ICS 27.080 F 10 DB11 北京市地方标准 DB11/T 1237 2015 污水源热泵系统设计规范 Code for design of sewage-source heat pump system 2015-09-23发布 2016-01-01实施 北京市质量技术监督局 发布 DB11/T 1237 2015 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语.1 4 基本要求.2 5 工程勘测.2 6 污水换热系统.3 6.1 一般规定.3 6.2 原污水换热系统.3 6.3 排放水换热系统.4 6.4 再生水换热系统.5 7 建筑物内系统.5 7.1 一般规定.5 7.2 水源热泵机组.5 7.3 水系统.5 7.4 热回收.6 8 监测与控制.6 8.1 一般规定.6 8.2 监测.6 8.3 控制.6 DB11/T 1237 2015 II 前 言 本标准按 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由北京市水务局提出并归口。本标准由北京市水务局组织实施。本标准起草单位：北京城市排水集团有限责任公司、北京市市政工程设计研究总院有限公司、北京 市建筑设计研究院有限公司、北京瑞宝利热能科 技 有限公司、北京市 地质 工程勘 察 院、北京北排 清洁 能源 投资 公司。本标准 主 要起草 人：郑江、刘达克、王增义、李雁、张杰、杨胜东、谢栋辉、许淑惠、袁玉霞、王瑀、解海立、关旭、杨超、陈晓军、翟家骥。DB11/T 1237 2015 1 污水源热泵系统设计规范 1 范围 本标准规定 了 污水源热泵系统设计的基本要求、工程勘测、污水换热系统、建筑物内系统、监测与控制。本标准 适 用 于以 城 镇 原污水、排放水、再生水 作为低温 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 进行供冷、供 热 和加 热生 活 热水系统的工程设计。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，仅所注日期 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/T 19409 水（地）源热泵机组 GB 30721 水（地）源热泵机组能 效 限定 值及 能 效等级 GB 50013 室外 给水设计规范 GB 50014 室外 排水设计规范 GB 50015 建筑给水排水设计规范 GB 50736 民 用建筑 供 暖通风 与 空 气 调节 设计规范 CJ/T 337 城 镇 污水热泵热能利用水 质 3 术语 下列 术语 和 定 义适 用 于 本文件。3.1 污水源热泵系统 sewage-source heat pump system 以 污水 为低温 热源，由水源热泵机组、污水换热系统、建筑物内系统组 成 的 供冷供 热系统。3.2 污水 sewage 原污水、排放水 或 再生水的统 称。3.3 原污水 original sewage 未经 任 何处理 的城 镇 污水。3.4 排放水 treatment effluent 原污水 经二级处理后，水 质达 到 排放 地 表 水 体 要求的水。3.5 再生水 reclaimed water,renovated water 原污水 经深度处理后，水 质达 到 再生利用基本要求的水。DB11/T 1237 2015 2 3.6 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 热源的热泵设 备。3.7 污水换热系统 sewage heat-exchange system 采 集污水 中 冷/热能的热 交 换系统。根据 污水换热 方式，分 为 开式 污水系统 和 闭式 污水系统。3.8 闭式污水系统 closed sewage system 污水 在 引水泵的 驱动 下，经 适 当处理直接流经 水源热泵机组 或 通过中间 换热 器 进行 热 交 换的系统。3.9 开式污水系统 open sewage system 换热 盘管 按 特 定排 列 方式置 于 流动 污水 中，传 热 介质 通过 换热 盘管管壁 与污水 进行 热 交 换的系统。3.10 提升井 sewage well 闭式 污水系统 中，用 于 从重力流 污水 管渠中 引水的 地下 构 筑物。3.11 换热池 sewage tank 开式 污水系统 中，污水 不 断流过 的水 池 与 其 中 换热 盘管 的总 称。3.12 引水 sewage intake 用 于 污水换热系统 进行 热 交 换，从 城 镇 排水设施 取 集污水的 过 程。3.13 退水 sewage discharge 经过 污水换热系统的热 交 换 后，将 污水 退 回城 镇 排水系统的 过 程。4 基本要求 4.1 污水源热泵系统的设计 方案，应 根据 污水源 条 件、建筑用 途及功 能、冷 热 负荷构成特点等，通过 技 术 经济比较确 定。设计 中 应 优先 采 用 新 工 艺、新 技 术、新材料 和 新 设 备。4.2 污水源热泵系统的污水源 条 件，应 符合 下列 规定：水 温：供冷 工 况 不 宜大 于 28，供 热工 况 不 宜小 于 10；水 质：宜符合 CJ/T 337的规定；水 量：应 能 满足 污水换热系统设计换热 量 的 需 要。4.3 污水源热泵系统的污水热能利用，不应 改 变 污水水 质 的 化学 组 成。4.4 污水源热泵系统设计前，应 评估 污水热能利用 对 城 镇 排水与污水 处理 设施 安全运 行 的 影响。4.5 污水源热泵系统设计 中，对 有 可 能 造 成 人 体 伤害 的 构 筑物、设 备及管 道，应采 取 安全 防 护措 施。5 工程勘测 5.1 污水源热泵系统 方案 设计前，应对 工程 周边 的污水 资 源 条 件 进行 勘测 和 调 查，并 编写 污水 资 源勘 测 报告。勘测 报告 应对 污水 资 源 可 利用 情 况 提出建 议，并 至 少应 包括 下列 内 容：可 利用的污水 类型，引水 和 退 水的位 置 与 方式，输 水 线路、距离 与 高差；可 利用引水 点 的污水 流量、水 温、压 力等 参数 及 其 变化 规 律。DB11/T 1237 2015 3 5.2 污水源热泵系统 方案 设计前，应 由 具 备 资质 的工程勘 察 单位 对 引 退 水 构 筑物、水源热泵机 房 和 输水 管 道线路 的工程 场 地 状 况 进行 勘 查，并 编写 工程勘 查报告。勘 查报告 应对 工程施工 风 险 进行 评估，并至 少应 包括 下列 内 容：场 地 的规 划面积、形状 及 坡 度；场 地 内 已 有建筑物 和 规 划 建筑物的 占 地 面积 及 其 分 布；场 地 内 树木植被、池 塘、沟 渠及 架 空 电线、电缆 的 分 布；场 地 内 已 有 地下 管 线、地下 构 筑物的 分 布 及 其 埋 深；场 地 内 拟 建 输 水 管 道 的 路 由与 埋 深；场 地 内 地下 水位与工程 地质 情 况；地 基 处理 建 议 与 地下 障碍 物的 穿越 方案。6 污水换热系统 6.1 一般规定 6.1.1 污水换热系统的设计换热 量，应 按污水源热泵系统的 最 大 吸 热 量/释 热 量 进行 计 算，并 考虑 合理的污 垢 系 数。6.1.2 污水换热系统 宜 采 用 变 流量 设计。污水换热 装 置 的 数 量 应 与水源热泵机组的设 置 相匹配。6.1.3 污水换热 装 置 源水 流 道 的 材 质，应 与污水水 质 相 适应，满足抗腐蚀、耐磨损、防 结垢 的要求。6.1.4 污水换热系统的设计引水 量，应 按设计工 况 下 的 最 大流量 进行 计 算；对于 闭式 系统，还 应 考虑污水 过 滤 处理 的 反冲洗耗 水 量。6.1.5 引水 和 退 水的位 置 与 方式，应 综 合 考虑 规 划 要求、换热系统 形 式、引水 距离 与 高差、施工 场 地与 条 件 等 因素，通过 技 术 经济比较确 定。6.1.6 从重力流 污水 管渠 引水，应 符合 下列 规定：引水 点 应采 用 分流 三 通 井，并 应 在分流 槽 内设 置断流 装 置；退 水 点 应 位 于 引水 点 下 游 并 间 隔 至 少 一 个检 查 井 距；引水 点 与 退 水 点 之 间 的污水 管渠 上 不 宜 设 置流量调节 装 置；宜 采 用 专 用 管渠退 水；如 经 既 有城 镇 污水 管渠退 水，不应 影响相 关 用 户 的排水，并 应 满足 区域排水规 划 的要求；压 力流退 水 应 设 置 消 能 井；退 水 点 应采 用 合流 三 通 井，并 宜在 支 流 槽 内设 置断流 装 置。6.1.7 从 压 力流 污水 管 道 引水，应 符合 下列 规定：引水 点 应采 用 三 通 阀门井，在 引水 管 始端 设 置 关 断 阀门；退 水 点 应 位 于 引水 点 下 游 并 保持 一定 距离；引水 点 与 退 水 点 之 间 的污水 管 道 上 不应 设 置流量调节 装 置；应采 用 专 用 管 道 退 水；退 水 点 应采 用 三 通 阀门井，在退 水 管 末端 设 置 关 断 阀门。6.1.8 引水 管 与 退 水 管 的设计，重力流 应 符合 GB 50014的规定，压 力流 应 符合 GB 50013的规定。引水 距离 较 长时，引水 管宜 保 温。6.2 原污水换热系统 6.2.1 原污水换热系统的 退 水水 温，供冷 工 况 不应 高 于 40，供 热工 况 不应低于 5。6.2.2 原污水换热系统 应采 用 闭式，并 宜 设 置中间 换热 器。如 直接 进 入 水源热泵机组，水源热泵机组DB11/T 1237 2015 4 应 特 殊 设计。6.2.3 原污水换热 器 应 设 置在 线 清 洗装 置，源水 流 道 的 流 速 不 宜小 于 1.2m/s。6.2.4 原污水换热 器宜 设 在 独 立 房 间 内，房 间 应 设 置 清 洗 设施 及通风 系统。6.2.5 传 热 介质 系统 宜 设 置 排 气、定 压、膨胀、自 动 补 水 和 漏 水 报 警 装 置。6.2.6 原污水换热前 应 经过 滤 处理。过 滤 设 备 应采 用 密 闭式，并 应 符合 下列 规定：过 滤 精 度 应 与换热 器 污水 流 道 的 断 面 尺寸 相匹配；宜 设 置 自 动 反冲 排污 功 能；过 滤 拦截 的污物，可 从 设 备分 离 出 来 的，不应 再排 入 城 镇 排水系统；反冲洗 排水 应 排 入 城 镇 污水 管渠，不应 排 入雨 水 管渠 或 水 体；数 量 应 与换热 器 的设 置 相匹配，并 满足 污水换热系统 正常 运 行 的 需 求；宜 设 在 独 立 房 间 内，并 应 设 置通风 系统；地下 房 间 应 设 置 机 械 通风，必 要 时 应 设 置 事故 通风 与 有 害 气 体 监测系统。6.2.7 原污水换热系统 应 从重力流管渠 引水。引水 和 退 水设计 应 符合 下列 规定：引水泵 应 设 在 提 升井 内，并 宜 采 用 带 有 绞刀 的 潜 污泵；引水泵 台 数 应 与换热 器 的设 置 相匹配，流量 应 按设计引水 量 和 工 作 台 数 计 算 确 定；扬 程 应 按引水 高差、设计 流量 下 的总水 头 损 失 计 算 确 定，并 考虑 换热 器 结垢 的 影响；提 升井 宜 靠近 引水 点，有 效 容积 应不 小 于 单 台 最 大 引水泵 5min的提 升 水 量，并 考虑 井 内 允 许 积 泥 量；提 升井 的 进 水 宜 设 置 拦 污 栅，并 应采 取 措 施 避免 清 污 对 周边 环境 造 成 不 利 影响。6.3 排放水换热系统 6.3.1 排放水换热系统的 退 水水 温，应 根据退 水 对 受纳 水 体 的热污 染 影响评 价 经 计 算 确 定：供冷 工 况时受纳 水 体 的 周 平均 温 升 不应超 过 1，供 热工 况 时受纳 水 体 的 周 平均 温 降 不应超 过 2。6.3.2 排放水换热系统 可采 用 开式 或 闭式 两种 形 式，应 综 合 考虑 引水与 退 水 条 件、运 行 维 护 要求 等 因素，通过 技 术 经济比较确 定。6.3.3 排放水换热系统 应 从重力流管渠 引水，引水 点 应 设 在 水 质 检 测 取 样 点 的 下 游。6.3.4 排放水换热系统 采 用 闭式，宜直接 进 入 水源热泵机组，并 应 符合 下列 规定：排放水换热 器 应 具 备 免拆 清 洗 功 能，源水 流 道 的 流 速 不 宜小 于 1.0m/s；引水泵 应 设 在 提 升井 内，并 宜 采 用 潜 水泵；引水泵 台 数 应 与换热 器 的设 置 相匹配，流量 应 按设计引水 量 和 工 作 台 数 计 算 确 定；扬 程 应 按引水 高差、设计 流量 下 的总水 头 损 失 计 算 确 定，并 考虑 换热 器 结垢 的 影响；提 升井 宜 靠近 引水 点，有 效 容积 应不 小 于 单 台 最 大 引水泵 5min的提 升 水 量。6.3.5 排放水换热系统 采 用 开式，应 符合 下列 规定：换热 池宜 靠近 引水 点，位 置 与 尺寸 应 符合 规 划 要求，形状 和 水 深 应 便 于 换热 盘管 布 置；换热 池宜 设 置 排 空 设施；大 型 换热 池宜分 格；换热 盘管宜 设 置外壁 清 洗装 置；换热 盘管 的 布 置 应 与换热 池 的 形状 与 尺寸 相 适应；换热 盘管 应可 靠固 定，与 池 底净 距 不应 小 于0.2m，最低 水位的 淹没 深度 不应 小 于 0.5m；换热 盘管 各 单 元 或 环 路 宜 采 用并 联，且 宜 为 同 程系统；换热 盘管 的规 格 与换热 特 性 应 通过 计 算或 试验 确 定；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 管材及管 件；管 件与 管材 应为 相 同 材料，公 称 压 力及 使 用 温 度 应 满足 设计要求，并 应 符合 国 家 现 行 标准的有 关 规定；传 热 介质 宜 采 用 添加防冻剂 的水 溶液，在 换热 盘管 内的 流 速 应 大 于 0.6m/s；传 热 介质 系统 应 设 置 排 气、定 压、膨胀、自 动 补 水 和 漏 水 报 警 装 置；DB11/T 1237 2015 5 传 热 介质 循 环 泵 应 设 在 热泵机 房 内。6.4 再生水换热系统 6.4.1 再生水换热系统的 退 水水 温，供冷 工 况 不应 高 于 35，供 热工 况 不应低于 4。6.4.2 再生水换热系统 应采 用 闭式，并 宜直接 进 入 水源热泵机组。6.4.3 再生水换热 器宜 具 备 免拆 清 洗 功 能，源水 流 道 的 流 速 不 宜小 于 1.0m/s。6.4.4 再生水换热系统 应 从 压 力流管 道 引水。引水 和 退 水设计 应 符合 下列 规定：引水泵 宜 设 在 热泵机 房 内，并 应采 用 管 道 泵；引水泵的 台 数 应 与换热 器 的设 置 相匹配，流量 应 按设计引水 量 和 工 作 台 数 计 算 确 定，扬 程 应 按引水 高差、设计 流量 下 的总水 头 损 失 计 算 确 定。6.4.5 再生水换热系统的设计，应采 取 措 施 保 证 再生水水 质不 受 污 染。7 建筑物内系统 7.1 一般规定 7.1.1 建筑物内系统的设计，应 符合 现 行 国 家 标准 GB 50736的规定。其 中，涉 及 生 活 热水 或其 它 热水 供应 部 分，应 符合 现 行 国 家 标准 GB 50015的规定。7.1.2 建筑物内系统设计 时，应 通过 技 术 经济比较后，增 设 辅助 冷 源/热源、蓄 冷/蓄 热 装 置 或其 它 节能设施。7.2 水源热泵机组 7.2.1 水源热泵机组的设 置方式，应 根据 供冷/供 热建筑的 特点 和 使 用 功 能，以 及 污水换热系统的 形 式确 定。7.2.2 水源热泵机组的 台 数 选择，应 能 适应 全 年 供冷/供 热 负荷 的 变化，不 宜 少于 2台。采 用 大 型 水源 热泵机组，应 有 容 量 控制机 构；采 用 小 型 水源热泵机组，应 按 其 负荷调节 性能 进行 台 数配 置。7.2.3 水源热泵机组 应 按实 际 运 行 参数 选 型，其 性能 应 符合 现 行 国 家 标准 GB/T 19409和 GB 30721的 相 关 规定，且 应 满足 污水源热泵系统 运 行 参数 的要求。7.2.4 污水 直接 进 入 水源热泵机组的 闭式 污水系统，所 选 用水源热泵机组的性能 应 考虑 污水 流 道结垢的 影响，采 用 合理 的污 垢 系 数 对 制 冷 量/制热 量 进行 修 正。7.2.5 开式 污水系统 或 设 置中间 换热 器 的 闭式 污水系统，传 热 介质添加防冻液 时，应对所 选 用水源热泵机组的制 冷 量/制热 量 和蒸 发 器/冷 凝 器 阻 力 进行 修 正。7.2.6 水源热泵机组 蒸 发 器 出口 应 设 防冻 保 护装 置。供冷/供 热工 况宜在 热泵工 质 侧 进行 切 换。7.3 水系统 7.3.1 水源热泵机组 直接 供冷/供 热 时，冷 水 供 水 温 度 不 宜 低于 5，热水 供 水 温 度 不 宜 高 于 55。有条 件 时，宜 适 当 增 大 供 回水 温 差。7.3.2 水源热泵机组的引水泵 和 循 环 泵 宜 按一机 对 一泵设 置。多 台 水源热泵机组的源水 或 空调 水 采 用 共 用集 管 连 接 时，应采 取 措 施 保 证 源水 或 空调 水系统 各 并 联环 路 之 间 的水 力 平 衡，每 台 水源热泵机组的进 口 和 出口 管 道 上均 应 装 设 电 控 阀，电 控 阀 应 与 对应 机组 联 锁。7.3.3 在 水源热泵机组 外 进行供冷/供 热 功 能 转 换的系统，应 在 水系统 上 设 置功 能 转 换 阀门，并 在 转 换 阀门上 作 出 明显 标 识；污水 直接 进 入 热泵机组的 闭式 污水系统，应 在 水系统 上 预留 水源热泵机组 清 洗 用 的 旁 通管。DB11/T 1237 2015 6 7.4 热回收 7.4.1 污水源热泵系统 同时 存 在 供冷 负荷 和供 热 负荷（如 生 活 热水）时，应 考虑 水源热泵机组 冷 凝 热 的回收利用。7.4.2 带 热回收的水源热泵机组用 于加 热生 活 热水 等 提 供 热 负荷 时，应 符合 下列 规定：提 供 的热水 温 度在 满足需 要的 情 况 下应 尽 量 低，提 供 较 高 温 度 热水 应 通过 技 术 经济比较确 定；应采 取 措 施 保 证 进 入 冷 凝 器 的水 温 满足安全运 行 的 最低 要求。8 监测与控制 8.1 一般规定 8.1.1 污水源热泵系统 应加 强 对 污水换热系统的监测 和 控制，保 证 污水换热系统的 退 水 温 度 不超 限。8.1.2 污水源热泵系统 应 有水源热泵机组 压缩 机 启停 与源水、空调 水 通断 联 锁 的 措 施。系统 启 动 时，电 动 阀、引水泵、循 环 泵 应 先 于 水源热泵机组 启 动，水源热泵机组 在 源水 和 空调 水 流动 得 以 证 实 后 再 启 动。系统 停 机 时 应 与 上 述顺序 相反。8.1.3 水源热泵机组 应 设 置 源水 侧 温 度 联 锁 保 护装 置，当 源水 侧 进、出水 温 度 超 限 时，应 自 动 报 警 和 启 动 辅助 冷/热源。8.2 监测 8.2.1 污水源热泵系统 应对以下 参数 进行 监测：水源热泵机组 蒸 发 器 进、出口水 温、压 力；水源热泵机组 冷 凝 器 进、出口水 温、压 力；分、集水 器 温 度、压 力（或压 差）；中间 换热 器 进、出口污水水 温、压 力；污水换热 池 进、出口污水水 温；水源热泵机组、引水泵、循 环 泵 等 设 备 的 启停 状 态；电 控 阀、调节 阀 等 阀门 的 阀 位；污水换热系统 吸 热 量/放热 量 的 瞬 时 值 和 累 计 值；空调 水系统 冷 量/热 量 的 瞬 时 值 和 累 计 值。8.2.2 闭式 污水系统设 置 污水 过 滤 设 备 的，应 监测 过 滤 设 备 的 进 出水 压 差，当 压 差 超 限 时 应 报 警。8.3 控制 8.3.1 水源热泵机组 宜 采 用 根据空调 水系统的 瞬 时 冷 量/热 量优 化 控制 运 行 台 数 的 自 动 运 行 方式。8.3.2 引水泵 应 根据 换热 器 出口污水 温 度 控制 运 行 台 数 或 变 速 调节。8.3.3 传 热 介质 循 环 泵 宜根据 热泵机组源水 侧 进、出口 温 差 控制 运 行 台 数。8.3.4 空调 水 循 环 泵 宜根据空调 水系统 压 差变化 控制 变 频 调 速 或 运 行 台 数。_