热器形状和尺寸确定，测温点位置宜固定。 控制要

23、求 11.3.2 由于水源热泵机组的最高效率点为某一部分负荷区域，因此，采用冷（热）量控制运行台数的 方式比采用传统的温度控制的方式更有利于水源热泵机组在高效率区域运行，也是目前最合理和节能的 控制方式。但是，由于计量冷（热）量的元、器件和设备价格较高，因此规定在有条件时（如采用了 DDC 控制系统）应优先采用此方式。台数控制的基本要求是： 1 让设备尽可能处于高效运行状态； 2 让相同型号设备的运行时间尽量接近，以保持同样的运行寿命（通常优先启动累积运 行时间最少 的设备）； 3 满足用户侧低负荷的需求。 11.3.3 采用自动运行方式时，空调水系统和地热能交换系统中各相关设备及附件与水源热

24、泵机组应进 行电气联锁，顺序启停。 水阀、循环水泵以及水源热泵机组的顺序启停是为了保证机组在启动时有足够的水量流过蒸发器和 冷凝器，实现对水源热泵机组的保护。 电动水阀、循环水泵应先于水源热泵机组开启，水源热泵机组在两侧水流得以确认后启动。一般采 用的启动顺序为：电动水阀 地热能换热系统循环泵 空调水循环泵 水源热泵机组。系统停机顺序与 启动顺序相反。 设有多台热泵机组时，应设置 必要的措施顺序启动热泵机组，以防止对供电系统造成冲击，提高设 备运行的可靠性。 11.3.4 制冷工况下，水源热泵机组进水水温过高会导致其制冷性能下降，地热能交换系统换热效率不 佳并可能会对环境造成潜在的影响，因此应

25、联锁启动辅助冷却塔运行。 11.3.5 制热工况下，水源热泵机组进水水温过低会导致其制热性能下降，地热能交换系统换热效率不 佳并可能会对环境造成潜在的影响，因此应联锁启动辅助加热设备运行。 11.3.6 当地埋管换热器分区设置时，宜设置电动通断阀门进行分组控制，使其能在水源热泵机组对应 DB42/T 1304-2017 50 的部分负荷下分组 交替运行。分组运行的目的是根据全年岩土体热平衡模拟计算结果或运行历史记录， 制定地源热泵系统全年运行预案，使地埋管换热器交替运行，有利于岩土体温度恢复和排热与取热的平 衡，保证地源热泵系统的长期运行效率 。 DB42/T 1304-2017 51 附 录

26、 A （规范性附录） 岩土热响应试验 A.1 一般规定 A.1.1 岩土温度对热响应试验结果有较大影响。试验结果表明，施工过程会引起岩土温度波动，温度恢 复到初始状态需要一定时间，故热响应试验前应预留充足的地温恢复时间。 A.1.2 现场岩土热响应试验的主要目的是为了获得拟设计地埋管换热器区域内岩土体的综合热物性参 数，为后 期设计计算提供依据。岩土综合热物性参数是对应埋管方式、深度、回填方式等各种条件下的 岩土综合热物性参数。因此，热响应试验孔应与方案设计保持一致，如果试验孔与实际工程用孔相差过 大，应当按照实际用孔的要求，重新制作试验孔。 A.1.4 为减小环境温度对试验的影响，测试仪器应

27、尽可能靠近热响应试验孔，同时减少水平连接管段的 长度以及连接过程中的弯头、变径；外露管道及试验装置中的管路和水力组件也应充分进行隔热保温处 理。因测试场地限制，测试仪器与试验孔连接管道超出 3m 时应考虑连接管段的热损失。 A.1.5 作为地源热泵系统 设计的指导性文件，报告内容应明晰准确。 参考标准是指在岩土热响应试验的进行过程中（含测试孔的施工），所遵循的国家或地方相关标准。 由于钻孔单位延米换热量是在特定测试工况下得到的数据，受工况条件影响很大，不能直接用于地 埋管地源热泵系统的设计。因此该数值仅可用于设计参考。 报告中应明确指出，由于地质结构的复杂性和差异性，测试结果只能代表项目所在地

28、岩土热物性参 数，只有在相同岩土条件下，才能类比作为参考值使用，而不能片面地认为测试所得结果即为该区域或 该地区的岩土热物性参数。 A.2 试验方法及技术要求 A.2.2 为减小试 验误差，加热功率应保持恒定。 为强化换热，有效测定项目所在地岩土热物性参数，测试开始前应对流量进行合理化设置并宜满足 方案设计流速要求，地埋管换热器内流速应能保证流体始终处于紊流状态。流速的大小可视管径、测试 现场情况进行设定，但不应低于 0.2 m/ s。 岩土热响应试验是一个对岩土缓慢加热直至达到传热平衡的测试过程，因此需要有足够的时间来保 证这一过程的充分进行。在试验过程中，如果要改变加热功率，则需要停止试验

29、，待测试孔内温度恢复 至与岩土的初始平均温度一致时，才能再进行岩土热响应试验。 地埋管换热器出口温度稳定 ，是指在不少于 12h 的时间内，其温度的波动小于 1。加热功率大小 的设定，应使换热流体与岩土保持有一定的温差。在地埋管换热器的出口温度稳定后，其温度宜与岩土 原始平均温度相差 5以上，并宜使出口温度接近机组设计进水温度要求。如果不能保持一定的温差， 试验过程将变得缓慢，影响试验效果，不利于计算岩土热物性参数。加热功率应大致为实际换热器高峰 负荷值，初步设定时，对于单 U 垂直埋管，一般可按埋管钻孔深度取 40W/m60W/m 选取。 A.2.3 随着岩土深度以及岩土性质的不同，各个深度

30、的岩土初始温度也会有所不同。待钻孔结 束，钻孔 内岩土温度恢复至岩土初始温度后，可采用在钻孔内不同深度分别埋设温度传感器（如铂电阻温度探头） 或向测试孔内注满水的 PE 管中，插人温度传感器的方法获得岩土初始的温度分布。 A.2.4 热响应试验过程中对仪器进行调试、断电或同一试验孔进行两次试验等情况发生时，会对岩土温 度造成较大的影响，为减小试验孔周围地温扰动引起的试验误差，作出本条规定。 A.3 测试精度要求 A.3.1 本条文是根据目前常用测试仪器的精度以及对导热系数计算结果的影响程度提出的。对测试仪器 仪表的选择，在选择高精度等级的元器件同时，应选择抗干扰能 力强，在长时间连续测量情况下

31、仍能保 证测量精度的元器件。 A.3.4 实际埋管深度对导热系数的计算结果有明显影响，本条特做此规定。 A.4 试验数据处理 A.4.1 岩土综合热物性参数用于设计工况下的动态耦合计算和静态下换热器总长度的设计计算。 DB42/T 1304-2017 52 A.4.2 岩土热物性参数作为一种热物理性质，无论对其进行放热还是取热试验，其数据处理过程基本相 同。因此本规范中只要求采用向岩土施加一定加热功率的方式，来进行热响应试验。 换热孔常用传热模型有线热源和柱热源两种。当加热时间较短时，柱热源和线热源模型的计算结果 有显著差别；当加热 时间较长时，两模型的计算结果相对误差逐渐减小，而且时间越长差

32、别越小。一般 国内外通过实验推导钻孔传热性能及热物性所采用的普遍模型是线热源模型。采用线热源模型时，常用 斜率法来计算岩土综合导热系数。斜率法在实际工作中应用较为简便，便于工程技术人员掌握，且精度 能满足工程中地源热泵系统设计计算要求，具有较广泛的实用性。 在测试初始阶段，传热主要是在钻孔回填层内进行，而不是周围的岩土层，钻孔的回填材料对换热 性能具有较大影响，一般认为宜舍去热响应试验初始阶段 10h15h 数据。对于线热源模型，当时间较长 时， 时刻循环介质 平均温度为： （ 式 1） 对于常见的形地埋管钻孔内传热热阻为： 44 4 2 121 Dd dlnDdlnddlnR b bsb s

33、bbobbb hdddln ii o p 12 1 （ 式 2） 式中 ： Q地埋管换热器实际加热功率（ W） ； T0岩土平均原始温度（ ） ； Tf循环流体进出平均温度（）， ； Tin地埋管进水温度（ ） ； Tout地埋管进水温度（ ）； Rb钻孔内传热热阻 (m k/W)； s岩土综合导热系数 W/(m K)； s土壤密度 (kg/m3)； cs土壤比热 J/(kg K)； 时间（ s） ； H钻孔埋管深度（ m） ； db钻孔直径（ m）； di埋管内径（ m）； do埋管内径（ m）； p埋管管壁导热系数 W/(m K)； b钻孔回填材料导热系数 W/(m K)； h循环介质与埋

34、管内壁的对流换热系数 W/(m2 K)。 当定加热功率条件下，式（ 1）可表示为对数的线性方程： blnKT f （ 式 3） sH QK 4 （ 式 4） 02164 1 TRd alnHQb bbs （ 式 5） 式中 ： K地埋管进出水平均温度与时间对数的线性拟合直线的斜率； b拟合直线的纵轴截距 ； a热扩散率（ m2/s）， a= s/ scs。 DB42/T 1304-2017 53 由此可得综合导热系数为： KHQs 4 （ 式 6） 体积热容量 scs 可通过式（ 5）由拟合直线的纵轴截距 b 计算得出岩土的热容量 scs。 线热源斜率法导热系数算例： 100m 深单 U 形管

35、试验孔在加热功率状态下得到的管内流体平均温度 Tf 与测试时间 的变化曲线如图 1，舍去初期 10 数据后得到 Tf 关系曲线如图 2，经直线拟合得到 K=2.235，平均加热功率 Q=5.183kW，最终计算得到该试验孔综合导热系数 s = 1.85W/（ m K）。 图 1 热响应试验进、出水 温度变化曲线 图 2 热响应试验进出水平均温度时间对数变化曲线 参数估计法的计算方法是：将实验测试结果将其与特定传热模型计算结果进行对比，使得方差和 21 Ni iexp ,i,ca l TTf 取得最小值，此时通过特定传热模型调整后的物性参数值即为所求结果。其中， Tcal,i 为第 i 时刻由选

36、定的传热模型计算出的埋管中流体平均温度； Texp,i 为第 i 时刻实际测量的换热管中 流体平均温度； N 为实验测试的数据组数。也可将试验数据直接输人专业的地源热泵岩土热物性测试软 件，通过计算分析得到岩土的热物性参数。 DB42/T 1304-2017 54 附 录 B （ 资料 性 附录） 竖直地埋管换热器的设计计算 B.1 地源热泵系统工程技术规范 GB50366 附录 B中地层热阻 Rs及由短期连续脉冲负荷引起的附加热 阻 Rsp的计算公式的表述存在一定的歧义，也不完整，在实际应用中会产生较大的误差甚至错误。 依据热传导理论对指数积分 E(i)的定义并参考 IGSHPA模型中对地层

37、热阻的表述，当采用式（ B.1-5） 的形式进行地层热阻计算时，积分下限值应为 arb 42 ，则单个竖直钻孔地层热阻的正确计算式应为： a rEds s eR b s a r s s s b 44 1 4 1 2 4 2 （ 式 1） 如果采用地源热泵系统工程技术规范 GB50366附录 B中式（ B.0.1-6）不变，则式（ B.0.1-5）、 式（ B.0.1-7）和式（ B.0.1-8）分别调整为： arIR bss 42 1 2 （ 式 2） Ni ibss axIarIR 2 22 442 1 （ 式 3） pbssp arIR 42 1 2 （ 式 4） 为了便于工程计算，几种典

38、型岩土及回填材料的热物性可参考表 1确定。表 1引自 2003 ASHRAE HANDBOOK HVAC Application中 Geothermal Energy章节。 表 1 几种典型岩土及回填材料的热物性 热物性参数 岩土及回填材料 导热系数 扩散率 密度 a W/m K （ 10-6m2/s） （ kg/m3） 土 壤 致密黏土（含水量 15%） 1.41.9 0.490.71 1925 致密黏土（含水量 5%） 1.01.4 0.540.71 1925 轻质黏土（含水量 15%） 0.71.0 0.540.64 1285 轻质黏土（含水量 5%） 0.50.9 0.65 1285

39、致密砂土（含水量 15%） 2.83.8 0.971.27 1925 致密砂土（含水量 5%） 2.12.3 1.101.62 1925 轻质砂土（含水量 15%） 1.02.1 0.541.08 1285 轻质砂土（含水量 5%） 0.91.9 0.641.39 1285 岩 石 花岗岩 2.33.7 0.971.51 2650 石灰石 2.43.8 0.971.51 24002800 砂岩 2.13.5 0.751.27 25702730 DB42/T 1304-2017 55 湿页岩 1.42.4 0.750.97 干页岩 1.02.1 0.640.86 回 填 材 料 膨润土 （含有 20%30%的固体） 0.730.75 含有 20%膨润土、 80%SiO2 砂子的混合物 1.471.64 含有 15%膨润土、 85%SiO2 砂子的混合物 1.001.10 含有 10%膨润土、 90%SiO2 砂子的混合物 2.082.42 含有 30%混凝土、 70%SiO2 砂子的混合物 2.082.42 B.2 地埋管换热器中传热介质的设计平均温度的选取，应符合本规范第 5.2.5 条的规定。 DB42/T 1304