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石家庄缔景城污水源热泵工程应用庄兆意;陈艳哲;李仁平;张承虎【摘要】污水源热泵是采用城市污水或污水厂二级出水作为直接或间接冷热源的水源热泵型空调装置,以实现建筑物的冬季供暖,夏季空调.该文结合石家庄缔景城污水源热泵项目介绍了污水源热泵的技术原理、污水热能提取的关键技术问题及其系统工艺流程,其中着重介绍了污水取、排水方案、污水的前置处理技术和污水换热技术;结合本实例工程,给出了系统各环路的设计计算参数及其设备选型;并指出该系统具有较好的经济节能性、环保性和社会效益.【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2011(038)001【总页数】4页(P59-62)【关键词】城市污水源热泵;污水热能;节能;环保保【作者】庄兆意;陈艳哲;李仁平;张承虎【作者单位】哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;河北惠众能源环境工程有限公司,河北,石家庄050000;河北惠众能源环境工程有限公司,河北,石家庄050000;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090【正文语种】中文【中图分类】TU995城市污水源热泵（USSHP）是一种采用城市原生污水或污水处理厂二级出水作为直接或间接冷热源的热泵型空调装置，具有显著的性能优势和节能效果，在我国乃至全世界都得到了较快的发展和应用［1］.随着建筑能耗占能源总消费量的比例日益增大，节约能源消耗和开发新能源受到人们越来越多的重视［2］.20世纪70年代以来，日本、挪威、瑞典及其他一些供热发达国家对污水源热泵空调系统进行了大量研究，并得到了较为普遍的推广应用.国内对污水源热泵的节能性、环保性与应用前景也已经进行了一些研究，并在一些经济较为发达的城市得到了一定程度的推广应用.据统计，仅北京市每天就有88 196万吨城市污水排出［3］.采用污水源热泵系统从城市污水中提取部分热能用于为建筑物供热，从而提高了城市能源的有效利用效率，同时因为减少了对煤炭等能源的使用，相应地降低了CO2、NO x、SO x等污染物的排放量［4］，具有非常重要的经济及社会意义.文中就石家庄缔景城城市原生污水源热泵项目，详细介绍了污水源热泵系统的设计和工程应用概况，为加快城市污水热能利用和污水源热泵系统的工程设计提供参考.1 工程概况石家庄缔景城地处裕华路和工农路之间，东西濒临中华大街和维明大街，总建筑面积约80万m2，其中一期工程52万m2采用城市污水源热泵系统提供冬季地板辐射采暖及商业风机盘管采暖，以及夏季商业建筑制冷空调用冷水，无卫生生活热水供应.本项目分为高、低区独立系统，其中高区采暖设计热负荷为7 596 kW，低区设计热负荷为11 372 kW，设计采暖热负荷共计18 968 kW，夏季空调设计冷负荷为7 316 kW.距离该小区约400 m处中华大街上有一城市污水主干渠，经测得污水温度冬季16～18℃，夏季22～24℃，流量满足该项目水量要求，适宜做该项目的低位冷热源.2 污水源热泵系统原理城市污水源热泵系统如图1所示.图中污水防阻机为哈尔滨工业大学所研发的专利设备［5］，其型号由污水的流量确定;污水-中介水换热器为管壳式换热器，污水走管程，中介水走壳程，其型号由设计换热量确定;由环路的独立性原理［6］可得一、二级污水泵，中介水循环泵和末端循环泵的型号由各环路的流量和阻力确定.冬季供热时，热泵系统从污水中经污水换热器取热;夏季制冷时，则经污水换热器向污水中放热.通过开启、关闭不同的阀门来实现制冷和制热的切换.图1 污水源热泵系统示意图3 工艺流程3.1 污水取、排水方案本项目采用重力引水、重力退水.在机房外侧设置污水缓冲池，分为2层，下层为引水池，上层为退水池.污水依靠重力流由污水干渠处自流至引水池，然后污水潜水泵从引水池内抽水，并送往机房换热之后再排往退水池，退水池内污水将依靠重力返回污水干渠.如图2所示.图2 重力引、退水方案示意图3.2 污水的前置处理技术－专利设备污水防阻机为使污水中的大尺度固相悬浮物不进入到壳管式污水换热器，本项目采用了哈尔滨工业大学研发的污水处理专利设备——污水防阻机［5］.城市污水经过该设备后，无大尺度固相污染物，保障了污水换热器的正常运行.污水防阻机的工作原理如图3所示.用污水泵1抽吸污水干渠中的城市原生污水进入筒外供水区A，经旋转的圆筒形格栅滤网3过滤后进入筒内供水区B，此时污水中已不再含有会引起污水换热器堵塞的大粒径污杂物，利用污水泵5将筒内供水区B中的污水引至污水换热器6中，换热后污水回到筒内回水区C，在压力下经过圆筒形格栅滤网3时，对在圆筒格栅外表面上已经淤积的污杂物进行反冲洗，进行过反洗的污水进入筒外回水区D，并被连续地送回污水干渠中.图3 污水防阻机的工作原理图3.3 污水与中介水的换热设备－污水专用换热器由于污水的粘性以及对换热面的污染，污水在换热器中的流动阻力和换热特性与清水有很大的不同.本项目对污水换热器的结构、尺寸参数的设计都进行了特殊的处理.例如，为保证一定的传热系数，采用多管程的办法来提高管内流速;在壳程侧设置纵、横挡板，以增加水的扰动;对封头处的结构进行特殊的处理，以方便人工清洗.污水换热器的设计计算见文献［7］.本项目工程的换热器参数见表1.表1 污水换热器的设计参数壳体直径/mm长度/mm管内外径/mm单管长/m 管程数壳程数台数1 050 7 000 21/25 6 6 6 143.4 设计参数该工程冬季热负荷较大，设计以供暖为主.冬季设计热负荷为18 968 kW，夏季设计冷负荷为7 316 kW.冬、夏季各环路设计参数见表2、3.表2 冬季污水、中介水和末端循环水的设计参数注:污水系统和中介水系统进出口温度是指进出污水换热器的温度;末端循环水进出口温度是指进出热泵机组冷凝器的温度.污水系统中介水系统末端循环水系统进水温度/℃ 16.5 4.5 40出水温度/℃ 9.5 11.5 50循环水量/℃2 100（m3/h） 2 100 m3 1 470 m3表3 夏季污水、中介水和末端循环水的设计参数注:污水系统和中介水系统进出口温度是指进出污水换热器的温度;末端循环水进出口温度是指进出热泵机组蒸发器的温度.\℃ 22 36 12出水温度 31 27 7循环水量/（m3/h）污水系统中介水系统末端循环水系统进水温度580 580 750表4 污水源热泵系统设备选型表22 kW一级污水泵（低区） 4台流量300 m3/h，扬程16 m，功率22 kW污水防阻机 7台流量300 m3/h，功率2.2 kW二级污水泵（高区） 3台流量280 m3/h，扬程16 m，功率18.5 kW二级污水泵（低区） 4台流量300 m3/h，扬程16 m，功率22 kW污水－中介水换热器（高区）3组单组换热面积620 m2，冬季换热量2 576 kW，夏季换热量1 912 kW污水－中介水换热器（低区） 4组单组换热面积620 m2，冬季换热量2 893 kW，夏季换热量2 173 kW中介水循环泵（高区） 3台流量280 m3/h，扬程25 m，功率37 kW中介水循环泵（低区） 4台流量300 m3/h，扬程25 m，功率37 kW热泵机组（高区） 3台只供热单台制热量2 532 kW，输入功率620 kW设备名称数量备注一级污水泵（高区） 3台流量280 m3/h，扬程16 m，功率12 kW 3台供热兼空调，1台只供热;单台制热量2 843 kW，输入功率670 kW;单台制冷量2 438 kW，输入功率455 kW采暖空调循环水泵（高区） 1台流量460m3/h，扬程34 m，功率75 kW采暖空调循环水泵（高区） 1台流量230m3/h，扬程34 m，功率37 kW采暖空调循环水泵（低区） 1台流量500m3/h，扬程38 m，功率90 kW采暖空调循环水泵（低区） 1台流量250m3/h，扬程38 m，功率45 kW高低直连机组 1台流量164 m3/h，扬程50 m，功率37 kW补水定压装置（高区） 1台流量7.5 m3/h，扬程125 m，功率12 kW补水定压装置（低区） 1台流量10 m3/h，扬程75 m，功率热泵机组（低区） 4台3.5 设备选型系统设备选型如表4所示.4 经济环保性城市污水水温适宜，与大气气温相比，具有冬暖夏凉的热能特征，是良好的低位可再生清洁能源;城市污水作为热泵冷热源为建筑物供暖空调是缓解能源消耗与环境污染的有效途径之一，具有巨大的社会与环境效益.1）直接的社会环境效益，包括节省的一次能源消耗量（主要指煤）和少排放的污染物数量（CO2、NO x、SOx、粉尘）.冬季供暖年末端用热量、污水热泵一次能源消耗量（按火力发电考虑）、利用城市热网集中供热时一次能源消耗量（一次能源指煤、油和天然气），本项目节省的一次能源量、节省的用煤量见表5.表5 冬季污水热泵与城市热网集中供热的比较/MW 18.97 18.97平均热负荷系数0.67 0.67供暖天数/天 150 150末端全年耗热量/GJ 1.65 ×105 1.65×105平均供热效率4 ×0.33 ×0.95=1.25 0.75 ×0.9=0.68全年耗一次能源/GJ 1.32 ×105 2.43×105全年节省一次能源/GJ 1.11×105煤的热值/Kcal/kg 4 800 4 800年耗煤量/万吨 0.66 1.2年节省煤量/万吨 0.54年节煤率%污水热泵城市热网设计总热负荷45根据我国的污染物排放定额:CO2 0.482 kg/Mcal、NO x1.8 g/Mcal、SO x 34g/Mcal、粉尘 2.2 g/Mcal，本项目每年减少的排放量见表6.表6 本项目每年减少的污染物排放量年节省1.11×105 GJ 12 800 SO2 90 t NO x 48t粉尘一次能源减少的污染物数量CO2 59 t2）52万m2的污水源热泵项目在国内是最大的，在国外也是罕见的，作为示范工程，将进一步促进我国热泵的大力推广应用.同时为缓解暖通空调的能源消耗与环境污染问题，实现多元化的供暖空调模式，将暖通空调和谐地纳入生态循环之中做出积极的贡献.5 结束语污水源热泵系统相对于其他供热空调方式均具有突出的优点，城市污水中蕴含有巨大的能量，在大城市中以及污水处理厂发展和应用污水源热泵系统是改变和发展现有以石化能源消耗为主的结构现状的有效途径，拓宽了可再生能源应用发展的新空间.石家庄缔景城污水源热泵项目不仅在石家庄，在全国乃至全世界都具有重要的示范效益，为加快污水源热泵系统的推广速度和污水热能资源化的步伐起到了里程碑式的作用.参考文献:［1］吴学慧，孙德兴.基于遗传算法的原生污水源热泵优化设计［J］.节能技术，2007，142（2）:99-101.［2］龙惟定，白玮，张蓓红.中国住宅空调的未来发展［J］.暖通空调，2002，32（4）:43-47.［3］国家统计局.中国统计年鉴［M］.北京:中国统计出版社，2006.［4］尹军，王宏哲，韦新东.城市污水热能利用技术及展望［J］.吉林建筑工程学院学报，2001，（2）:29-32.［5］孙德兴，吴荣华.设置有滚筒格栅的城市污水水力自清方法及其装置［P］.中国:ZL2004 10043654.9，2005.［6］刘志斌.污水源热泵系统防阻塞装置工作特性的实验研究［D］.哈尔滨:哈尔滨工业大学，2006:34-35.［7］孙德兴，肖红侠，张承虎，等.污水换热器的设计计算［J］.暖通空调，2009，39（5）:101-103.。
重庆恒宇矿业有限公司梨园坝煤矿水源热泵系统采购及安装工程技术规范书2011年11月目录1 工程设计描述 (2)2 基本要求 (2)2.1 供货商的资质条件 (2)2.2 承包商的职责 (3)2.3 承包商提供的图纸和资料 (3)2.4 供货范围统一规定 (4)2.5 调试范围统一规定 (4)2.6 招标内容 (4)3 详细技术要求 (4)3.1 概述 (4)3.2 系统流程 (5)3.3 工艺系统 (5)4 工程验收与质量保证期 (10)4.1 工程检验与验收 (10)4.2 质量保证期...............................................10水源空调站设备详细技术要求1工程设计描述热泵水源水参数：水源热泵系统以矿井水做为主要水源。
水温常年按17℃，正常生产时设计水量为8000m3。
但是，现在矿井处于建设期，矿井水无法准确确定水量，因此，考虑采用河水、冷却塔、瓦斯发电冷却水等做为辅助水源。
水源空调站主要设计参数：1) 供热供冷负荷：2）设计温度：空调供回水温度：冬季45℃/40℃ 夏季7℃/12℃矿井水温度：冬季17℃ 夏季17℃办公、宿舍室内设计温度：冬季20℃夏季24～28℃2 基本要求2.1 供货商的资质条件供货商的资质：1.供货商必须具有3个或3个以上水源热泵空调系统工艺设计、测试以及系统设备成套供货和运行调试安装的工程业绩。
2.具有独立法人资格，营业执照须在有效期内的国内企业，同时具备机电安装专业承包三级及以上资质（厂家）。
3.如是代理商供货，厂家必须出示委托授权。
4. 投标人注册资金不得低于100万元人民币供货商的资质条件还应符合商务条款的相关要求。
2.2 承包商的职责本项目水源热泵空调站目前属于系统招标阶段。
承包商必须保证整个热泵空调系统在设计工况内的可靠运行，且完成合同所需设备的供货、安装调试、试运行、保修及工艺系统设计、施工过程中的相关技术服务等工作。
实用文档污水源热泵系统工程技术规(草拟稿)Technical code for sewage source air-conditioning system 起草单位：广西瑞宝利热能科技起草人：昊目录1 总则 (2)2 术语 (3)3 工程勘察 (4)4 污水换热系统设计 (6)5 室系统 (12)6、整体运转、调试与验收 (13)7、附录A 换热盘管外径及壁厚 (15)1 总则1.0.1 为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规。
1.0.2 本规适用于以污水源为低温热源，以污水为传热介质，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 污水源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1 污水源热泵系统sewage source heat pump system以污水源为低温热源，由污水换热系统、污水源热泵机组、建筑物系统组成的供热空调系统。
2.0.2 污水源sewage source含有固体悬浮物的城市污水、江河湖水、海水等，统称污水源。
2.0.3 污水源热泵机组sewage source heat pump unit以污水或与污水进行热能交换的中介水为低温热源的热泵。
2.0.4 污水换热系统sewage heat transfer system与污水进行热交换的污水热能交换系统。
分为开式污水换热系统和闭式污水换热系统。
2.0.5 开式污水换热系统open-loop sewage heat transfer system污水在循环泵的驱动下，经处理后直接流经污水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
2.0.6 闭式污水换热系统closed-loop sewage heat transfer system将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的污水体中，传热介质通过换热管管壁与污水进行热交换的系统。
![地源热泵系统工程技术规范标准[详]](https://uimg.taocdn.com/1b144d2027284b73f242509f.webp)
《地源热泵系统工程技术规范》1总则1.0.1 为使地源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。
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。
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 groud-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。
对于制冷来说，地源热泵与常规冷水机组最大的区别是：空调系统的冷却水冷却变为地下水或土壤冷却。
地下水或土壤冷却，又有若干种方式。
地埋管换热系统或地下水换热系统，地下水换热系统又分为直接和间接换热等等。
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。
污水源热泵系统设计及性能分析简述了污水源热泵的原理及工艺流程及其设计要点，论述了其系统设计流程，并从多角度对其性能进行了分析。
标签污水源；热泵；空调0 引言热泵技术是将热量从低温端向高温端输送的技术，由于城市污水内含有极大的环境能源，污水源热泵技术的节能作用非常明显，其将为国内能源结构带来巨大变化，可将城市污水做为热泵空调理想的冷热源，因此城市污水源热泵系统随即成为开发城市污水热能的关键因素之一。
1 污水源热泵原理及工艺流程根据系统采用污水源可将其分为原生污水源热泵系统、一级污水源热泵系统和二级污水源热泵系统；根据热泵换热设备是否与污水直接接触可分为直接式污水源热泵系统和间接式污水源热泵系统。
其工作原理是在夏季高温季节，通过热循环而将建筑内热量传递到污水源内，冬季寒冷季节通过热循环将污水源内能量提取到建筑物内，但由于污水特殊的水质故系统内应添加特殊设备以保证系统的正常运行。
2 污水源系统设计要点【1】由于污水具有较强的腐蚀性，因此在系统换热器前应加装自动式过滤器和反洗装置，在运行过程中仍有可能存在较大悬浮物堵塞交换器，因此应定期对其进行清理；同时为保证热泵机组的可靠运行且目前没有适合污水换热的满液式蒸发器而引入中介水循环，以通过减少换热器中的污垢来减少换热器的换热热阻，其中污水和中介水间利用壳管式污水换热器换热，污水走管程，中介水走壳程；整个污水系统的管路设计应遵循管路平直、阀门少的原则，其中污水源热泵的取水与配管方式一般污水泵设计为自灌式，但应保证污水水面高于水泵吸入口0.5-1.0m，并在自流管的进口和端头分别安装闸阀和法兰盲板以便于检修和清洗；潜水泵的选择应设置相应的潜水池，并应从压水干管接出一根支管并伸到集水池底部，运行过程中应定期开启以将浮渣冲起并用水泵冲走；由于污水的黏性及对换热地面的污染，污水在换热器内的流动阻力和换热特性同清水相比较有很大不同，因此为保证一定传热系数而提高管内流速，但应对封头部位的结构进行特殊处理；为避免污水内大体积悬浮物进入壳管式换热器，而应对其进行预处理，将内部大尺度污物去除，以保证换热器的正常工作；同时为了平衡污水换热器的阻力可通过设置二级污水泵来保证良好运行。
XX有限公司MS-CARE-01社会责任及EHS手册（1.0版）制订：审批：2020-1-1发布 2020-1-1实施国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-20xx设计要点解析中国建筑科学研究院空气调节研究所邹x 徐x 冯x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。
20x年x月x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20x年x月x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。
1、建设单位提供的某污水处理厂概况及采暖制冷拟采用污水源热泵作为冷热源的建设使用要求；2、建设单位提供的建筑面积及功能需求；3、设备厂家产品样本说明书；4、现行有关设计、施工规范。
5、《公共建筑节能设计标准》GB 50189-20056、《民用空调设计规范》GB 50019-20037、《水源热泵系统工程技术规范》GB 50366-20058、《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-989、《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101-2004第二节有关气象资料冬季空调室外计算温度:-23℃年平均温度：27℃夏季空气调节温度：31℃夏季空气调节日平均温度：29.0℃夏季空气调节室外计算湿球温度：27.5℃极端最低温度：-29.8℃冬季平均温度：-2.9℃最大冻土深度：143cm极端最高温度:35.3℃采暖天数：135天第三节工程设计原则污水源热泵采暖（制冷）系统工程是某污水处理厂的配套工程，要求采暖（制冷）系统设计与整体工程设计理念结合,与项目建设周期、土建工程进度要求同步进行，以尽快发挥其经济效益和社会效益。
工程方案中应明确的设计原则如下：1、充分利用某污水处理厂的污水源，合理利用污水源水量充足、水温较低、水质较差的特点，做到热能综合利用，达到最佳经济运行状态。
2、室内温度设计：办公楼为冬季≥18℃；生产车间≥5℃。
其他建筑按工作要求设计。
3、系统的冷热源设备按大连鸿源harmonious energy大功率水源热泵机组设计选用。
4、室内末端系统：采用风盘式空调系统，层高较高的车间采用高静压式风机盘管。
本工程设计方案遵循技术先进、投资省、效率高、经济实用、节省能源，无污染，运行管理简便的原则。
第四节低品味热源概况拟采用二沉池中的污水作为低品位热源，水温冬季在12度左右，水量充足，水质较差。
1、工程设计范围：污水源热泵供暖机房设备、工艺管道及电气控制设计、室内末端系统、室外管线系统等设计。
污水源热泵系统工程技术规范(草拟稿)Technical code for sewage source air-conditioning system 起草单位：广西瑞宝利热能科技有限公司起草人：张昊目录1 总则 (2)2 术语 (3)3 工程勘察 (4)4 污水换热系统设计 (6)5 室内系统 (12)6、整体运转、调试与验收 (13)7、附录A 换热盘管外径及壁厚 (15)1 总则1.0.1 为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于以污水源为低温热源，以污水为传热介质，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 污水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 污水源热泵系统sewage source heat pump system以污水源为低温热源，由污水换热系统、污水源热泵机组、建筑物内系统组成的供热空调系统。
2.0.2 污水源sewage source含有固体悬浮物的城市污水、江河湖水、海水等，统称污水源。
2.0.3 污水源热泵机组sewage source heat pump unit以污水或与污水进行热能交换的中介水为低温热源的热泵。
2.0.4 污水换热系统sewage heat transfer system与污水进行热交换的污水热能交换系统。
分为开式污水换热系统和闭式污水换热系统。
2.0.5 开式污水换热系统open-loop sewage heat transfer system污水在循环泵的驱动下，经处理后直接流经污水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
2.0.6 闭式污水换热系统closed-loop sewage heat transfer system将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的污水体中，传热介质通过换热管管壁与污水进行热交换的系统。
水源热泵机组节能产品认证技术要求》（申请备案稿）编制说明中标认证中心2006 年10 月1. 背景今年上半年全国单位GDP 能耗同比上升0.8%，全年实现4%的节能目标形势严峻。
为了贯彻党的十六届五中全会精神，落实科学发展观，建设资源节约型社会，通过政府机构率先节能的表率作用，充分发挥政府采购制度的政策功能，极大的推进了节能产品的广泛使用。
据悉国家将出台节能产品政府采购强制措施，使整个社会逐步形成节能、节水等节约的消费模式。
为了规范市场、引导企业技术进步，提高产品的市场竞争力，鼓励消费者选择高效产品，实施节能产品认证制度，是一条有效的途径。
水源热泵机组是一种采用循环流动于共用管路中的水、从水井、湖泊或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的水为源，制取冷（热）风或冷（热）水的设备；包括一个使用侧换热设备、压缩机、热源侧换热设备，具有单制冷或制冷和制热功能。
水源热泵机组按使用侧换热设备的形式分为冷热风型水源热泵机组和冷热水型水源热泵机组。
按冷（热）源类型分为水环式水源热泵机组、地下水式水源热泵机组和地下环路水源热泵机组。
为了规范水源热泵机组的安全性能和质量性能，国家对水源热泵机组实施了CCC 认证制度和生产许可证制度，但在能效方面尚未出台标准。
然而随着近几年水源热泵行业的高速发展，社会及消费者对水源热泵机组的能效性能的关注度大大提高，而且我们国家的水源热泵机组也存在着巨大的节能潜力，因此制定水源热泵机组的节能认证技术要求、尽快开展水源热泵机组节能产品认证成为贯彻我国的节能中长期规划和适应市场需求重要工作，2005 年中标认证中心正式将其列入新项目计划。
2. 工作过程综述2.1 成立工作组2006年初项目正式启动，2006年3月正式组成技术要求起草小组，负责技术要求的具体编写工作。
技术要求起草单位：组长单位：中标认证中心组员单位：1、合肥通用机械产品检测所2、美意（浙江）空调设备有限公司2.2 技术要求制定原则为使技术要求能够满足科学、规范地开展认证工作的需要，客观反映我国水源热泵机组能耗的实际水平，引导水源热泵机组的技术发展，在技术要求制定过程中，我们遵循了如下几个原则：符合国家的有关政策要求；与已颁布实施的相关标准相协调；充分考虑我国水源热泵机组生产企业的发展水平。
国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366设计要点解析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）。
污水源热泵系统设计方案一、工程概况***某办公楼：建筑面积20000m2二、编制依据1、热泵系统技术参数及相关配置；2、《采暖通风与空气调节设计规范》GB5001 2003;3、《全国民用建筑工程设计技术措施•暖通空调•动力分册》4、《给水排水设计手册》第二册三、冷热负荷计算1、热负荷计算公式：供热量（W = 供暖面积（m）x供暖热指标（W/rn）=20000X 50=1000kW 2、冷负荷计算公式：供冷量（W = 供冷面积（n）x供冷指标（W/rn）=20000X 80=1600kW四、冷热源系统方案1、能量提升系统依据上述计算热负荷为1000kV,冷负荷为1600kW根据负荷计算负荷，考虑建筑的夏季制冷同时使用系数，主机设备配置见下表:2、能量采集系统能量采集采用城市污水处理厂提供污水源为冷热源，冬季采集来自污水的大量低品位热能，给室内取暖；夏季热泵机组运行，将室内的余热排放到污水中。
它有以下的特点环保效益显著：污水源热泵是利用污水作为冷热源进行能量转换的供暖空调系统，相对传统采暖制冷方式，供热同时省去燃煤、燃气、燃油等锅炉设备，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省去冷却腿，避免了冷凝废热引起的城市热岛效应及霉菌污染，不产生任何废渣、废水、废气和污染高效节能：冬季污水的温度要比环境气温高的多，热泵的蒸发温度提高，能效比也提高。
夏季污水温度比环境气温要低，冷却效果要远好于冷却塔，机组效率体高。
运行稳定可靠：污水的温度一年四季相对稳定3、能量释放系统末端采用风机盘管+新风系统4、系统水处理及系统定压补水⑴、水处理：采用全自动软水器。
⑵、定压补水：采用全自动补水定压装置。
设软水箱、补水泵、定压罐等设备组成气压罐闭式定压补水系统，设压力传感器测得系统压力并与设定值比较低点启动补水泵、高点停泵，同时将压力信号送至定压罐上的电动阀及安全阀使其在不同的设定压力下开启，保证系统安全稳定运行。
5、系统节能控制⑴、主机为微电脑全自动控制，具备自动调节功能，根据设定参数进行能级调节，在满足冷热负荷的同时最大限度节能；⑵、主机与水泵连锁，主机开启，相对应的泵依次启动运行，如主机关闭则关闭相应的泵也依次关闭；⑶、本系统由主机自带PLC进行群组控制，各主机按累计运行时间优先启停;⑷、主机设RS485通讯接口，可与外界远程通讯传输数据。
《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。
城市原生污水源热泵系统技术解析报告北京和利时恒业热能科技有限公司二零一一年五月目录一. 建设污水源热泵的意义 (3)二、污水的热能利用 (4)三．污水源热泵的实现 (7)四．污水源热泵系统的效益分析 (8)一. 建设污水源热泵的意义：（1）缓解能源消耗紧张：在全国建筑能耗占总能耗的很大比例，而在建筑能耗中暖通空调的能耗更是占有举足轻重的位置，预测2020年我国暖通空调能耗量将达到10亿吨标煤，占总能耗的30%以上。
开发利用低位可再生洁净能源是暖通空调能源消耗的新模式。
可再生性清洁能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和工业余热、城市废热等等，相对其他类型的冷热源，城市污水具有独特优势，是一种理想的低位冷热源。
利用污水作为冷热源对建筑进行采暖空调可以直接减少其他短缺能源的消耗，同时还可以达到废物利用的目的，是资源再生利用，发展循环经济，建设节约型社会，友好环境的重要措施。
目前满液式热泵机组在蒸发器进水温度1℃以上时，机组制热性能系数也在4以上，以火力发电效率0.33计算，热泵机组的一次能源利用率大于1.33。
而效率较高的集中供热系统（燃煤或燃气）一次能源利用率也仅在0.65-0.9之间。
因此热泵系统节能量达50%。
（2）保护、友好环境：我国能源消耗中，煤占70%以上，以煤为主的能源结构下，暖通空调用能是大气污染的主要因素之一。
在全球空气污染最严重的10个城市中，中国占有5个，包括北京、上海、沈阳、西安和广州，北京冬季供暖期中TSP （总悬浮颗粒物）、2CO 、2SO 、x NO 等严重超标。
资料表明，70%的TSP 、90%的2SO 、60%的x NO 和85%的矿物燃料生成的2CO 来自燃煤，暖通空调引起的污染物排放量占总排放量的15%以上。
燃煤排放2SO 引起的酸雨污染已扩展全国整个面积的30%-40%，造成的经济损失接近国民生产总值的2%。
另外，全球2CO 等温室气体的排放给人类带来重大损失，全球温暖化的经济成本是全球经济总产值（GWP ）的10%~20%。
污水源热泵系统工程技术规范(草拟稿)Technical code for sewage source air-conditioning system 起草单位：广西瑞宝利热能科技有限公司起草人：张昊目录1 总则 (2)2 术语 (3)3 工程勘察 (4)4 污水换热系统设计 (6)5 室内系统 (12)6、整体运转、调试与验收 (13)7、附录A 换热盘管外径及壁厚 (15)1 总则1.0.1 为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于以污水源为低温热源，以污水为传热介质，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 污水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 污水源热泵系统sewage source heat pump system以污水源为低温热源，由污水换热系统、污水源热泵机组、建筑物内系统组成的供热空调系统。
2.0.2 污水源sewage source含有固体悬浮物的城市污水、江河湖水、海水等，统称污水源。
2.0.3 污水源热泵机组sewage source heat pump unit以污水或与污水进行热能交换的中介水为低温热源的热泵。
2.0.4 污水换热系统sewage heat transfer system与污水进行热交换的污水热能交换系统。
分为开式污水换热系统和闭式污水换热系统。
2.0.5 开式污水换热系统open-loop sewage heat transfer system污水在循环泵的驱动下，经处理后直接流经污水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
2.0.6 闭式污水换热系统closed-loop sewage heat transfer system将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的污水体中，传热介质通过换热管管壁与污水进行热交换的系统。
2.0.7 传热介质heat-transfer fluid污水源热泵系统中，通过换热管与污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。
2.0.8 城市原生污水city original sewage污水渠中未经任何处理的城市污水称为城市原生污水。
2.0.9 污水换热器sewage heat exchanger在含污水源热泵系统中，从污水中吸取热量或释放热量的换热设备。
2.0.10 中介水intermediate water污水换热器中与污水换热的清洁水，视需求其中可加防冻液。
2.0.11 污水防阻机defend against hinder machine含污水源热泵系统中分离污水中的悬浮物，防止悬浮物阻塞管路与设备的一种专利产品。
3 工程勘察3.1 一般规定3.1.1 污水源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对污水热能资源进行勘察3.1.2 对已具备污水管网资料的地区，应通过调查获取污水管网资料。
3.1.3 工程勘察应由具有勘察资质的专业队伍承担。
工程勘察完成后，应编写工程勘察报告，并对资源可利用情况提出建议。
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、电信电缆的分布；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；5 场地内已有水井的位置。
3.2 污水换热系统勘察3.2.1 污水换热系统方案设计前，应对工程场区污水源的水文状况进行勘察。
3.2.2 在挖掘、挖沟之前，所有埋设的公共气源、排水、电力和灌溉系统均应由有关单位和承包人共同标记出位置。
3.2.3 污水换热系统勘察应包括下列内容：1 污水源来源、流动走向、管径及其污水管网分布；2 不同时段的污水水温、水深动态变化；3 污水流速和流量动态变化；4 污水中含有的杂质和水质成分及其动态变化；5 污水利用现状；6 未来10年该地区污水管网规划；7 污水取水和回水的适宜地点及路线。
3.4 海水换热系统勘察3.4.1 海水源热泵系统方案设计前，应对工程场区海水源的水文状况进行勘察。
3.4.2 海水换热系统勘察应包括以下内容：1 近岸海水性质、海面用途、深度变化、沉积物及海面漂浮物；2 不同深度的海水温度、潮位动态变化；3 海水透明度、酸碱度、盐度及其动态变化；4 海水取水和回水的适宜地点及路线。
4 污水换热系统4.1 一般规定4.1.1 污水换热系统设计前，应根据工程勘察结果评估污水换热系统实施的可行性及经济性。
设计污水源热泵系统能效比不低于3.5。
4.1.2 污水换热系统可采用开式或闭式两种形式，应根据污水水质确定采用开式还是闭式水系统，为使系统能效达到最高，一般宜采用开式污水换热系统，且为污水直接进热泵机组系统。
4.1.3 污水换热系统如采用市政污水管道内污水或者经污水处理厂处理后的二级污水，取用前应获得污水管理部门的许可。
4.1.4 如污水换热系统采用江、河、湖、海水等，还须严格执行《广西壮族自治区实施〈取水许可和水资源费征收管理条例〉办法》、《广西壮族自治区实施〈中华人民共和国水法〉办法》和《广西壮族自治区取水许可权限》（桂政办发[2008]120号）等法律法规的相关规定。
4.1.5 污水换热系统设计前应明确待埋管区域内各种地下管线、构筑物等的种类、位置及深度，预留未来地下管线所需的埋管空间及埋管区域进出重型设备的车道位置。
4.1.6 污水换热系统设计方案应根据污水源来源、流动走向，污水深度、污水水质、水位、水温和周边建筑情况综合确定。
4.1.7 污水流量大小应使得污水换热器的换热量应满足污水源热泵系统最大吸热量或释热量的需要。
4.1.8 污水取水口和退水口处应设置工作井，引退水管道每隔50m 应设置一口检查井，以方便日后维护清理。
4.1.9 污水源换热系统施工时，严禁损坏既有地下管线及构筑物。
4.1.10 污水换热器安装完成后，应在埋管区域或者管沟沿线做出标志或标明管线的定位带，并应采用两个现场的永久目标进行定位。
4.2 开式系统设计4.2.1 水系统宜采用变流量设计。
4.2.2 开式污水换热系统取水口应远离回水口，并宜位于回水口上游。
取水口应设置污物过滤装置，并能够进行定期清洗。
4.2.3 开式污水换热系统，污水在进入设备之前，应根据水质情况进行处理。
污水流量应以平均污水流量依据。
4.2.4 开式污水换热系统，污水取水管内污水流速不宜低于1.5m/s。
4.2.5 开式污水换热系统，污水取水口和设备之间的管段，如采用重力流设计，则需设计坡度宜为0.00015。
4.2.6 开式污水换热系统的污水处理设备应具备长期自动过滤、反冲洗、清理的功能，避免设备堵塞，需要频繁清理的现象发生。
且污水处理设备不宜过繁琐，耗电不宜过大，以免影响系统的能效。
4.2.7 与污水连通的所有设备、部件及管道应具有过滤、清理的功能。
4.2.8 当水体为海水时，与海水接触的所有设备、部件及管道应具有防腐、防生物附着的能力；与海水连通的所有设备、部件及管道应具有过滤、清理的功能。
4.3 闭式系统设计4.3.1 闭式污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，间距不应小于0.6m。
4.3.2 污水换热盘管应牢固安装在水体底部，如污水水体表面和大气直接接触，则污水的最低水位与换热盘管距离不应小于 1 m。
换热盘管设置处水体的静压应在换热盘管的承压范围内。
4.3.3 在进行污水换热器的设计时，应考虑污垢热阻。
4.3.4 污水换热盘管管材与传热介质应符合本规范第4.4节的规定。
4.3.5 闭式污水换热系统应设置自动充液及泄露报警系统。
4.3.6 闭式污水换热系统设计时应根据实际选用的传热介质的水力特性进行水力计算，且宜采用变流量设计。
4.3.7 闭式污水换热系统宜设置反冲洗系统，冲洗流量宜为工作流量的2倍。
4.3.8 当水体为海水时，与海水接触的所有设备、部件及管道应具有防腐、防生物附着的能力；与海水连通的所有设备、部件及管道应具有过滤、清理的功能。
4.4 闭式系统污水换热盘管管材与传热介质4.4.1 换热盘管及管件应符合设计要求，且应具有质量检验报告和生产厂的合格证。
4.4.2 换热盘管及管件应符合下列规定1 换热盘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（PE80或PE100）或聚丁烯管（PB），不宜采用聚氯乙烯（PVC）管。
管件与管材应为相同材料。
2 换热盘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。
换热盘管外径及壁厚可按本规范附录A的规定选用。
4.4.3 传热介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的其他介质：1 安全，腐蚀性弱，与换热盘管无化学反应；2 较低的冰点；3 良好的传热特性，较低的摩擦阻力；4 易于购买、运输和储藏。
4.4.4 在冬季温度较低的地区，从露天污水中取热的闭式污水换热盘管内，传热介质应添加防冻剂。
防冻剂的类型、浓度及有效期应在充注阀处著名。
4.4.5 传热介质进出水温度应符合以下要求：1 夏季运行工况条件下，污水换热器侧出水温度宜低于35℃；2 冬季运行工况条件下，添加防冻剂的污水换热器侧进水温度宜高于－2℃；不添加防冻剂的污水换热器侧进水温度宜不低于4℃。
4.4.6 添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行水稳低3-5℃。
选择防冻剂时，应同时考虑防冻剂对管道与管件的腐蚀性，防冻剂的安全性、经济性及其对换热的影响。
4.5 污水换热系统施工4.5.1 污水换热系统施工前应具备污水换热系统勘察资料、设计文件和施工图纸，并完成施工组织设计。
污水换热系统引退水宜采用水平埋管敷设。
4.5.2 污水换热系统施工前应了解施工场地内已有地下管线、其它地下构筑物的功能及其准确位置，并应进行地面清理，铲除地面杂草、杂物和浮土，平整地面。
4.5.3 开式污水引退水管管材和闭式污水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。
引退水管和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。
4.5.4 施工过程中，应严格检查并做好管材保护工作，管道应做好防腐及保温措施。
4.5.5 埋地管道应采用热熔或电熔连接。
聚乙烯管道连接应符合国家现行标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101的有关规定。
4.5.6 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，并需获得相关市政部门的施工许可证；在建筑红线内敷设管道，可采用沟槽开挖技术施工。
