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DBJ43T 369-2020 湖南省地表水水源热泵系统工程技术标准.pdf4 水质、水温与水容量
4.1.1源水水质应保持澄清、水质稳定、不腐蚀、不滋生微生物及不 宜结垢等，应符合表4.1.1 的要求。
QYYK 0005S-2015 祥云县康益生物科技有限公司 其他粮食加工品表 4.1.1 水源热泵机组水质要求
4.1.2当进入机组的水质达不到表4.1.1的要求时，应根据水质条件， 结合热泵机组的要求对源水进行处理。 4.1.3水处理宜采用物理方式，不宜采用加药等化学处理方式，应机
据实际情况选择合适处理工艺。
4.2.1应对拟利用的地表水体进行水温变化情况调查，主要包括冬李、 夏季极端气象条件下的水温变化情况和水体低温、高温的持续时间。 4.2.2应用于地表水水源热泵系统的地表水体，历年最热月平均水温 不宜高于30℃，历年最冷月平均水温不宜低于8℃。当冬季地表水温 较低而需采取辅助加热措施时，应经过技术经济比较合理后方可采用 地表水水源热泵方案。 4.2.3受纳退水的地表水体周平均最大温升不得大于1℃，周平均最大 温降不得大于2℃。
4.3.1地表水水体热承载能力应能保证地表水水源热泵系统长期稳定 运行。 4.3.2地表水体的水容量应满足水源热泵系统最大吸热量或释热量的 需要，应根据取水量计算热承载能力，不能满足时应采用复合能源系 统。 4.3.3计算热承载能力时，对于库湖等静态水体，应通过热平衡分析 与计算来确定水体热容量，静态水体仅计入水体表面3米以下的水容 量，水温变化同时需满足4.2.3条的要求，以维持水源热泵系统运行 稳定、高效。 4.3.4在江、河等流动水体取水时，最大取水量应小于水体流量的20% 并不得影响城镇供水及其它主要用途的取水要求，水体热容量计算应 同时满足4.2.3条的要求。
5.1.1确定水源、取水地点、退水地点和取水量等，应征得相关管理 部门同意。
.1.2水源的选择应符合下列要求
1水源与热泵机房之间的水平距离及垂直距离不宜过大。 2水体功能区划规定的可取水地段，同时满足地表水水源热泵 系统工程需求： 可取水量充沛可靠，不影响水体的使用功能； 水质符合国家有关现行标准和本标准取水水质要求： 水温适宜； 不影响市政、工业给排水、防洪、灌溉、航运等要求，
5.2.1地表水水源热泵系统取水方案应根据全年动态水位、水质、地 质条件、地形等因素综合确定。江河水宜采用直接取水的开式系统。 5.2.2取水构筑物的型式应根据取水量和水质要求，结合河床地形及 地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物，冰情和航运等达 素以及施工条件，在保证安全可靠的前提下，通过技术经济比较确定。 取水构筑物位置选择及设计要求参见《室外给水设计标准》GB50013 的相关内容。
5.2.3取水构筑物的头部宜分成二个或两格，并宜保持一
水构筑物进水孔应设置格栅等污物拦截过滤装置，应控制通过格栅处 的流速，该流速可参考《室外给水设计标准》GB50013第5.3.18条选 取。对于夏季能够形成较明显温度分层的深水湖库，宜将取水口位置
水排放口的上游，以使退水不会回溯至取水口。对于静态水体，取水 口与退水口之间应保持足够的间距，对于夏季取水温度较低的深水湖 库，退水宜采用同温层排水
5.2.5取水泵房的设计应符合以下规定：
（1）取水泵房的标高应结合城市防洪标准或水库大坝的防洪材 准。 （2）水泵吸水方式可采用自灌式或虹吸式，当采用自吸式时， 应根据水泵的气蚀余量、取水水位标高来确定泵房的标高。 （3）取水泵房与热泵机房的高差较大时，宜设置中间换热器。 （4）当取水规模量较小、且热泵机房离水源近时，可不单独设 取水泵房，将取水泵设于热泵机房内。 5.2.6退水温度与地表水体自然水温差不应超过8℃。 5.2.7地表水水源热泵系统的退水宜考虑一水多用，用于绿化、道路 浇洒用水；直接排放时可利用室外雨水管渠进行排放，但应根据需要 设消能措施，同时校核暴雨时期总流量是否超过雨水管道系统最大排 放能力。排水管渠及附属构筑物的设计应符合《室外排水设计规范》 GB50014的规定。 5.2.8输配水管网设计应符合《室外给水设计标准》GB50013和《城 市工程管线综合规划规范》GB50289的规定
6.1.1地表水换热系统设计前，应对地表水水源热泵系统运行对水环 镜的影响进行评估。 6.1.2源水侧换热系统的形式应根据源水的水质、水体和热泵机房的 高差、江河通航情况等因素综合确定。 6.1.3换热量应满足地表水水源热泵系统最大吸热量或释热量的要求 当不能满足要求时，应采取辅助冷却或加热措施。辅助加热不得采用 直接电加热的方式。 6.1.4地表水水源热泵系统设计方案应综合分析取水温度和取水能 耗一保证系统的节能率
6.2.1源水满足第4.1条规定的水质要求时，应采用直接进入水源热泵 机组的方式。 5.2.2当源水杂质较多、含盐度及其他矿化物浓度较高时，宜在源水 与水源热泵机组之间增设中间换热器。 5.2.3根据源水水质情况，地表水进入热泵机组前宜设粗效过滤器、 旋流除沙器、自动清洗过滤器及综合水处理器等水处理设备。 5.2.4地表水进、出换热器的温差不应小于5℃，换热器换热管内水流 速不宜小于1.5m/s。
3.1地表水水质较差时，宜采用闭式系统；但不宜用于水深小 1的湖、库等地表水水体
6.3.2闭式地表水换热系统宜为同程系统。每个环路集管内的换热环 路数宜相同，且宜并联连接；环路集管布置应与水体形状相适应，供、 回水管应分开布置。 6.3.3地表水换热盘管应牢固安装在水体底部，地表水的最低水位与 换热盘管距离不应小于1.5m。换热盘管设置处水体的静压应在换热 盘管的承压范围内。 6.3.4换热器管材及管件应符合下列规定： 1换热管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力 小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯管（PE)或聚丁烯管(PB），不宜 采用聚氯乙烯(PVC）管。 2换热管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材的公称压 力及使用温度应满足设计要求，且管材的公称压力不应小于1.0MPa。 6.3.5闭式系统应采用水作为传热介质。
7.2.1水源热泵机组应具有能量调节功能。选用的机组性能参数应符 合《湖南省公共建筑节能设计标准》DBJ43/003和《水（地）源热泵 机组》GB/T19409的规定，且应满足地表水水源热泵系统运行参数 的要求。 7.2.2水源热泵机组应按实际运行参数选型，水源热泵机组设计运行 工况与名义工况不一致时，应根据性能曲线对其实际出力进行修止。 7.23水源热泵机组正常工作的冷（热）源温度范围应与源水的供水
.2.14宜采用BIM技术进行机房
7.3.1地表水换热系统实际最大释热量（取热量）不能满足设计要求 时，应通过技术经济比较后，增设辅助（冷）热源、蓄热（冷）装置 或其它节能设施。可采取经济可行的复合式（冷）热源。 7.3.2地表水换热系统需要辅助散热时，可以增设冷却塔或其他散热 设施。 7.3.3水源热泵系统辅助热源有空气源热泵机组、热源塔、燃气及燃 油加热器、太阳能加热器、辅助加热锅炉及其他废热回收装置等。不 应采用直接电加热生产热水或暖风的方式。 7.3.4水源热泵系统与其他冷热源系统，宜在空调水侧合并组成多源 复合式水系统，不应采用各自独立的水系统
8施工、运转调试与验收
8.1.1承担地表水水源热泵系统工程的施工企业，应具有相应的工程 施工承包资质。 8.1.2地表水水源热泵工程施工准备阶段，应复核源水的水质、水温 水量等是否满足设计文件要求。 8.1.3应对地表水水源热泵工程所使用的主要原材料、半成品、构配 件和设备等进行进场验收。 8.1.4地表水水源热泵工程中的隐蔽工程，在隐蔽前必须经相关单位 及人员验收合格。 8.1.5地表水水源热泵系统交付使用前，应进行整体试运转、调试与 验收。
8.2.1地表水换热系统施工前应具备工程勘察资料、设计文件和施工 图纸，并完成施工组织设计。 8.2.2开式系统取水施工应符合下列规定 1取水构筑物的施工工艺应根据水体类型、取水构筑物固定形式 及设计要求确定 2取水头部下沉后，固定方法止确、固定牢固。 3进水孔、进水管口的中心位置符合设计要求；结构不变形、裂 缝、歪斜。 4航行标志及安全保护设施应依据河道航行规定设立齐全 5进水工艺定位、装置安装符合设计要求，钢制结构防护层无损
8.2.3团式系统的换热盘管施工应符合以下规定： 1换热盘管管材及管件应符合设计要求，且具有质量检验报告和 生产厂的合格证。换热盘管宜按照标准长度由厂家做成所需的预制件 且不应有扭曲。 2换热盘管制作前应对盘管进行检查，如发现管材表面损伤，应 切除重新焊接。盘管组装完成后应要妥善保存和搬运，不得暴晒或拖叟。 3换热盘管固定在水体底部时，换热盘管下应安装衬垫物， 4换热器充水沉入水底后，应在下沉位置的水面上做好标记(一般 采用浮标，以方便检修和维护。供回水集管进出地表水源处应设置 明显的标志。 5地表水换热系统安装后，应对管路进行冲洗和排气。 8.2.4室外取水、退水管道布置和敷设时应注意： 1室外管道宜采用理地敷设。管道的理设深度，应根据外部荷载、 管材性能及与其他管道交义等因素确定。管道的敷设、安装、固定和 管道支墩，应符合国家现行标准《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50268的有关规定。 2室外管道的布置，以及与其他管线交叉时的最小垂直、水平净 距离应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》GB50289 的规定。 3室外管道应避免穿过毒物污染及腐蚀性地段，无法避开时，应 采取保护措施。 4室外管道与污水管道或输送有毒液体管道交义时，取、退水管 道应敷设在上面，且不应有接口重叠：当取、退水管道敷设在下面时， 应采用钢管或钢套管，钢套管伸出交管的长度，每端不得小于3m， 钢套管的两端应采用防水材料封闭。 5管道隆起点上应设置排气措施，同时建议有冷胀措施。 8.2.5地表水水源热泵系统安装过程中，应进行现场检验，并应提供 检验报告，检验内容应符合以下规定：
1管材、管件等材料应具有产品合格证和性能检验报告； 2换热盘管的长度、布置方式及管沟设置应符合设计要求； 3水压试验应合格； 4各环路流量应平衡，且应满足设计要求； 5防腐剂的特性及浓度应符合设计要求： 6循环水流量及进出水温差应符合设计要求。 8.2.6地表水水源热泵换热系统安装过程中应分级进行水压试验，水 压试验应符合下列规定： 1闭式地表水换热系统水压试验应符合以下规定： 1）试验压力：当工作压力小于等于1.0MPa时，应为工作压力 的1.5倍，且不应小于0.6MPa；当工作压力大于1.0MPa时，应为 工作压力加0.5MPa； 2）水压试验步骤：换热盘管组装完成后，应做第一次水压试验， 在试验压力下，稳压至少15min，稳压后压力降不应大于3%，且无 泄漏现象；换热盘管与环路集管装配完成后，应进行第二次水压试验， 在试验压力下，稳压至少30min，稳压后压力降不应大于3%，且无 泄漏现象：环路集管与机房分集水器连接完成后，应进行第三次水压 试验，在试验压力下，稳压至少12h，稳压后压力降不应大于3%。 2开式地表水换热系统水压试验应符合现行国家标准《通风与空 调工程施工质量验收规范》GB50243的相关规定。 8.2.7补水水表、温度计、压力表量程、精度、工作压力应符合计量 标准与设计要求，应设在便于观测与维护的位置。
8.3系统试运转和调试
8.3.1地表水水源热泵系统调试前应检查以下内容，确认满足调试要 求： 1现场安全防护措施可靠、供电、供水、排水等配套条件满足要 求：
2相关设备及管路冲洗、严密性试验已完成且符合要求： 3相关电气系统和设备安全性、供电稳定性符合试运转要求： 4放气阀应能止常工作，排出管道内的气体； 5系统安全阀安装前应经过校验，并按有关要求调整其压力，铅 封； 6管道上的阀门、过滤器、软连接等附件安装正确、功能正常； 7水系统压力表、温度计、流量计等仪表安装正确、读数正常。 8.3.2地表水水源热泵系统整体试运转与调试应符合下列规定： 1整体试运转与调试前应制定整体运转与系统调试方案，并报送 监理工程师审核批准； 2系统整体试运转前应先完成单机无负荷试运转、联动无负荷试 运转、水系统水力平衡调试工作，确定系统循环总流量、各分支流量 及各末端设备流量均达到设计要求： 3水力平衡调试完成后，应进行系统整体负荷试运转。试运转时， 须有设备厂家技术人员参与，并填写运转记录，运行数据应达到设备 技术要求和设计要求； 4水源热泵机组试运转正常后，应再连续运转24h，并填写运转 记录； 5系统调试应分冬、夏两季进行，调试完成后应编写调试报告及 运行操作规程，提交建设单位确认后存档。 8.3.3系统试运转的同时应进行自控系统调试。 8.3.4系统试运转需测定与调整的主要内容包括：
1系统的压力、温度、流量等各项技术数据应符合有关技术文件 规定； 2系统连续运行应达到止常平稳，水泵的压力和水泵电机的电流 不应出现大幅度波动： 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控和控制的要求：
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、自动保护应能 正确动作。
8.4.1地表水水源热泵系统竣工验收，应由建设单位负责，组织施工、 设计、监理等单位共同进行，且应符合《制冷设备、空气分离设备安 装工程及验收规范》GB50274、《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268、《建筑给 排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242的规定。 8.4.2地表水水源热泵系统工程峻工验收时，应检查峻工验收资料， 般包括下列文件及记录： 1图纸会审记录，设计变更通知单和工图： 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 检（试）验报告； 3隐蔽工程检查验收记录； 4设备、管道系统安装及检验记录； 5管道试验记录； 6设备单机试运转记录； 7系统无负荷联合试运转与调试记录： 8分项（子分项）工程质量验收记录： 9观感质量综合检查记录： 10安全和功能检验资料的核查记录。 11其他有关地表水水源热泵系统安装过程中的现场检验记录。
9.0.1地表水水源热泵系统应设置监测与控制系统。
9.0.2地表水水源热泵系统应对下列参数进行监测： 1水源侧供回水温度、流量、压力； 2末端侧供回水温度、流量、压力； 3中间换热器一、二次侧供回水温度、流量、压力； 4水源热泵机组、水泵、工况转换及连锁阀门的启停； 5水过滤器及水处理设备的压差： 6系统安全保护及故障报警； 7系统冷热量的瞬时值和累积值： 8水源热泵机组、水泵等设备的运行参数。 9.0.3监测与控制系统应根据建筑物规模、使用功能、系统形式、相 关标准等综合确定，应包括下列功能： 1运行参数监测、显示和记录： 2各设备工作状态显示、启停连锁控制、报警及保护功能： 3热泵机组台数、加减载控制功能； 4水系统温度或压力控制功能： 5用能分项计量： 6系统调节与工况转换。 9.0.4地表水换热系统应对水温、水质、水位变化、水流速、水体环 境、过滤器堵塞情况等进行监测。 9.0.5项目设有集中楼宇监控系统时，地表水水源热泵系统应纳入集 中监控系统。 9.0.6水源热泵机组应采取机组群控策略，优先采用由冷（热）量优
化控制运行台数的方式。 9.0.7地表水水源热泵系统各相关设备及附件应根据设计的运行顺序 进行连锁启停控制。 9.0.8水源热泵监测与控制系统的设置还应符合《民用建筑供暖通风 与空气调节设计规范》GB50736、《工业建筑供暖通风与空气调节设 计规范》GB50019、《湖南省公共建筑节能设计标准》DBJ43/003、《自 动化仪表工程施工及验收规范》GB50093等现行国家标准规范的相 关规定。
附录 A湖南省主要河流近 10 年极端水温
站点名称：衡阳所属水系：湘氵
站点名称：株洲所属水系：湘
站点名称：湘潭所属水系：湘江
占点名称：冷水江(二）所属水系
站点名称：桃江(二）所属水系：资江
占点名称：桃源所属水系：沅江
站点名称：石门所属水系：澧水
占点名称：石门所属水系：澧水
：1.水温数据来源：湖水南省水利厅水文水资源勘测中心，为 站点每日上午8时实测水温。 2.本表水温数据仅供参考，不能代表各站点冬季最低水温
附录B长沙市区江河水温度
B.0.1 捞刀河2019年源水温度
2019全年最高水温32.8℃，全年最低水温4.0℃，全年日平均水温20.3℃； 夏季高出32.0℃的天数共16天（高出28.0℃共97天），冬季低于7.0℃的天数共 21天。 注：1数据来源：星沙自来水公司2019年逐日上午8时实测取水口水温，取水 口位于捞刀河长沙段。 2由于冬季最低水温，夏季最高水温并不会出现在上午8时，故本表水温数 据仅供参考，不能代表地表水最高或最低水温。
表B.0.2湘江2000～2006年源
附录C湖南省主要河流部分站点
附录C湖南省主要河流部分站点 近10年最低水位
附录D库湖热平衡计算方法
对于地表水源热泵夏李尚水体排热，冬李从水体取热，这样会使 水体水温发生改变，甚至有可能对水体造成一定程度的热污染，因此 军湖地表水水源热泵系统设计前应对水库及湖泊水进行热平衡计算， 预测地表水水源热泵系统运行时的水温变化。库湖热平衡计算可采用 以下两种方法。
零维模型将整个库湖水体看成是混合均匀的单元，如果库湖的水 深和面积较小，水面风力所产生的掺混作用会使垂直方向的水温趋向 致，可以考虑采用零维模型来预测水温变化，用零维模型计算出的 水温是库湖的整体平均水温。 零维模型充分考虑库湖各项热量得失的平衡，其控制方程如下：
式中，βs一水面的净热流通量，W/m²; Pg一湖水与岩土的换热量，W/m²; Qin一库湖入流带入的热量，W； Qou一库湖出流带出的热量，W; A、Ab一湖面、湖底的面积，m²; V一库湖的蓄水量，m3; Cw一水的比热，J/(kg·℃); Dw一水的密度，kg/m3; Qr一热泵系统施加给地表水体的负荷， V
Qr = 1± COP
二、超温水面散热系数法
对于水深和面积较大的库湖，采用零维模型有较大的误差。可通 过计算超温水面散热系数评估热泵系统向库湖排热后的水面散热能 力。 温度高于地表水的冷却水排入地表水体后形成温度较高的水面 称为超温水面。由于水面温度较高，单位面积超温水体的辐射、蒸发 及对流散热量均比未受影响的自然状态时大，外部排入的冷凝热能通 过超温水面散出。可以通过一个例子来说明超温水面的散热机理：气 温为28℃，自然水温29℃，受纳废热后水面平均升温幅度为2℃， 风速为2m/s，相对湿度为70%，大气压为0.1MPa，表中为受纳废热 前后各项换热量的对比。可以看出，受纳废热后的超温水面散热量比 自然状态时增加了69.3W/m²，其中蒸发散热量的增量最大。
水体受纳废热前后水面各项散热量对比（单位：W/m²）
单位面积超温水面多散出的热量，即超温水面总散热量对水面温度ts 的偏导数。超温水面散热系数K，的计算公式为：
水面长波发射率，取为0.97。 寸超温水面的蒸发系数，W/(m2·Pa)，考虑风速引起的强迫对流和 温差产生的自由对流，α可用下式计算：
式中，W1.5为水面上方1.5m处的风速，m/s。 从理论上讲，当库湖超温水面散热量与热泵机组排热量达到平衡，水 面平均温度不再升高，此时会存在以下的热平衡关系：
式中，to为自然水温，A为水体面积。 对于较深的库湖，夏季从底部取水温度较低，温度较高的回水排入水 体的表层，在表层形成密度较小的超温水层，浮在温度较低的水层之 上，不断向大气中散热。由于沿流动方向的水面不断散热，温度逐渐 降低的水与下层水混合，水层厚度逐渐增加，且水温越来越低。如果 取水口与排水口的相对位置布置合理，就能够形成面积较大的超温水 面，加快水面散热，保证较低的取水温度。但散热面积增大后有可能
会出现较大面积的富营养化现象，应进行论证分析，将水面温升控制 在合理的范围内。
1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用 词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的： 采用“可”。 2标准中指明应按其他有关标准执行时，写法为：“应符合......的要 求或规定”或“应按.....执行”。
1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用 词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的： 采用“可”。 2标准中指明应按其他有关标准执行时，写法为：“应符合......的要 求或规定”或“应按....执行”。
湖南省工程建设地方标准
湖南省地表水水源热泵系统工程技术标准
目次1总则382术语.403工程勘察,414水质、水温与水容量4.1水质与水处理....454.2水温.474.3水量与热容量.....485取水与退水..505.1般规定..505.2取水与退水....50换热系统.566.1一般规定..566.2开式系统.......566.3闭式系统.577建筑物内系统..587.1一般规定....587.2机房设计..597.3辅助冷热源GB/T 16950-2014 地质岩心钻探钻具，..62施工、运转调试与验收.638.2施工.. 638.3系统试运转和调试，.639监测与控制...65
以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用热泵技术进行制冷、
供热和提供生活热水的系统而编制。城市污水具有水量大、温度适 宜、水量较稳定的特点，用作水源热泵系统完全可行。我省污水排 放量大，利用城市污水作为低位热源进行供热、制冷有很大潜力， 当前已有成功应用的工程案例。污水源热泵系统的实施可参考《湖 南省地源热泵系统工程技术标准》。
1.0.3地表水水源热泵系统白
于地表水资源的条件（水温、水量、水质等）。对于规模化成片应用 的区域，要做区域能源应用整体规划，运用计算机仿真技术模拟系 统运行对水体温度变化的影响，从而分析对生态环境的综合影响 此外，水源热泵技术涵盖暖通、地质、水文等多个领域知识，系统 设计和运行管理技术要求较高，而市场上相当一部分从业人员还缺 之全面系统的专业知识。区域能源站等大型水源热泵系统投资高： 社会影响大，因此在方案确定阶段，有必要在方案比选的基础上， 从技术与经济几方面进行可行性论证。 1.0.4本标准为地方专业性标准，为了精简内容，其他通用性设计 标准、规范的条文和内容，不列入本标准的条文，有必要指明出处 的，在条文说明中体现
2.0.5开式系统文称为直流式系统JB/T 11070-2011 肉类加工机械 烟熏炉，根据机组前端是否安装中间换热 器可分为直接式和间接式换热系统。 2.0.12渗滤取水构筑物主要由渗滤孔群、反冲系统、水量控制系统 汇水室、江底输水巷道和地面泵站组成