ICS27.080

F10

備案號:47606-2015DB11

北京市地方標準

DB11/T1237—2015

污水源熱泵系統設計規范

Codefordesignofsewage-sourceheatpumpsystem

2015-09-23發布2016-01-01實施

北京市質量技術監督局發布

DB11/T1237—2015

污水源熱泵系統設計規范

1范圍

本標準規定了污水源熱泵系統設計的基本要求、工程勘測、污水換熱系統、建筑物內系統、監測與

控制。

本標準適用于以城鎮原污水、排放水、再生水作為低溫熱源，以水或添加防凍劑的水溶液為傳熱介

質，采用蒸氣壓縮熱泵技術進行供冷、供熱和加熱生活熱水系統的工程設計。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T19409水（地）源熱泵機組

GB30721水（地）源熱泵機組能效限定值及能效等級

GB50013室外給水設計規范

GB50014室外排水設計規范

GB50015建筑給水排水設計規范

GB50736民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范

CJ/T337城鎮污水熱泵熱能利用水質

3術語

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

污水源熱泵系統sewage-sourceheatpumpsystem

以污水為低溫熱源，由水源熱泵機組、污水換熱系統、建筑物內系統組成的供冷供熱系統。

3.2

污水sewage

原污水、排放水或再生水的統稱。

3.3

原污水originalsewage

未經任何處理的城鎮污水。

3.4

排放水treatmenteffluent

原污水經二級處理后，水質達到排放地表水體要求的水。

3.5

再生水reclaimedwater,renovatedwater

原污水經深度處理后，水質達到再生利用基本要求的水。

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3.6

水源熱泵機組water-sourceheatpumpunit

以水或添加防凍劑的水溶液為低溫熱源的熱泵設備。

3.7

污水換熱系統sewageheat-exchangesystem

采集污水中冷/熱能的熱交換系統。根據污水換熱方式，分為開式污水系統和閉式污水系統。

3.8

閉式污水系統closedsewagesystem

污水在引水泵的驅動下，經適當處理直接流經水源熱泵機組或通過中間換熱器進行熱交換的系統。

3.9

開式污水系統opensewagesystem

換熱盤管按特定排列方式置于流動污水中，傳熱介質通過換熱盤管管壁與污水進行熱交換的系統。

3.10

提升井sewagewell

閉式污水系統中，用于從重力流污水管渠中引水的地下構筑物。

3.11

換熱池sewagetank

開式污水系統中，污水不斷流過的水池與其中換熱盤管的總稱。

3.12

引水sewageintake

用于污水換熱系統進行熱交換，從城鎮排水設施取集污水的過程。

3.13

退水sewagedischarge

經過污水換熱系統的熱交換后，將污水退回城鎮排水系統的過程。

4基本要求

4.1污水源熱泵系統的設計方案，應根據污水源條件、建筑用途及功能、冷熱負荷構成特點等，通過

技術經濟比較確定。設計中應優先采用新工藝、新技術、新材料和新設備。

4.2污水源熱泵系統的污水源條件，應符合下列規定：

——水溫：供冷工況不宜大于28℃，供熱工況不宜小于10℃；

——水質：宜符合CJ/T337的規定；

——水量：應能滿足污水換熱系統設計換熱量的需要。

4.3污水源熱泵系統的污水熱能利用，不應改變污水水質的化學組成。

4.4污水源熱泵系統設計前，應評估污水熱能利用對城鎮排水與污水處理設施安全運行的影響。

4.5污水源熱泵系統設計中，對有可能造成人體傷害的構筑物、設備及管道，應采取安全防護措施。

5工程勘測

5.1污水源熱泵系統方案設計前，應對工程周邊的污水資源條件進行勘測和調查，并編寫污水資源勘

測報告。勘測報告應對污水資源可利用情況提出建議，并至少應包括下列內容：

——可利用的污水類型，引水和退水的位置與方式，輸水線路、距離與高差；

——可利用引水點的污水流量、水溫、壓力等參數及其變化規律。

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5.2污水源熱泵系統方案設計前，應由具備資質的工程勘察單位對引退水構筑物、水源熱泵機房和輸

水管道線路的工程場地狀況進行勘查，并編寫工程勘查報告。勘查報告應對工程施工風險進行評估，并

至少應包括下列內容：

——場地的規劃面積、形狀及坡度；

——場地內已有建筑物和規劃建筑物的占地面積及其分布；

——場地內樹木植被、池塘、溝渠及架空電線、電纜的分布；

——場地內已有地下管線、地下構筑物的分布及其埋深；

——場地內擬建輸水管道的路由與埋深；

——場地內地下水位與工程地質情況；

——地基處理建議與地下障礙物的穿越方案。

6污水換熱系統

6.1一般規定

6.1.1污水換熱系統的設計換熱量，應按污水源熱泵系統的最大吸熱量/釋熱量進行計算，并考慮合理

的污垢系數。

6.1.2污水換熱系統宜采用變流量設計。污水換熱裝置的數量應與水源熱泵機組的設置相匹配。

6.1.3污水換熱裝置源水流道的材質，應與污水水質相適應，滿足抗腐蝕、耐磨損、防結垢的要求。

6.1.4污水換熱系統的設計引水量，應按設計工況下的最大流量進行計算；對于閉式系統，還應考慮

污水過濾處理的反沖洗耗水量。

6.1.5引水和退水的位置與方式，應綜合考慮規劃要求、換熱系統形式、引水距離與高差、施工場地

與條件等因素，通過技術經濟比較確定。

6.1.6從重力流污水管渠引水，應符合下列規定：

——引水點應采用分流三通井，并應在分流槽內設置斷流裝置；

——退水點應位于引水點下游并間隔至少一個檢查井距；

——引水點與退水點之間的污水管渠上不宜設置流量調節裝置；

——宜采用專用管渠退水；如經既有城鎮污水管渠退水，不應影響相關用戶的排水，并應滿足區域

排水規劃的要求；

——壓力流退水應設置消能井；

——退水點應采用合流三通井，并宜在支流槽內設置斷流裝置。

6.1.7從壓力流污水管道引水，應符合下列規定：

——引水點應采用三通閥門井，在引水管始端設置關斷閥門；

——退水點應位于引水點下游并保持一定距離；

——引水點與退水點之間的污水管道上不應設置流量調節裝置；

——應采用專用管道退水；

——退水點應采用三通閥門井，在退水管末端設置關斷閥門。

6.1.8引水管與退水管的設計，重力流應符合GB50014的規定，壓力流應符合GB50013的規定。引

水距離較長時，引水管宜保溫。

6.2原污水換熱系統

6.2.1原污水換熱系統的退水水溫，供冷工況不應高于40℃，供熱工況不應低于5℃。

6.2.2原污水換熱系統應采用閉式，并宜設置中間換熱器。如直接進入水源熱泵機組，水源熱泵機組

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應特殊設計。

6.2.3原污水換熱器應設置在線清洗裝置，源水流道的流速不宜小于1.2m/s。

6.2.4原污水換熱器宜設在獨立房間內，房間應設置清洗設施及通風系統。

6.2.5傳熱介質系統宜設置排氣、定壓、膨脹、自動補水和漏水報警裝置。

6.2.6原污水換熱前應經過濾處理。過濾設備應采用密閉式，并應符合下列規定：

——過濾精度應與換熱器污水流道的斷面尺寸相匹配；

——宜設置自動反沖排污功能；過濾攔截的污物，可從設備分離出來的，不應再排入城鎮排水系統；

——反沖洗排水應排入城鎮污水管渠，不應排入雨水管渠或水體；

——數量應與換熱器的設置相匹配，并滿足污水換熱系統正常運行的需求；

——宜設在獨立房間內，并應設置通風系統；地下房間應設置機械通風，必要時應設置事故通風與

有害氣體監測系統。

6.2.7原污水換熱系統應從重力流管渠引水。引水和退水設計應符合下列規定：

——引水泵應設在提升井內，并宜采用帶有絞刀的潛污泵；

——引水泵臺數應與換熱器的設置相匹配，流量應按設計引水量和工作臺數計算確定；揚程應按引

水高差、設計流量下的總水頭損失計算確定，并考慮換熱器結垢的影響；

——提升井宜靠近引水點，有效容積應不小于單臺最大引水泵5min的提升水量，并考慮井內允許

積泥量；

——提升井的進水宜設置攔污柵，并應采取措施避免清污對周邊環境造成不利影響。

6.3排放水換熱系統

6.3.1排放水換熱系統的退水水溫，應根據退水對受納水體的熱污染影響評價經計算確定：供冷工況

時受納水體的周平均溫升不應超過1℃，供熱工況時受納水體的周平均溫降不應超過2℃。

6.3.2排放水換熱系統可采用開式或閉式兩種形式，應綜合考慮引水與退水條件、運行維護要求等因

素，通過技術經濟比較確定。

6.3.3排放水換熱系統應從重力流管渠引水，引水點應設在水質檢測取樣點的下游。

6.3.4排放水換熱系統采用閉式，宜直接進入水源熱泵機組，并應符合下列規定：

——排放水換熱器應具備免拆清洗功能，源水流道的流速不宜小于1.0m/s；

——引水泵應設在提升井內，并宜采用潛水泵；

——引水泵臺數應與換熱器的設置相匹配，流量應按設計引水量和工作臺數計算確定；揚程應按引

水高差、設計流量下的總水頭損失計算確定，并考慮換熱器結垢的影響；

——提升井宜靠近引水點，有效容積應不小于單臺最大引水泵5min的提升水量。

6.3.5排放水換熱系統采用開式，應符合下列規定：

——換熱池宜靠近引水點，位置與尺寸應符合規劃要求，形狀和水深應便于換熱盤管布置；

——換熱池宜設置排空設施；大型換熱池宜分格；

——換熱盤管宜設置外壁清洗裝置；

——換熱盤管的布置應與換熱池的形狀與尺寸相適應；換熱盤管應可靠固定，與池底凈距不應小于

0.2m，最低水位的淹沒深度不應小于0.5m；

——換熱盤管各單元或環路宜采用并聯，且宜為同程系統；換熱盤管的規格與換熱特性應通過計算

或試驗確定；

——換熱盤管應采用化學穩定性好、耐腐蝕、導熱系數大、流動阻力小的管材及管件；管件與管材

應為相同材料，公稱壓力及使用溫度應滿足設計要求，并應符合國家現行標準的有關規定；

——傳熱介質宜采用添加防凍劑的水溶液，在換熱盤管內的流速應大于0.6m/s；

——傳熱介質系統應設置排氣、定壓、膨脹、自動補水和漏水報警裝置；

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——傳熱介質循環泵應設在熱泵機房內。

6.4再生水換熱系統

6.4.1再生水換熱系統的退水水溫，供冷工況不應高于35℃，供熱工況不應低于4℃。

6.4.2再生水換熱系統應采用閉式，并宜直接進入水源熱泵機組。

6.4.3再生水換熱器宜具備免拆清洗功能，源水流道的流速不宜小于1.0m/s。

6.4.4再生水換熱系統應從壓力流管道引水。引水和退水設計應符合下列規定：

——引水泵宜設在熱泵機房內，并應采用管道泵；

——引水泵的臺數應與換熱器的設置相匹配，流量應按設計引水量和工作臺數計算確定，揚程應按

引水高差、設計流量下的總水頭損失計算確定。

6.4.5再生水換熱系統的設計，應采取措施保證再生水水質不受污染。

7建筑物內系統

7.1一般規定

7.1.1建筑物內系統的設計，應符合現行國家標準GB50736的規定。其中，涉及生活熱水或其它熱水

供應部分，應符合現行國家標準GB50015的規定。

7.1.2建筑物內系統設計時，應通過技術經濟比較后，增設輔助冷源/熱源、蓄冷/蓄熱裝置或其它節

能設施。

7.2水源熱泵機組

7.2.1水源熱泵機組的設置方式，應根據供冷/供熱建筑的特點和使用功能，以及污水換熱系統的形式

確定。

7.2.2水源熱泵機組的臺數選擇，應能適應全年供冷/供熱負荷的變化，不宜少于2臺。采用大型水源

熱泵機組，應有容量控制機構；采用小型水源熱泵機組，應按其負荷調節性能進行臺數配置。

7.2.3水源熱泵機組應按實際運行參數選型，其性能應符合現行國家標準GB/T19409和GB30721的

相關規定，且應滿足污水源熱泵系統運行參數的要求。

7.2.4污水直接進入水源熱泵機組的閉式污水系統，所選用水源熱泵機組的性能應考慮污水流道結垢

的影響，采用合理的污垢系數對制冷量/制熱量進行修正。

7.2.5開式污水系統或設置中間換熱器的閉式污水系統，傳熱介質添加防凍液時，應對所選用水源熱

泵機組的制冷量/制熱量和蒸發器/冷凝器阻力進行修正。

7.2.6水源熱泵機組蒸發器出口應設防凍保護裝置。供冷/供熱工況宜在熱泵工質側進行切換。

7.3水系統

7.3.1水源熱泵機組直接供冷/供熱時，冷水供水溫度不宜低于5℃，熱水供水溫度不宜高于55℃。有

條件時，宜適當增大供回水溫差。

7.3.2水源熱泵機組的引水泵和循環泵宜按一機對一泵設置。多臺水源熱泵機組的源水或空調水采用

共用集管連接時，應采取措施保證源水或空調水系統各并聯環路之間的水力平衡，每臺水源熱泵機組的

進口和出口管道上均應裝設電控閥，電控閥應與對應機組聯鎖。

7.3.3在水源熱泵機組外進行供冷/供熱功能轉換的系統，應在水系統上設置功能轉換閥門，并在轉換

閥門上作出明顯標識；污水直接進入熱泵機組的閉式污水系統，應在水系統上預留水源熱泵機組清洗用

的旁通管。

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7.4熱回收

7.4.1污水源熱泵系統同時存在供冷負荷和供熱負荷（如生活熱水）時，應考慮水源熱泵機組冷凝熱

的回收利用。

7.4.2帶熱回收的水源熱泵機組用于加熱生活熱水等提供熱負荷時，應符合下列規定：

——提供的熱水溫度在滿足需要的情況下應盡量