1、CECS 362 : 2014 中国工程建设协会标准热源塔热泵系统应用技术规程Technical specification for heat-source-tower heat pump system 中国计划出版社中国工程建设协会标准热源塔热泵系统应用技术规程Technical specification for heat-source-tower heat pump system CECS 362 : 2014 主编单位:中国建筑科学研究院江苏辛普森新能源有限公司批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2 0 1 4年4月1 日中国计划出版社2014北京中国工程建设标准化协会公告第15
2、8号关于发布热源塔热泵系统应用技术规程的公告根据中国工程建设标准化协会关于印发(2012年第一批工程建设协会标准制订、修订计划的通知(建标协宇(2012J57号)的要求，由中国建筑科学研究院、江苏辛普森新能源有限公司等单位编制的热源塔热泵系统应用技术规程，经中国工程建设标准化协会组织审查，现批准发布，编号为CECS362 : 2014，自2014年4月1日起施行。中国工程建设标准化协会二O一四年一月二十三日前言根据中国工程建设标准化协会关于印发(2012年第一批工程建设协会标准制订、修订计划的通知)(建标协宇(2012J57号)的要求，制定本规程。热源塔热泵系统是以室外空气为冷热源，以热源塔为
3、排热和取热装置，采用蒸气压缩式热泵技术为建筑物提供供冷、供热和加热生活热水的系统。为便于工程设计人员，施工安装人员更好地了解和掌握该系统设计、施工和验收要求，特编制本规程。本规程是在总结国内外工程应用实践经验的基础上，经过广泛调查研究和多项实测后编制而成。本规程内容包括:总则、术语、主要设备与材料、系统设计、施工安装、调试与验收及运行与维护。本规程由中国工程建设标准化协会归口管理，由中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号，邮政编码:100013)负责技术内容的解释。本规程在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送解释单位。主编单位:中国建筑科学研究院江苏辛普森新能源
4、有限公司参编单位:国家空调设备质量监督检验中心扬州大学南京师范大学天津大学华融置业有限责任公司湖南大学重庆大学 1 湖南秋克热源塔热泵科技工程有限公司长沙东尤工程设备有限公司扬州辛普森工程设备有限公司第二炮兵工程设计研究院主要起草人:路宾王志林杨强马荣生夏学鹰李惟毅戴立生李念平卢军周伟东殷叔靖黄德祥罗翌刘博成黄国和刘秋克殷浪李静孔佳主要审查人:郎四维叶呜张建忠金棒其王为戎向阳毕月虹 2 目次l总则(1 ) 2术语(2 ) 3 主要设备与材料( 3 ) 3.1 热源塔(3 ) 3.2 热源塔热泵机组(4 ) 3.3 溶液浓缩装置(5 ) 4 系统设计( 6 ) 4. 1 一般规定( 6 ) 4.
5、 2 热源塔设计选用(6 ) 4. 3 热源塔热泵机组设计选用( 7 ) 4. 4 溶液浓缩装置设计选用(7 ) 4. 5 管路系统及材料设计选用( 8 ) 5 施工安装门川5. 1 一般规定(10) 5. 2 施工准备( 10) 5.3 安装(11 ) 6 调试与验收( 13) 6.1 一般规定(13 ) 6. 2 设备调试(13 ) 6. 3 系统调试(14) 6. 4 工程验收( 1 5 ) 7 运行与维护( 1 6 ) 本规程用词说明. . . . (1 7 ) 引用标准名录(1 8 ) 附:条文说明(19 ) w w w .w e b o o s .co mContents 1 Ge
6、neral provisions ( 1 ) 2 Terms ( 2 ) 3 Main equipments and materials. ( 3 ) 3. 1 Heat-source-tower( 3 ) 3. 2 Heat-source-tower heat pump units ( 4 ) 3. 3 Solution concentration device( 5 ) 4 System design ( 6 ) 4. 1 General requirements( 6 ) 4. 2 Design and selection of heat-source-tower( 6 ) 4. 3 D
7、esign and selection of heat-source-tower heat pump umts( 7 ) 4. 4 Design and selection of solution concentration device( 7 ) 4. 5 Design and selection of pipeline systems and materials( 8 ) 5 Construction and installation (10) 5. 1 General requirements(10) 5.2 Construction preparation (10) 5.3 Insta
8、llation (11 ) 6 Testing and acceptance(13 ) 6. 1 General requirements(13 ) 6.2 Testing of equipments(13 ) 6.3 Testing of system. (14) 6.4 Acceptance of engineering (15 ) 7 Operation and maintenance 2 (16 ) w w w .w e b o o s .co mExplanation of wording in this specification(17) List of quoted standa
9、rds (18 ) Addition: Explanation of provisions(19 ) 3 w w w .w e b o o s .co m1总则1. 0.1 为贯彻建筑节能减排政策，使热源塔热泵系统做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规程。1. O. 2 本规程适用于以室外空气为冷热源，以热源塔为排热和取热装置，采用蒸气压缩式热泵技术进行供冷、供热的系统工程的设计、施工安装和调试验收。热源塔热泵系统适用于冬季室外计算空气干球温度在20C-80C的地区。1. O. 3 热源塔热泵系统的设计、施工安装和调试验收除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。.
10、市BA. w w w .w e b o o s .co m2术语2. 0.1 热源塔热泵系统heat-source-tower heat pump sys tem 以室外空气为冷热源，由热源塔热交换系统、热源塔热泵机组、建筑物内系统组成的可为建筑物供冷、供热的系统。2.0.2 热源塔热交换系统heat-source-tower heat exchange system 传热介质在循环泵的驱动下，将空气中的显热能和潜热能通过热源塔加以利用的热交换系统。2. O. 3 热源塔heat-source-tower 传热介质与空气进行热交换并为热泵机组提供连续冷、热源的培式换热装置。按照传热介质和空气的
11、接触方式，热源塔分为开式热源塔、闭式热洒、塔。2.0.4 传热介质heat-transfer fluid 在热源塔和热源塔热泵机组之间循环流动，在热源塔内与空气、在热泵机组内与制冷剂进行热交换的一种液体。2.0.5 热源、塔热泵机组heat-source-tower heat pump unit 与热晾塔相配套的低温型水源热泵机组。2. O. 6 溶液浓缩装置solution concentration device 对防冻珞液进行改缩的装置。2. O. 7 飘液率solution drifting ratio 热源塔冬季运行时，单位时间内从出风筒飘出的防冻溶液量与防冻溶液循环流量之比。 2
12、w w w .w e b o o s .co m3 主要设备与材料3. 1热源塔3.1.1 热源塔的设计参数宜包括热源塔冬、夏季传热介质，热力性能及名义工况，电动机功率，噪声值，飘液率，安装尺寸，空塔重量，淋水塔重量等。3.1. 2 热源塔与传热介质接触的壳体、换热填料或盘管、型材、紧固件等，应根据传热介质的腐蚀特性，进行有效的防腐处理。3.1. 3 热源塔应按生产厂商特记符号及名义工况热源塔取热量进行标记。3.1.4 热源塔热力性能设计的名义工况可按表3.1.4确定。表3.1.4热源塔热力性能设计的名义工况项目冬季夏季进塔温度CC)一337 传热介质出塔温度CC)。32 设计温差CCJ3 5
13、 干球温度CC)4.5 31. 5 空气湿球温度CC)3.5 28 大气压力(kPa)101. 3 L一一一-3.1.5 产品样本或产品说明书应提供热源塔热力性能曲线。3.1. 6 热源塔在名义工况下的热力性能不应小于额定值的90%。3.1. 7 热源塔空塔风量不应低于额定值的90%，电动机输入功率不应大于额定输入功率的110%。实测耗电比不应大于O. 06kW / (m1 /h)。3.1.8 热源塔宜设置防雨雪措施。 3 w w w .w e b o o s .co m3.1.9 开式热源塔飘液率不应大于0.002%。3.2 热源塔热泵机组3.2.1 热源塔热泵机组性能应符合现行国家标准蒸气
14、压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组)GBjT18430. 1的相关规定。3.2.2 热源塔热泵机组正常工作的源侧传热介质的温度应符合表3.2.2的规定。表3.2.2机组正常工作的源侧传热介质的温度(OC)制冷制热1933 一12213.2.3 热源塔热泵机组性能参数宜包括机组制冷量、制冷消耗功率、热泵制热量、热泵制热消耗功率、噪声、能效比(EER)、性能系数(COP)、蒸发器和冷凝器的流量及阻力。3.2.4 热师、塔热泵机组设计的名义工况按表3.2.4确定。表3.2.4机组设计的名义工况使用侧热源假(或放热惧o项目冷水/热水制冷工况制热工况水流量出水温度
15、进水温度水流量m3/(h. kW) CC) CC) m3/(h. kW) (C) I (C) 制冷。1727 30 0.215 制热O. 172 45 。3.2.5 热源塔热泵机组在名义工况下的性能系数不应低于表3.2.5的规定，并不应低于机组额定值的92%。表3.2.5名义工况下机组的性能系数EER和COP额定制冷量(CC)(kW)CC528 528CC1163 116350 3.40 3.20 3.00 2. 80 2. 60 CC528 5.00 4. 70 4.40 4. 10 3.80 水冷式5281163 6.10 5.60 5. 10 4. 60 4.20 31 w w w .w
16、 e b o o s .co m表3GB/T 19409规定的冷热水型水源热泵机组的性能系数EER COP 名义制冷量Q(W) 水环式地下水式地下环路式水环式地下水式地下环路式Q,14000 3.4 4.25 4. 1 3.7 3.25 2.8 14000Q,28000 3.45 4.3 4.15 3. 75 3. 3 2.85 28000Q,50000 3.5 4.35 4.2 3.8 3.35 2.9 50000 Q, 80000 3.55 4.4 4.25 3.85 3.4 2.95 80000Q,100000 3.6 4.45 4. 3 3.9 3.45 3.0 100000 Q, 1
17、50000 3.65 4.5 4.35 3.95 3.5 3.05 150000230000 3.85 4.6 4.45 4.05 3.6 3. 15 3.2.6 规定了热源塔热泵机组需要进行防腐设计。3.2.7 规定了热源塔热泵机组的变工况性能温度范围。本条参照现行国家标准蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组)GB/T 18430. 1及本规程第3.2.2条给出。3.2.8 当水温达到设定温度时，热源塔热泵机组应能减载或停机。用于供热时，为防止蒸发器冻结需要设置防冻保护功能。3.2.9 热源塔热泵机组可直接加热生活热水，但对热泵机组换热器材质有相应要
18、求，不得污染生活热水。直接加热比通过另设换热器间接加热更节能。3.3 溶液浓缩装置3.3.1 溶液浓缩装置的排放流量、温度和浓度，指在设计工况的海液浓度下，浓缩装置排放的低浓度榕液的流量、温度和改度。溶液浓缩装置对溶液进行浓缩的技术包括反渗透和负压蒸发浓缩，可参照的产品标准包括国家现行标准反渗透水处理设备)GB/T 32 w w w .w e b o o s .co m19249、多效蒸馆海水淡化装置通用技术要求HYjT106，洛液浓缩装置中的加热器、泵、各种管道、仪表等部件，均应符合国家现行相关标准的要求。3.3.2 溶液浓缩装置泄漏和排放的溶液会对周围环境产生污染，需严控、泄漏量及废液浓度
19、。3.3.3 榕液浓缩装置与防冻溶液接触的部件需要采取防腐和保护措施，采用涂层保护的方式，可配合采用电化学保护的方式。3.3.4 榕液浓缩装置处理防冻溶液量大，能耗高，因此需要考虑节能。防冻榕液运行在负温度区间时，需要将防冻榕液加热到OC以上，防止溶液浓缩装置排放的低浓度溶液结冰。榕液加热宜采用热泵技术进行低温位热源提升加热。 33 w w w .w e b o o s .co m4系统设计4.1一般规定4.1. 1 当地气象条件主要指夏季和冬季室外空气的温湿度是否适合使用热源塔热泵系统。空气温、湿度应包括近10年夏季最高温、湿度和冬季的最低温、温度，及不同温温度区间出现的天数;周边环境应能适
20、宜热源塔设备的放置与安装。4.1. 2 热源塔热泵系统的设计方案应和其他供冷供热方案进行综合比较确定，对环境噪声指标限制较严的场合应选用低噪声型的热源塔。4.1.3 当采用热源塔热泵机组提供(或预热)生活热水较其他方式提供生活热水经济性更好时，宜优先采用热源塔热泵提供生活热水，不足部分由辅助热源解决。部分热回收型热源塔热泵机组只能在空调制冷或制热的条件下，才能加热生活热水，不宜用作全年供应生活热水的设备。4.1. 5 为达到节能目的，宜在水侧或风侧设置热回收装置对排热进行回收，且根据实际情况设置蓄能装置;或根据室外气象条件及系统特点采用过渡季增大新风量等节能措施。4.2 热源塔设计选用4.2.
21、1 规定了热源塔的选用方法。热源塔实际最大排热量发生在与建筑最大冷负荷相对应的时刻。包括:热源塔热泵机组释放到循环水中的热量(空调负荷加上机组压缩机耗功)、循环水在输送过程中得到的热量、水泵释放到循环水中的热量。将上述三项热量相加就可得到供冷工况下释放到循环水中的总热量。即: 34 w w w .w e b o o s .co m最大排热量=L:空调冷负荷X(1 + l/EER)十2输送过程得热量+二水泵释放热量。热源塔实际最大取热量发生在与建筑最大热负荷相对应的时刻。包括:热源塔热泵机组从循环水中的取热量(空调热负荷，并扣除机组压缩机耗功)、循环水在输送过程失去的热量、水泵释放到循环水中的热
22、量。将上述前二项热量相加并扣除第三项就可得到供热工况下循环水的总取热量。即:最大取热量=L:空调热负荷X(l-l/COP)+L:输送过程失热量-L:水泵释放热量。根据最大取热量和最大排热量分别选择供热与供冷工况下的热源塔容量，容量相差不大时取其大者;当满足最大取热量所确定的热源塔容量远大于满足最大排热量所确定的热源塔容量时，宜采用辅助加热的方式来解决;当满足最大排热量所确定的热源塔容量远大于满足最大取热量所确定的热源塔容量时，可采用辅助方式散热。4.2.2 同一型号的热源塔在不同的室外温温度条件、循环流量、进口温度的情况下，换热量也不同，因此选用时应按工程实际对热源塔的名义工况下的取热量和排热
23、量进行修正，使其满足热泵机组及室内冷热负荷的要求。4.2.3 由于夏季工况下热源塔的换热效率高于冬季工况，因此夏季运行时，可适当降低风机的风量，采用变风量控制，可保证热源塔热泵正常的运行工况和节能的要求。4.2.4 热源塔的设置位置不当时，直接影响其与空气的热交换效果。热洒、塔靠近热源、塔热泵机组设置，可减少流动阻力和循环管路防冻洛液的充注量。各热源塔之间保证一定的间隔距离可避免热源塔间进出风的相互影响，横流塔布置在一条直线上时，可不留间隙，逆流塔布置时，两两之间间距宜在O.5m以上，用于检修及必要的通风间距。4.2.5 为节约占地面积和减少热源塔对周围环境的影响，可将热 35 w w w .
24、w e b o o s .co m源塔布置在裙房或者主楼屋顶，并校核结构承重强度。热源塔应设置在专用基础上，不能直接放置在屋面上。4.2.6 在并联热源塔之间设置平衡管或公用连通水槽，是为了避免各台热源塔补水和溢水不均衡造成浪费。另外，热源塔进出水管道设计时应注意管道阻力平衡，以保证各台热源塔要求的水量。4.2.7 多台热源塔和循环泵之间通过共用集管连接时，每台热源塔设置电动间是为了保证运行的热源塔运行水量恒定。4.2.8 热源塔热交换系统的补水或防冻溶液量应分冬夏工况分别计算。夏季工况下，循环水损失量可按占系统循环水量的比例估算:蒸发损失为每摄氏度水温降0.185%;飘移损失可按生产厂提供数
25、据确定，无资料时可取0.005%;排污损失(包括泄漏损失)与补水水质、循环水浓缩倍数的要求、飘移损失量等因素有关，应经计算确定，一般可按0.3%估算。冬季工况下，防冻溶液损失量占系统循环量的比例计算或估算值:飘移损失可按生产厂提供数据确定，无资料时可取0.001%;排污损失一般可按0.05%估算。计算循环补水(防冻榕液)量的目的是为了确定补水管管径、补水(防冻溶液)泵、补水箱等设施，可以采用以上估算数值。不设集水箱的系统，应在热源塔底盘处补充水或防冻溶液;设置集水箱的系统，应在集水箱处补水或防冻溶液。4.2.9 本条强调热源塔防雷的要求。4.3 热源塔热泵机组设计选用4.3.1 对于建筑物冷热
26、负荷数值差距较大，机组选型的基本思路参照现行国家标准公共建筑节能设计标准)GB50189中关于空气源热泵的选择原则，即在夏热冬暖地区采用时，应以热负荷选型，不足冷量可由水冷机组提供的原则。并针对不同地区的建筑，根据当地标准年气象参数，获取冬季极端最低干球温度和最冷月月平均相对湿度，根据换热温差选择热泵机组。4.3.2 实际工程的设计工况与热源塔热泵机组的名义工况不同 36 w w w .w e b o o s .co m时，应结合项目实际条件与要求，考察热源塔热泵机组的适用性，并根据其性能曲线修正其实际制冷量与制热量。4.3.3 不同种类、浓度的传热介质的热物性参数不同，其换热能力也存在差异，
27、因此应根据选用的防冻溶液的热物性对热源塔热泵机组的制热能力进行修正。4.3.4 多台热游、塔热泵机组和循环泵之间通过共用集管连接时，每台热泵机组设置电动阅是为了保证运行的机组冷凝器/蒸发器水量恒定，设计时，推荐采用一台循环泵对应一台热源塔热泵机组。4.4 溶液浓缩装置设计选用4.4.1 开式热源塔需配备溶液浓缩装置，闭式热源塔在环境负温度时需要防霜，采用防冻溶液外喷淋间歇性融霜的闭式热源塔热泵系统需要配备溶液浓缩装置。采用蓄能传热介质内循环间歇性融霜的闭式热源塔热泵系统需要配备蓄热装置或蓄热池。4.5 管路系统及材料设计选用4.5.1 水系统根据建筑负荷变化进行流量调节，可以节省运行电耗。在部
28、分负荷条件下，水泵能耗占相当大的比重，变频控制可以有效降低水泵能耗。4.5.2 不同浓度、不同种类的传热介质，其密度、粘度等物性参数也不同，对管路系统的流动阻力影响较大，可按常规的水管路进行水力计算，按选用的传热介质进行修正。4.5.3 出于系统部分负荷条件下减少水泵能耗的考虑，循环泵的台数、规格宜与热泵机组对应。在进塔水压有要求的热源塔，热源塔的台数应与热源侧循环水泵台数相对应。4.5.4 采用机械密封型水泵可减少泵轴封处泄露引起的腐蚀。4.5.6 冬季运行时，热源塔热交换系统室内管道部分易凝露和结霜，为避免凝结水滴下，建议采取保温措施。 37 w w w .w e b o o s .co
29、m4.5.7 传热介质的安全性包括毒性、易燃性及腐蚀性;良好的传热特性和较低的摩擦阻力是指传热介质具有较大的导热系数和较低的蒙古度。可选择的防冻剂包括盐类、醇类等。4.5.9 添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行水温低30C50C，是为了防止出现防冻溶液在热泵主机内结冰现象。4.5.10 从环保和经济两方面考虑，制热工况转换为制冷工况前，必须将防冻溶液排至储液箱储存，以便重复使用。为减少人力搬运防冻剂的工作量，宜设置补液回收装置。为减少运行人员采用比重计监测防冻溶液浓度的工作量，宜设置溶液浓度监测装置。4.5.11 可选管材包括镀坪钢管，焊接钢管或内衬钢管等。4.5.12 热源塔热泵系
30、统一般都通过水路阀门的切换实现供热与制冷工况的转换，源侧与使用侧水系统的流体温度、压力和水质不同，容易出现因阀门关闭不严造成能量损失或系统不能正常运行。所选间门应有可靠的双向密闭性，必要时可设两组阅门。对于采用固体颗粒的防冻搭液，用于工况转换的两组阀门，中间宜设置盲板等措施确保密闭。 38 w w w .w e b o o s .co m5施工安装5. 1一般规定5.1. 3 规定了设备进场验收的内容。设备到场后，建设单位、监理单位、施工单位及生产厂家应联合进行设备开箱验收，并做好验收记录。5.2施工准备5.2.1 本条规定了施工前应具备的必要条件，如不具备这些条件，不能进行施工。5.2.2
31、本条主要对热源塔热泵系统的管材、管件及防冻剂的运输、装卸、储存作了原则性的规定。5.2.3 本条主要对设备安装前临时存放进行了规定。5.3安装5.3.1,5.3.2 条文主要对热源塔、热源塔热泵机组、榕液浓缩装置的安装做了规定。5.3.3 热源塔热交换系统的管道焊接及管件连接应注意防腐的要求。5.3.4、5.3.5条文对热源塔热泵系统全部安装完毕的冲洗和试压做了规定。5.3.6 本条对防冻溶液的配制做了规定。 39 w w w .w e b o o s .co m6 调试与验收6. 1一般规定6.1.1 本条规定了调试和验收遵循的标准。6.1.2 本条规定了热源塔热泵系统整体验收前应经过单机试
32、运行和调试，系统试运行和调试，且要有记录。6.2设备调试6.2.1 防冻溶液浓度在调试前，应达到要求的浓度，保证调试过程中热源塔的正常取热，防止热源塔热泵机组蒸发器内防冻榕液结冰。6.2.2 开启热源塔热交换系统循环泵是为了保证防冻溶液浓度均匀，不影响浓度检测结果。6.2.3 本条规定了热源塔热交换系统及主机单机试运行及调试、检查和记录的内容。6.3系统调试6.3.1 热源塔热泵系统需调试的主要内容包括: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的规定;2 系统连续运行应达到正常平稳;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
33、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 40 w w w .w e b o o s .co m护应能正确动作。5 调试报告应包括调试前的准备记录、水力平衡、溶液浓度、设备及系统试运行的全部测试数据。6.3.2-6.3.5 条文规定了热源塔、热源塔热泵机组、榕液浓缩装置需要测试记录的参数，系统联合调试需要测试记录的参数。6.4工程验收6.4.1 热源塔热泵系统的冬、夏两季运行测试包括室内空气参数、热源塔的热方性能及系统运行能耗的测定。系统运行能耗包括所有热源塔、热源塔热
34、泵机组、洛液浓缩装置、水泵和末端设备的能耗。. 41 w w w .w e b o o s .co m7 运行与维护7. 0.1 热源塔热泵系统的运行状况与系统的使用和维护管理有直接影响，因此要求系统设计、施工单位对用户进行系统技术交底和系统使用、管理维护技能培训是非常必要的。7.0.3 大气环境中灰尘、酸性气体等会污染防冻溶液，改变防冻溶液特性，运行期间应定期检测防冻溶液浓度、pH值，清洗热源塔底部淤泥。一般来说，防冻溶液不需要彻底更换。7.0.4 对开式热源塔热泵系统的工况转换进行了详细规定。7.0.5 保养周期由使用方根据设备情况和设备要求确定。 42 w w w .w e b o o s .co m
