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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
中国工程建设标准化协会公告
第158号
关于发布《热源塔热泵系统应用技术规程》的公告
中国工程建设标准化协会
二〇一四年一月二十三日
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》(建标协字[2012]57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
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 鸣 张建忠 金樟其 王 为 戎向阳 毕月虹
1 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。
1．0．2 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2℃～-8℃的地区。
1．0．3 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。
2 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。
2．0．3 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、热源的塔式换热装置。按照传热介质和空气的接触方式，热源塔分为开式热源塔、闭式热源塔。
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
与热源塔相配套的低温型水源热泵机组。
2．0．6 溶液浓缩装置 solution concentration device
对防冻溶液进行浓缩的装置。
2．0．7 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。
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3 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
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0．06kW／(m³／h)。
3．1．8 热源塔宜设置防雨雪措施。
3．1．9 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(℃)
制冷 | 制热 |
19～33 | -12～21 |
3．2．3 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 热源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
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） | EER | COP |
CC≤528 | 4.40 | 3.20 |
528＜CC≤1163 | 4.70 | 3.30 |
1163＜CC | 5.10 | 3.40 |
3．2．6 与防冻溶液接触的热源塔热泵机组的换热器，应根据防冻溶液的腐蚀特性，进行有效的防腐处理。
3．2．7 热源塔热泵机组变工况温度范围应符合表3．2．7的规定。机组按表3．2．7某一条件改变，其他按名义工况的温度和流量条件，进行试验。机组应给出变工况的性能曲线或表格。
表3．2．7 变工况温度范围(℃)
3．2．8 热源塔热泵机组应具备能量调节功能，并具有防冻保护功能。
3．2．9 用于直接加热生活热水的热源塔热泵机组的生活热水换热器材质应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的相关规定。
3．3 溶液浓缩装置
3．3．1 溶液浓缩装置的设计参数宜包括溶液进、出口浓度，溶液进、出口温度，溶液流量，输入功率，噪声值，排放流量，排放浓度，排放温度，安装尺寸等。
3．3．2 溶液浓缩装置各接口不得有泄漏，溶液排放应符合现行国家和地方排放标准。
3．3．3 溶液浓缩装置与防冻溶液接触的部件，应根据防冻溶液的腐蚀特性，采取有效的防腐措施。
3．3．4 溶液浓缩装置应采用高效的溶液浓缩技术及节能技术，不宜采用电加热。
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4 系统设计
4．1 一般规定
4．1．1 热源塔热泵系统设计前，应对当地气象条件、周边环境进行勘查评估。
4．1．2 热源塔热泵系统设计方案应根据勘查评估结果、能源供应情况、使用要求等综合确定。
4．1．3 热源塔热泵系统在具备供热、供冷功能的同时，宜优先采用热回收型热源塔热泵机组提供(或预热)生活热水，不足部分由其他方式解决。需全年供热水时，宜选用热回收型热源塔热泵机组或热源塔热泵热水机组。
4．1．4 建筑物内系统的设计应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的规定，生活热水系统的设计应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定。
4．1．5 建筑物内系统应根据建筑物使用要求和建筑物的负荷特点，经过技术经济比较后，选择增设辅助热源、蓄热(冷)装置或其他节能设施。
4．2 热源塔设计选用
4．2．1 热源塔的换热量应满足热源塔热泵系统实际最大取热量或排热量的需求。在技术经济合理时，可采用辅助取热或排热装置与热源塔并用的调峰形式。
4．2．2 当设计工况与热源塔的名义工况不一致时，应根据热源塔性能曲线对热源塔的取热量和排热量进行修正。
4．2．3 热源塔风机宜采用变风量控制。
4．2．4 热源塔设置位置应通风良好，靠近热源塔热泵机组，与建筑及周边环境协调并应避免溶液飘移对周围环境的影响。各热源塔之间应保证热源塔通风要求的距离。
4．2．5 热源塔应设置在专用基础上，并满足结构安全要求。
4．2．6 当多台开式热源塔并联运行，且不设集水箱时，在热源塔之间应设平衡管或各台热源塔底部设公用连通水槽。
4．2．7 多台热源塔和热源侧循环泵之间通过共用集管连接时，应在每台热源塔进水管上设置电动阀。电动阀宜与对应的源侧循环泵连锁。
4．2．8 热源塔热交换系统的补水量和补液量应按系统的蒸发损失、飘移损失、排污泄漏损失之和计算。补水泵和补液泵宜分开，补水及补液应设置计量装置。
4．2．9 若热源塔没有处于建筑物上避雷系统的保护中，应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的要求增设避雷设施。
4．3 热源塔热泵机组设计选用
4．3．1 热源塔热泵机组宜按热负荷选型。
4．3．2 当设计工况与热源塔热泵机组的名义工况不一致时，应根据性能曲线对热源塔热泵机组的制冷量和制热量进行修正。
4．3．3 热源塔热泵机组的制热能力应根据防冻溶液的热物性进行修正。
4．3．4 多台循环水泵和热源塔热泵机组之间通过共用集管连接时，应在每台热源塔热泵机组进水管或出水管上设置电动阀。
4．4 溶液浓缩装置设计选用
4．4．1 开式热源塔热交换系统应设置溶液浓缩装置，闭式热源塔热交换系统可根据需要设置溶液浓缩装置。
4．4．2 溶液浓缩装置的总排放量宜大于热源塔冬季运行时的总吸湿量，溶液浓缩装置的运行宜采用自动控制。
4．5 管路系统及材料设计选用
4．5．1 热源塔热交换系统宜采用变流量设计。
4．5．2 热源塔热交换系统设计时应根据实际选用的传热介质的物性参数进行水力计算。
4．5．3 循环泵的台数与规格宜与热源塔热泵机组及系统水力特性相对应。
4．5．4 热源塔热交换系统循环泵宜采用机械密封型。
4．5．5 热源塔热泵系统管路应采用热胀冷缩的补偿措施，并设置过滤、清洗、水处理装置。最高点应设置排气装置，最低点应设置排空装置。
4．5．6 热源塔热交换系统室内管道部分宜采取保温措施。管路的保温制作应符合现行国家标准《设备及管道绝热技术通则》GB／T 4272的要求。
4．5．7 传热介质的选用应符合下列要求：
1 应选用安全无毒，弱腐蚀性，与热源塔及管材、管件无化学反应的传热介质；
2 应选用较低冰点的传热介质；
3 应选用良好的传热特性、较低摩擦阻力的传热介质；
4 选用的传热介质宜易于购买、运输和储藏。
4．5．8 在有可能冻结的地区，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注明。
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温度低3℃～5℃。
4．5．10 热源塔热交换系统应设置防冻溶液储液箱，宜设置补液装置、溶液浓度监测装置，热源塔的溢流管应与防冻溶液的储液箱连接，储液箱的容量应根据设备及管道容液量及膨胀量计算确定。
4．5．11 热源塔热泵系统的管材及管件应符合下列规定：
1 应采用化学稳定性好、耐腐蚀、流动阻力小的管材及管件，并应根据传热介质的腐蚀特性对热源塔热交换系统进行有效的防腐处理。
2 管材及管件质量应符合国家现行相应产品标准中的各项规定。其公称压力和使用温度应满足设计要求。
4．5．12 热源塔热泵系统用于冷、热工况转换的阀门应有可靠的密闭性，且操作方便，并应符合现行国家标准《工业阀门 压力试验》GB／T 13927的有关规定。
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5 施工安装
5．1 一般规定
5．1．1 热源塔热泵系统的施工安装应符合现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243、《通风与空调工程施工规范》GB 50738及《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411的有关规定。
5．1．2 热源塔热泵机组的安装应符合现行国家标准《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274的有关规定。
5．1．3 热源塔、热源塔热泵机组、溶液浓缩装置、泵、管道、管件及阀门的型号、规格、性能及技术参数等应符合设计要求，设备机组的外表应无损伤、密封应良好，随机文件和配件应齐全。
5．1．4 热源塔热泵系统设备的搬运和吊装，应符合产品技术文件的规定，并应做好设备的保护工作，防止因搬运或吊装而造成的设备损伤。
5．2 施工准备
5．2．1 热源塔热泵系统施工前应具备下列条件：
1 设计施工图纸和有关技术文件齐全；
2 有完善的施工方案和施工组织设计，并已完成技术交底；
3 施工现场具有供水、供电条件，有储放材料的临时设施；
4 土建专业已完成机房墙面内粉刷(不含面层)，外窗、外门已安装完毕，安装热源塔的地(屋)面已清理干净；
5 相关电气预埋等工程已完成，电源配电箱已安装；
6 设备基础已验收，设备的基础应平整。
5．2．2 对施工所用的管材、管件及防冻剂应采取下列保护措施：
1 管件、防冻剂应包装后运输，不得裸露散装；在运输、装卸和搬运时，应小心轻放，不得抛、摔、滚、拖。
2 待安装管材、管件不得暴晒雨淋，并应避免因环境温度和物理压力受到损害。
3 防冻剂应按产品说明书的要求存放。
5．2．3 热泵机组、热源塔及其他设备应做好防潮、防磕碰等措施；热泵机组不宜在高温、高湿、低温环境下存放。
5．3 安 装
5．3．1 热源塔安装应符合下列规定：
1 基础标高应符合设计要求，允许误差应为±20mm。热源塔地脚螺栓与预埋件的连接应牢固。
2 热源塔安装应水平，单台热源塔安装水平度偏差不应大于 2‰。
3 热源塔的出水口及喷嘴的方向和位置应正确，积水盘应严密无渗漏；分水器应布水均匀。带转动布水器的热源塔，其转动部分应灵活，喷水出口应符合设计或产品要求，方向应一致。
4 热源塔风机叶片端部与塔体四周的径向间隙应均匀。对于叶片角度可调的风机，叶片角度应一致。
5 热源塔应安装固定的检修梯。
5．3．2 热源塔热泵机组及溶液浓缩装置的安装应符合下列规定：
1 机组就位后，基准面应按设备技术文件规定进行找平，其纵向、横向水平度偏差均不应超过0．5‰。
2 机组的布置应符合设计要求，应考虑适当的操作位置，两侧与墙之间应留出足够的维修空间。
3 机组安装时，应采取合适的减震措施，并用水准仪检查其纵向和横向水平度，偏差值不应超过1‰。
5．3．3 热源塔热交换系统的管件与管材焊接处应根据防冻溶液的腐蚀特性进行有效的防腐处理。管道连接应符合国家现行有关标准的规定。
5．3．4 热源塔热泵系统全部安装完毕，应进行水系统冲洗。系统冲洗时，污水不应经过热泵机组；水系统冲洗干净且排气完成后，应进行水压试验。当工作压力小于或等于1．0MPa时，水压试验的试验压力应为工作压力的1．5倍，且不应小于0．6MPa；当工作压力大于1．0MPa时，试验压力应为工作压力加0．5MPa。在试验压力下，稳压至少12h，稳压后压力降不应大于3％。
5．3．5 水压试验宜采用手动泵缓慢升压，升压过程中应随时观察与检查，不渗漏为合格；不得以气压试验代替水压试验。
5．3．6 防冻溶液注入应在系统冲洗和试压完毕后进行，并应保证管路及设备中的水及冲洗液排尽，泄水阀应关闭，排气阀应开启。防冻溶液可按照浓度或密度进行配置，配制过程中，应根据防冻剂产品说明书的要求，采取相应的防护措施。
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6 调试与验收
6．1 一般规定
6．1．1 热源塔热泵系统的调试与验收除应符合本规程的规定外，还应符合设备技术文件和现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243、《通风与空调工程施工规范》GB 50738及《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411的相关规定。
6．1．2 热源塔热泵系统整体验收前，应进行单机试运行和调试、系统试运行和调试。试运行和调试应在设备、管道、保温、配套电气等施工全部完成后进行。
6．1．3 热源塔热泵系统调试前，应组织相关人员，准备调试资料、设备和仪器，制订调试大纲及进度计划，并应对热源塔、热源塔热泵机组、溶液浓缩装置、水泵及其他设备进行清扫和完整性检查，现场的环境应保持清洁，确定排水系统管路良好，地下室、设备机房内排水系统处于正常工作状态。
6．1．4 调试所使用的测试仪器和仪表，性能应稳定可靠，其精度等级及最小分度数值应满足测试要求，并应符合国家有关计量法规及检定规程的规定。
6．2 设备调试
6．2．1 设备调试前，防冻溶液浓度应达到设计要求。
6．2．2 防冻溶液浓度检测及调整时，应开启热源塔热交换系统循环泵，根据检测结果进行浓度调整。
6．2．3 热源塔热交换系统及主机单机试运行及调试应符合下列规定：
1 热源塔试运行不应少于2h，热源塔本体稳固，不应有异常振动，风机叶轮旋转方向应正确，运转应平稳，布水器淋水应均匀，热源塔进风口不应有水溅出，出风口不应有明显的飘液现象，其噪声应符合设备技术文件的规定。同一热源塔热交换系统的多台热源塔并联运行时，水面高度应一致，高差不应大于30mm；
2 水泵连续运转不应少于2h，叶轮安装方向应正确，运转应平稳，无异常振动和声响；
3 热源塔热泵机组试运行不应少于8h，应无异常情况，且符合设备技术文件和现行国家标准《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274的有关规定；
4 溶液浓缩装置试运行不应少于2h，不应有异常振动及声响，溶液不得渗漏，紧固连接部位不应松动，溶液浓度应正确，并应按正常的控制逻辑进行浓缩。
6．3 系统调试
6．3．1 热源塔热泵系统整体试运行与调试应符合下列规定：
1 整体试运行与调试前，应制订整体试运行与调试方案，并报送专业监理工程师审核批准；
2 整体调试应先进行水系统和风系统平衡调试，确定系统循环总流量、各分支流量和各末端设备流量均达到设计要求；
3 水力平衡调试完成后，应分别进行热源塔、热源塔热泵机组、溶液浓度控制系统的试运行测试，并填写试运行测试记录；
4 热源塔、热源塔热泵机组、溶液浓度控制系统试运行测试正常后，应进行连续24h的系统试运行，并填写试运行记录；
5 热源塔热泵系统调试应分冬、夏两季进行，且调试结果应达到设计要求。调试完成后应编写调试报告及运行操作规程，并提交甲方确认后存档。
6．3．2 热源塔试运行测试应记录下列参数：
1 室外空气干球温度和相对湿度；
2 热源塔传热介质的进、出口温度和流量；
3 电压、电流及输入功率；
4 噪声；
5 传热介质浓度。
6．3．3 热源塔热泵机组试运行测试应记录下列参数：
1 热源侧传热介质的进、出口温度和流量；
2 使用侧的供、回水温度和流量；
3 传热介质浓度；
4 电压、电流及输入功率。
6．3．4 溶液浓缩装置试运行测试应记录下列参数：
1 防冻溶液进、出口温度和浓度；
2 电压、电流及输入功率；
3 溶液排放流量、浓度及温度。
6．3．5 系统联合调试应监测下列参数：
1 室内温湿度；
2 热源塔热泵机组使用侧和热源侧的温度和流量；
3 热源塔内传热介质进、出口温度和流量；
4 空调系统供、回水温度和流量；
5 传热介质浓度。
6．4 工程验收
6．4．1 热源塔热泵系统应进行冬、夏两季运行测试，对热源塔的实测热力性能、热源塔热泵系统的实测性能作出评价。
6．4．2 热源塔热泵系统整体验收时，施工方应提供相关验收资料。
7 运行与维护
7．0．1 热源塔热泵系统的设计和施工单位应对系统使用管理和维护的单位进行必要的系统使用管理和维护的技能培训。
7．0．2 系统使用、管理维护的单位应建立热源塔热泵系统运行与维护的规章制度，并在过程中逐步完善。
7．0．3 系统运行应符合下列规定：
1 在冬季运行中，应定期检测热源塔热交换系统的溶液浓度、pH值等，并根据气温条件的变化，对溶液浓度进行调节，以保证热源塔热泵系统的可靠运行。
2 热源塔热泵系统运行过程中，应检查热源塔、热源塔热泵机组及溶液浓缩装置的运行情况，并记录相关的参数。
3 热源塔冬夏切换时，应清洗热源塔热交换系统，防止未洗净的防冻溶液在切换后进入建筑物内系统管道。
7．0．4 开式热源塔热泵系统冬季工况向夏季工况切换应符合下列规定：
1 工况切换前，应回收系统中的防冻溶液，不得直接排放。
2 防冻溶液回收完成后，应用清水清洗热源塔热交换系统管路及过滤器。清洗合格后，方可进行阀门切换。
3 阀门切换时，应按设计要求，完整切换所要求的阀门或阀门组，不得遗漏。
4 切换完成后，应检查使用侧与热源侧切换阀门的密封情况，确保无泄漏。
5 应向热源塔热交换系统加入水。
7．0．5 热源塔热泵系统的主要设备应定期进行维护保养。
7．0．6 热源塔热泵机房温湿度应满足保证设备正常运行的要求。
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待，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 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑给水排水设计规范》GB 50015
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243
《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274
《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736
《通风与空调工程施工规范》GB 50738
《设备及管道绝热技术通则》GB／T 4272
《工业阀门 压力试验》GB／T 13927
《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
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