《地源热泵培训》课件

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地源热泵系统工程技术规范 1 地 源 热 泵 系 统 工 程 培 训 教 程 三 棱 科 技 集 团 建 筑 节 能 事 业 部 2011年 7月 地源热泵系统工程技术规范 2 地 源 热 泵 诞 生 于 20世 纪 80年 代 中 期 。 据 美 国 10年 来 的 统 计 资 料 , 地 源 热 泵 的 运 行费 用 ( 采 暖 ) 比 耗 电 空 调 节 约 22% 25%, 比燃 油 、 燃 煤 锅 炉 运 行 费 用 节 约 40% 60%。 系 统 平 均 寿 命 预 计 15 18年 , 开 式 循 环 系 统30年 , 闭 式 循 环 系 统 寿 命 预 计 50年 。 地源热泵系统工程技术规范 3 地 源 热 泵 技 术 是 一 项 值 得 大 面 积 推 广 的 建 筑 供 能 技 术 。 地 源 热 泵是 一 种 利 用 浅 层 和 深 层 的 大 地 能 量 , 包 括 土 壤 、 地 下 水 、 地 表 水 等 天然 能 源 作 为 冬 季 热 源 和 夏 季 冷 源 , 然 后 再 由 热 泵 机 组 向 建 筑 物 供 冷 供热 的 系 统 , 是 一 种 利 用 可 再 生 能 源 的 既 可 供 暖 又 可 制 冷 的 新 型 中 央 空调 系 统 。 抽 取 地 下 水 水 源 热 泵 , 由 于 技 术 限 制 , 全 部 回 灌 不 易 做 到 , 监 督 实施 也 比 较 困 难 , 而 且 容 易 造 成 地 下 水 污 染 和 地 质 塌 陷 。 在 国 外 目 前 大 面 积 推 广 使 用 的 是 埋 管 式 地 源 热 泵 技 术 , 是 充 分 利用 浅 层 地 热 的 最 佳 技 术 途 径 。 目 前 埋 管 式 地 源 热 泵 在 欧 美 国 家 已 得 到 普 遍 应 用 , 已 被 充 分 证 明 是成 熟 可 行 的 技 术 , 在 我 国 , 建 设 部 和 一 些 省 市 的 建 筑 节 能 政 策 中 明 确提 出 推 广 使 用 地 源 热 泵 , 也 已 经 在 很 多 大 型 空 调 工 程 中 得 到 使 用 。( 欧 美 普 遍 使 用 的 是 在 别 墅 中 , 在 冬 天 取 暖 、 夏 天 空 调 的 地 区 ) 地 源 热 泵 系 统 简 介 地源热泵系统工程技术规范 4 地源热泵系统工程技术规范 5 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 7 1.0.1 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 。 1 术 语 地源热泵系统工程技术规范 8 1.0.2 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 。1.0.3 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 。1.0.4 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 。1.0.5 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 。 1 术 语 地源热泵系统工程技术规范 9 1.0.6 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 。1.0.7 地 埋 管 换 热 器 ground heat exchanger 供 传 热 介 质 与 岩 土 体 换 热 用 的 , 由 埋 于 地 下 的 密 闭 循 环 管组 构 成 的 换 热 器 , 又 称 土 壤 热 交 换 器 。 根 据 管 路 埋 置 方 式 不 同 ,分 为 水 平 地 埋 管 换 热 器 和 竖 直 地 埋 管 换 热 器 。1.0.8 水 平 地 埋 管 换 热 器 horizontal ground heat exchanger 换 热 管 路 埋 置 在 水 平 管 沟 内 的 地 埋 管 换 热 器 , 又 称 水 平 土壤 热 交 换 器 。 1 术 语 地源热泵系统工程技术规范 10 1.0.9 竖 直 地 埋 管 换 热 器 vertical ground heat exchanger 换 热 管 路 埋 置 在 竖 直 钻 孔 内 的 地 埋 管 换 热器 , 又 称 竖 直 土 壤 热 交 换 器 。1.0.10 地 下 水 换 热 系 统 ground water system 与 地 下 水 进 行 热 交 换 的 地 热 能 交 换 系 统 ,分 为 直 接 地 下 水 换 热 系 统 和 间 接 地 下 水 换 热 系统 。1.0.11 直 接 地 下 水 换 热 系 统 由 抽 水 井 取 出 的 地 下 水 , 经 处 理 后 直 接 流经 水 源 热 泵 机 组 热 交 换 后 返 回 地 下 同 一 含 水 层的 地 下 水 换 热 系 统 。 1 术 语 地源热泵系统工程技术规范 11 1.0.12 间 接 地 下 水 换 热 系 统 由 抽 水 井 取 出 的 地 下 水 经 中 间 换 热 器 热 交 换后 返 回 地 下 同 一 含 水 层 的 地 下 水 换 热 系 统 。1.0.13 地 表 水 换 热 系 统 与 地 表 水 进 行 热 交 换 的 地 热 能 交 换 系 统 , 分为 开 式 地 表 水 换 热 系 统 和 闭 式 地 表 水 换 热 系 统 。1.0.14 开 式 地 表 水 换 热 系 统 地 表 水 在 循 环 泵 的 驱 动 下 , 经 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 。1.0.15 闭 式 地 表 水 换 热 系 统 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 地 表 水 体 中 , 传 热 介 质 通 过 换 热管 管 壁 与 地 表 水 进 行 热 交 换 的 系 统 。1 术 语 地源热泵系统工程技术规范 12 1.0. 16 环 路 集 管 circuit header 连 接 各 并 联 环 路 的 集 合 管 , 通 常 用 来 保 证 各 并 联 环 路 流量 相 等 。1.0.17 含 水 层 aquifer 导 水 的 饱 和 岩 土 层 。1.0.18 井 身 结 构 well structure 构 成 钻 孔 柱 状 剖 面 技 术 要 素 的 总 称 , 包 括 钻 孔 结 构 、 井壁 管 、 过 滤 管 、 沉 淀 管 、 管 外 滤 料 及 止 水 封 井 段 的 位 置 等 。1.0.19 抽 水 井 production well 用 于 从 地 下 含 水 层 中 取 水 的 井 。1.0.20 回 灌 井 injection well 用 于 向 含 水 层 灌 注 回 水 的 井 。1 术 语 地源热泵系统工程技术规范 13 1.0.21 热 源 井 heat source well 用 于 从 地 下 含 水 层 中 取 水 或 向 含 水 层 灌 注 回 水 的 井 , 是抽 水 井 和 回 灌 井 的 统 称 。1.0.22 抽 水 试 验 pumping test 一 种 在 井 中 进 行 计 时 计 量 抽 取 地 下 水 , 并 测 量 水 位 变 化的 过 程 , 目 的 是 了 解 含 水 层 富 水 性 , 并 获 取 水 文 地 质 参 数 。1.0.23 回 灌 试 验 injection test 一 种 向 井 中 连 续 注 水 , 使 井 内 保 持 一 定 水 位 , 或 计 量 注水 、 记 录 水 位 变 化 来 测 定 含 水 层 渗 透 性 、 注 水 量 和 水 文 地 质参 数 的 试 验 。1.0.24 岩 土 体 rock-soil body 岩 石 和 松 散 沉 积 物 的 集 合 体 , 如 砂 岩 、 砂 砾 石 、 土 壤 等 。 1 术 语 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 15 2.1.1 地 源 热 泵 系 统 方 案 设 计 前 , 应 进 行 工 程 场地 状 况 调 查 , 并 应 对 浅 层 地 热 能 资 源 进 行 勘 察 。( 此 为 强 制 性 条 文 , 本 标 准 共 2个 强 制 性 条 文 )2.1.2 对 已 具 备 水 文 地 质 资 料 或 附 近 有 水 井 的 地区 , 应 通 过 调 查 获 取 水 文 地 质 资 料 。2.1.3 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 。 2.1 一 般 规 定 地源热泵系统工程技术规范 16 2.1.4 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 ; ( 是 否 满 足 打 井 或 埋 管面 积 和 位 置 要 求 ) 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 。 2.1 一 般 规 定 地源热泵系统工程技术规范 17 2.2.1 地 埋 管 地 源 热 泵 系 统 方 案 设 计 前 , 应 对 工 程 场 区 内岩 土 体 地 质 条 件 进 行 勘 察 。 2.2.2 地 埋 管 换 热 系 统 勘 察 应 包 括 下 列 内 容 : 1 岩 土 层 的 结 构 ; ? 2 岩 土 体 热 物 性 ; ? 3 岩 土 体 温 度 ; ? 4 地 下 水 静 水 位 、 水 温 、 水 质 及 分 布 ; ? 5 地 下 水 径 流 方 向 、 速 度 ; ? 6 冻 土 层 厚 度 。 ?2.2 地 埋 管 换 热 系 统 勘 察 地源热泵系统工程技术规范 18 2.3.1 地 下 水 地 源 热 泵 系 统 方 案 设 计 前 , 应 根 据 地 源 热 泵系 统 对 水 量 、 水 温 和 水 质 的 要 求 , 对 工 程 场 区 的 水 文 地质 条 件 进 行 勘 察 。2.3.2 地 下 水 换 热 系 统 勘 察 应 包 括 下 列 内 容 : 1 地 下 水 类 型 ; 2 含 水 层 岩 性 、 分 布 、 埋 深 及 厚 度 ; 3 含 水 层 的 富 水 性 和 渗 透 性 ; 4 地 下 水 径 流 方 向 、 速 度 和 水 力 坡 度 ; ? 5 地 下 水 水 温 及 其 分 布 ; ? 6 地 下 水 水 质 ; ? 7 地 下 水 水 位 动 态 变 化 。 ?2.3 地 下 水 换 热 系 统 勘 察 地源热泵系统工程技术规范 19 2.3.3 地 下 水 换 热 系 统 勘 察 应 进 行 水 文 地 质 试 验 。 试 验 应包 括 下 列 内 容 : 1 抽 水 试 验 ; 2 回 灌 试 验 ; 3 测 量 出 水 水 温 ; 4 取 分 层 水 样 并 化 验 分 析 分 层 水 质 ; 5 水 流 方 向 试 验 ; 6 渗 透 系 数 计 算 。2.3.4 当 地 下 水 换 热 系 统 的 勘 察 结 果 符 合 地 源 热 泵 系 统 要求 时 , 应 采 用 成 井 技 术 将 水 文 地 质 勘 探 孔 完 善 成 热 源 井加 以 利 用 。 成 井 过 程 应 由 水 文 地 质 专 业 人 员 进 行 监 理 。 2.3 地 下 水 换 热 系 统 勘 察 地源热泵系统工程技术规范 20 2.4.1 地 表 水 地 源 热 泵 系 统 方 案 设 计 前 , 应 对 工 程 场 区 地 表水 源 的 水 文 状 况 进 行 勘 察 。2.4.2 地 表 水 换 热 系 统 勘 察 应 包 括 下 列 内 容 : 1 地 表 水 水 源 性 质 、 水 面 用 途 、 深 度 、 面 积 及 其 分 布 ; 2 不 同 深 度 的 地 表 水 水 温 、 水 位 动 态 变 化 ; 3 地 表 水 流 速 和 流 量 动 态 变 化 ; 4 地 表 水 水 质 及 其 动 态 变 化 ; 5 地 表 水 利 用 现 状 ; 6 地 表 水 取 水 和 回 水 的 适 宜 地 点 及 路 线 。 2.4 地 表 水 换 热 系 统 勘 察 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 22 3.1.1 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 前 , 应 根 据 工 程 勘 察 结 果 评 估地 埋 管 换 热 系 统 实 施 的 可 行 性 及 经 济 性 。3.1.2 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 时 , 严 禁 损 坏 既 有 地 下 管 线 及构 筑 物 。3.1.3 地 埋 管 换 热 器 安 装 完 成 后 , 应 在 埋 管 区 域 做 出 标 志或 标 明 管 线 的 定 位 带 , 并 应 采 用 2个 现 场 的 永 久 目 标 进 行定 位 。 3.1 一 般 规 定 地源热泵系统工程技术规范 23 3.2.1 地 埋 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 。3.2.2 地 埋 管 管 材 及 管 件 应 符 合 下 列 规 定 : 1 地 埋 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 地 埋 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。 地 埋 管 外 径 及 壁 厚 可 按 本 规 范 附 录 A的 规 定 选 用 。 3.2 地 埋 管 管 材 与 传 热 介 质 地源热泵系统工程技术规范 24 3.2.3 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 地 埋 管 管 材 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 。3.2.4 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 。3.2.5 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 35 。 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 。 3.2 地 埋 管 管 材 与 传 热 介 质 地源热泵系统工程技术规范 25 3.3.1 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 前 应 明 确 待 埋 管 区 域 内 各 种 地 下管 线 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 。3.3.2 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 应 进 行 全 年 动 态 负 荷 计 算 , 最 小计 算 周 期 宜 为 1年 。 计 算 周 期 内 , 地 源 热 泵 系 统 总 释 热 量 宜与 其 总 吸 热 量 相 平 衡 。 3.3.3 地 埋 管 换 热 器 换 热 量 应 满 足 地 源 热 泵 系 统 最 大 吸 热 量或 释 热 量 的 要 求 。 在 技 术 经 济 合 理 时 , 可 采 用 辅 助 热 源 或冷 却 源 与 地 埋 管 换 热 器 并 用 的 调 峰 形 式 。3.3.4 地 埋 管 换 热 器 应 根 据 可 使 用 地 面 面 积 、 工 程 勘 察 结 果及 挖 掘 成 本 等 因 素 确 定 埋 管 方 式 。3.3 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 26 3.3.5 地 埋 管 换 热 器 设 计 计 算 宜 根 据 现 场 实 测 岩 土 体 及 回 填 料 热物 性 参 数 , 采 用 专 用 软 件 ( 瑞 典 隆 德 大 学 EED、 美 国 Solar Energy 实 验 室 TRNSYS等 ) 进 行 。 竖 直 地 埋 管 换 热 器 的 设 计 也可 按 本 规 范 附 录 B的 方 法 进 行 计 算 。3.3.6 地 埋 管 换 热 器 设 计 计 算 时 , 环 路 集 管 不 应 包 括 在 地 埋 管 换热 器 长 度 内 。3.3.7 水 平 地 埋 管 换 热 器 可 不 设 坡 度 。 最 上 层 埋 管 顶 部 应 在 冻 土层 以 下 0.4m, 且 距 地 面 不 宜 小 于 0.8m。3.3.8 竖 直 地 埋 管 换 热 器 埋 管 深 度 宜 大 于 30m, 钻 孔 孔 径 不 宜 小于 0.11m, 钻 孔 间 距 应 满 足 换 热 需 要 , 间 距 宜 为 3 6m。 水 平 连接 管 的 深 度 应 在 冻 土 层 以 下 0.6m, 且 距 地 面 不 宜 小 于 1.5m。3.3.9 地 埋 管 换 热 器 管 内 流 体 应 保 持 紊 流 流 态 , 水 平 环 路 集 管 坡度 宜 为 0.002。 3.3 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 27 3.3.10 地 埋 管 环 路 两 端 应 分 别 与 供 、 回 水 环 路集 管 相 连 接 , 且 宜 同 程 布 置 。 每 对 供 、 回 水环 路 集 管 连 接 的 地 埋 管 环 路 数 宜 相 等 。 供 、回 水 环 路 集 管 的 间 距 不 应 小 于 0.6m。3.3.11 地 埋 管 换 热 器 安 装 位 置 应 远 离 水 井 及 室外 排 水 设 施 , 并 宜 靠 近 机 房 或 以 机 房 为 中 心设 置 。3.3.12 地 埋 管 换 热 系 统 应 设 自 动 充 液 及 泄 漏 报警 系 统 。 需 要 防 冻 的 地 区 , 应 设 防 冻 保 护 装置 。3.3.13 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 应 低 于 钻 孔外 或 沟 槽 外 岩 土 体 的 导 热 系 数 。3.3 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 28 3.3.14 地 埋 管 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 。3.3.15 地 埋 管 换 热 系 统 宜 采 用 变 流 量 设 计 。3.3.16 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 时 应 考 虑 地 埋 管 换 热 器 的 承 压 能力 , 若 建 筑 物 内 系 统 压 力 超 过 地 埋 管 换 热 器 的 承 压 能 力 时 ,应 设 中 间 换 热 器 将 地 埋 管 换 热 器 与 建 筑 物 内 系 统 分 开 。3.3.17 地 埋 管 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 。 3.3 地 埋 管 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 29 3.4.1 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 前 应 具 备 埋 管 区 域 的 工 程 勘 察资 料 、 设 计 文 件 和 施 工 图 纸 , 并 完 成 施 工 组 织 设 计 。3.4.2 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 前 应 了 解 埋 管 场 地 内 已 有 地 下管 线 、 其 他 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 , 平 整 地 面 。3.4.3 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 过 程 中 , 应 严 格 检 查 并 做 好 管材 保 护 工 作 。 3.4 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 地源热泵系统工程技术规范 30 3.4.4 管 道 连 接 应 符 合 下 列 规 定 : 1 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 ; 2 竖 直 地 埋 管 换 热 器 的 U形 弯 管 接 头 , 宜 选 用 定 型 的 U形 弯 头 成 品 件 , 不 宜 采 用 直 管 道 煨 制 弯 头 ; 3 竖 直 地 埋 管 换 热 器 U形 管 的 组 对 长 度 应 能 满 足 插 入 钻孔 后 与 环 路 集 管 连 接 的 要 求 , 组 对 好 的 U形 管 的 两 开 口 端部 , 应 及 时 密 封 。 3.4 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 地源热泵系统工程技术规范 31 3.4.5 水 平 地 埋 管 换 热 器 铺 设 前 , 沟 槽 底 部 应 先 铺 设 相 当 于 管径 厚 度 的 细 砂 。 水 平 地 埋 管 换 热 器 安 装 时 , 应 防 止 石 块 等 重物 撞 击 管 身 。 管 道 不 应 有 折 断 、 扭 结 等 问 题 , 转 弯 处 应 光 滑 ,且 应 采 取 固 定 措 施 。3.4.6 水 平 地 埋 管 换 热 器 回 填 料 应 细 小 、 松 散 、 均 匀 , 且 不 应含 石 块 及 土 块 。 回 填 压 实 过 程 应 均 匀 , 回 填 料 应 与 管 道 接 触紧 密 , 且 不 得 损 伤 管 道 。3.4.7 竖 直 地 埋 管 换 热 器 U形 管 安 装 应 在 钻 孔 钻 好 且 孔 壁 固 化后 立 即 进 行 。 当 钻 孔 孔 壁 不 牢 固 或 者 存 在 孔 洞 、 洞 穴 等 导 致成 孔 困 难 时 , 应 设 护 壁 套 管 。 下 管 过 程 中 , U形 管 内 宜 充 满水 , 并 宜 采 取 措 施 使 U形 管 两 支 管 处 于 分 开 状 态 。3.4.8 竖 直 地 埋 管 换 热 器 U形 管 安 装 完 毕 后 , 应 立 即 灌 浆 回 填封 孔 。 当 埋 管 深 度 超 过 40m时 , 灌 浆 回 填 应 在 周 围 临 近 钻 孔均 钻 凿 完 毕 后 进 行 。 3.4 地 埋 管 换 热 系 统 施 工 地源热泵系统工程技术规范 32 4.5.1 地 埋 管 换 热 系 统 安 装 过 程 中 , 应 进 行 现 场 检 验 , 并 应 提 供检 验 报 告 。 检 验 内 容 应 符 合 下 列 规 定 : 1 管 材 、 管 件 等 材 料 应 符 合 国 家 现 行 标 准 的 规 定 ; 2 钻 孔 、 水 平 埋 管 的 位 置 和 深 度 、 地 埋 管 的 直 径 、 壁 厚 及 长度 均 应 符 合 设 计 要 求 ; 3 回 填 料 及 其 配 比 应 符 合 设 计 要 求 ; 4 水 压 试 验 应 合 格 ; 5 各 环 路 流 量 应 平 衡 , 且 应 满 足 设 计 要 求 ; 6 防 冻 剂 和 防 腐 剂 的 特 性 及 浓 度 应 符 合 设 计 要 求 ; 7 循 环 水 流 量 及 进 出 水 温 差 均 应 符 合 设 计 要 求 。 3.5 地 埋 管 换 热 系 统 的 检 验 与 验 收 地源热泵系统工程技术规范 33 3.5.2 水 压 试 验 应 符 合 下 列 规 定 : 1 试 验 压 力 : 当 工 作 压 力 小 于 等 于 1.0MPa时 , 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 ,应 为 工 作 压 力 加 0.5MPa。 2 水 压 试 验 步 骤 : 1) 竖 直 地 埋 管 换 热 器 插 入 钻 孔 前 , 应 做 第 一 次 水 压 试 验 。 在 试验 压 力 下 , 稳 压 至 少 15min, 稳 压 后 压 力 降 不 应 大 于 3%, 且 无 泄 漏现 象 ; 将 其 密 封 后 , 在 有 压 状 态 下 插 入 钻 孔 , 完 成 灌 浆 之 后 保 压 lh。水 平 地 埋 管 换 热 器 放 入 沟 槽 前 , 应 做 第 一 次 水 压 试 验 。 在 试 验 压 力下 , 稳 压 至 少 15min, 稳 压 后 压 力 降 不 应 大 于 3%, 且 无 泄 漏 现 象 。 2) 竖 直 或 水 平 地 埋 管 换 热 器 与 环 路 集 管 装 配 完 成 后 , 回 填 前 应进 行 第 二 次 水 压 试 验 。 在 试 验 压 力 下 , 稳 压 至 少 30min, 稳 压 后 压 力降 不 应 大 于 3%, 且 无 泄 漏 现 象 。3.5 地 埋 管 换 热 系 统 的 检 验 与 验 收 地源热泵系统工程技术规范 34 3) 环 路 集 管 与 机 房 分 集 水 器 连 接 完 成 后 , 回 填 前 应进 行 第 三 次 水 压 试 验 。 在 试 验 压 力 下 , 稳 压 至 少 2h, 且 无泄 漏 现 象 。 4) 地 埋 管 换 热 系 统 全 部 安 装 完 毕 , 且 冲 洗 、 排 气 及回 填 完 成 后 , 应 进 行 第 四 次 水 压 试 验 。 在 试 验 压 力 下 , 稳压 至 少 12h, 稳 压 后 压 力 降 不 应 大 于 3%。 3 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 得 有 渗 漏 ; 不 得 以 气 压 试 验 代 替 水 压 试验 。3.5.3 回 填 过 程 的 检 验 应 与 安 装 地 埋 管 换 热 器 同 步 进 行 。 3.5 地 埋 管 换 热 系 统 的 检 验 与 验 收 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 36 4.1.1 地 下 水 换 热 系 统 应 根 据 水 文 地 质 勘 察 资 料 进 行设 计 。 必 须 采 取 可 靠 回 灌 措 施 , 确 保 置 换 冷 量 或 热量 后 的 地 下 水 全 部 回 灌 到 同 一 含 水 层 , 并 不 得 对 地下 水 资 源 造 成 浪 费 及 污 染 。 系 统 投 入 运 行 后 , 应 对抽 水 量 、 回 灌 量 及 其 水 质 进 行 定 期 监 测 。 ( 强 条 ,实 际 上 , 由 于 这 种 系 统 出 现 越 来 越 多 的 无 法 回 灌 情况 , 造 成 地 下 水 被 大 量 抽 取 浪 费 , 逐 渐 受 到 限 制 )4.1.2 地 下 水 的 持 续 出 水 量 应 满 足 地 源 热 泵 系 统 最 大吸 热 量 或 释 热 量 的 要 求 。4.1.3 地 下 水 供 水 管 、 回 灌 管 不 得 与 市 政 管 道 连 接 。 4.1 一 般 规 定 地源热泵系统工程技术规范 37 4.2.1 热 源 井 的 设 计 单 位 应 具 有 水 文 地 质 勘 察 资 质 。4.2.2 热 源 井 设 计 应 符 合 现 行 国 家 标 准 供 水 管 井 技 术规 范 G B 50296的 相 关 规 定 , 并 应 包 括 下 列 内 容 : 1 热 源 井 抽 水 量 和 回 灌 量 、 水 温 和 水 质 ; 2 热 源 井 数 量 、 井 位 分 布 及 取 水 层 位 ; 3 井 管 配 置 及 管 材 选 用 , 抽 灌 设 备 选 择 ; 4 井 身 结 构 、 填 砾 位 置 、 滤 料 规 格 及 止 水 材 料 ; 5 抽 水 试 验 和 回 灌 试 验 要 求 及 措 施 ; 6 井 口 装 置 及 附 属 设 施 。 4.2 地 下 水 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 38 4.2.3 热 源 井 设 计 时 应 采 取 减 少 空 气 侵 入 的 措 施 。4.2.4 抽 水 井 与 回 灌 井 宜 能 相 互 转 换 , 其 间 应 设 排 气 装 置 。 抽水 管 和 回 灌 管 上 均 应 设 置 水 样 采 集 口 及 监 测 口 。4.2.5 热 源 井 数 目 应 满 足 持 续 出 水 量 和 完 全 回 灌 的 需 求 。4.2.6 热 源 井 位 的 设 置 应 避 开 有 污 染 的 地 面 或 地 层 。 热 源 井 井口 应 严 格 封 闭 , 井 内 装 置 应 使 用 对 地 下 水 无 污 染 的 材 料 。4.2.7 热 源 井 井 口 处 应 设 检 查 井 。 井 口 之 上 若 有 构 筑 物 , 应 留有 检 修 用 的 足 够 高 度 或 在 构 筑 物 上 留 有 检 修 口 。4.2.8 地 下 水 换 热 系 统 应 根 据 水 源 水 质 条 件 采 用 直 接 或 间 接 系统 ; 水 系 统 宜 采 用 变 流 量 设 计 ; 地 下 水 供 水 管 道 宜 保 温 。4.2 地 下 水 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 39 4.3.1 热 源 井 的 施 工 队 伍 应 具 有 相 应 的 施 工 资 质 。4.3.2 地 下 水 换 热 系 统 施 工 前 应 具 备 热 源 井 及 其 周 围 区 域 的 工程 勘 察 资 料 、 设 计 文 件 和 施 工 图 纸 , 并 完 成 施 工 组 织 设 计 。4.3.3 热 源 井 施 工 过 程 中 应 同 时 绘 制 地 层 钻 孔 柱 状 剖 面 图 。4.3.4 热 源 井 施 工 应 符 合 现 行 国 家 标 准 供 水 管 井 技 术 规 范 G B 50296的 规 定 。4.3.5 热 源 井 在 成 井 后 应 及 时 洗 井 。 洗 井 结 束 后 应 进 行 抽 水 试验 和 回 灌 试 验 。4.3.6 抽 水 试 验 应 稳 定 延 续 12h, 出 水 量 不 应 小 于 设 计 出 水 量 ,降 深 不 应 大 于 5m; 回 灌 试 验 应 稳 定 延 续 36h以 上 , 回 灌 量 应大 于 设 计 回 灌 量 。 4.3 地 下 水 换 热 系 统 施 工 地源热泵系统工程技术规范 40 4.4.1 热 源 井 应 单 独 进 行 验 收 , 且 应 符 合 现 行 国 家 标 准 供 水 管 井 技 术 规 范 G B 50296及 供 水 水 文 地 质 钻 探 与凿 井 操 作 规 程 CJJ13的 规 定 。4.4.2 热 源 井 持 续 出 水 量 和 回 灌 量 应 稳 定 , 并 应 满 足 设 计要 求 。 持 续 出 水 量 和 回 灌 量 应 符 合 本 规 范 第 5.3.6条 的 规 定 。4.4.3 抽 水 试 验 结 束 前 应 采 集 水 样 , 进 行 水 质 测 定 和 含 砂量 测 定 。 经 处 理 后 的 水 质 应 满 足 系 统 设 备 的 使 用 要 求 。4.4.4 地 下 水 换 热 系 统 验 收 后 , 施 工 单 位 应 提 交 热 源 井 成井 报 告 。 报 告 应 包 括 管 井 综 合 柱 状 图 , 洗 井 、 抽 水 和 回 灌试 验 、 水 质 检 验 及 验 收 资 料 。4.4.5 输 水 管 网 设 计 、 施 工 及 验 收 应 符 合 现 行 国 家 标 准 室 外 给 水 设 计 规 范 G B 50013及 给 水 排 水 管 道 工 程 施工 及 验 收 规 范 G B 50268的 规 定 。 4.4 地 下 水 换 热 系 统 检 验 与 验 收 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 42 5.1.1 地 表 水 换 热 系 统 设 计 前 , 应 对 地 表 水 地 源 热 泵 系 统 运行 对 水 环 境 的 影 响 进 行 评 估 。5.1.2 地 表 水 换 热 系 统 设 计 方 案 应 根 据 水 面 用 途 , 地 表 水 深度 、 面 积 , 地 表 水 水 质 、 水 位 、 水 温 情 况 综 合 确 定 。5.1.3 地 表 水 换 热 盘 管 的 换 热 量 应 满 足 地 源 热 泵 系 统 最 大 吸热 量 或 释 热 量 的 需 要 。 5.1 一 般 规 定 地源热泵系统工程技术规范 43 5.2.4 地 表 水 换 热 系 统 可 采 用 开 式 或 闭 式 两 种 形 式 ,水 系 统 宜 采 用 变 流 量 设 计 。5.2.5 地 表 水 换 热 盘 管 管 材 与 传 热 介 质 应 符 合 本 规范 第 4.2节 的 规 定 。5.2.6 当 地 表 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 。【 这 种 方 式 在 香 港 应 用 较 为 普 遍 , 我 们 称 之 为 海水 冷 却 。 】 5.2 地 表 水 换 热 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 44 5.4.1 地 表 水 换 热 系 统 安 装 过 程 中 , 应 进 行 现 场 检 验 , 并 应 提供 检 验 报 告 , 检 验 内 容 应 符 合 下 列 规 定 : 1 管 材 、 管 件 等 材 料 应 具 有 产 品 合 格 证 和 性 能 检 验 报 告 ; 2 换 热 盘 管 的 长 度 、 布 置 方 式 及 管 沟 设 置 应 符 合 设 计 要 求 ; 3 水 压 试 验 应 合 格 ; 4 各 环 路 流 量 应 平 衡 , 且 应 满 足 设 计 要 求 ; 5 防 冻 剂 和 防 腐 剂 的 特 性 及 浓 度 应 符 合 设 计 要 求 ; 6 循 环 水 流 量 及 进 出 水 温 差 应 符 合 设 计 要 求 。 5.4 地 表 水 换 热 系 统 检 验 与 验 收 地源热泵系统工程技术规范 45 5.4.2 水 压 试 验 应 符 合 下 列 规 定 : 1 闭 式 地 表 水 换 热 系 统 水 压 试 验 应 符 合 以 下 规 定 : 1) 试 验 压 力 : 当 工 作 压 力 小 于 等 于 1.0MPa时 , 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 ,应 为 工 作 压 力 加 0.5MPa。 2) 水 压 试 验 步 骤 : 换 热 盘 管 组 装 完 成 后 , 应 做 第 一 次 水 压试 验 , 在 试 验 压 力 下 , 稳 压 至 少 15min, 稳 压 后 压 力 降 不 应 大于 3 , 且 无 泄 漏 现 象 ; 换 热 盘 管 与 环 路 集 管 装 配 完 成 后 , 应进 行 第 二 次 水 压 试 验 , 在 试 验 压 力 下 , 稳 压 至 少 30min, 稳 压后 压 力 降 不 应 大 于 3 , 且 无 泄 漏 现 象 ; 环 路 集 管 与 机 房 分 集水 器 连 接 完 成 后 , 应 进 行 第 三 次 水 压 试 验 , 在 试 验 压 力 下 , 稳压 至 少 12h, 稳 压 后 压 力 降 不 应 大 于 3 。 2 开 式 地 表 水 换 热 系 统 水 压 试 验 应 符 合 现 行 国 家 标 准 通风 与 空 调 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 G B 50243的 相 关 规 定 。5.4 地 表 水 换 热 系 统 检 验 与 验 收 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 47 6.1.1 建 筑 物 内 系 统 的 设 计 应 符 合 现 行 国 家 标 准 采 暖 通风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 G B 50019的 规 定 。 其 中 , 涉 及 生活 热 水 或 其 他 热 水 供 应 部 分 , 应 符 合 现 行 国 家 标 准 建 筑给 水 排 水 设 计 规 范 G B 50015的 规 定 。6.1.2 水 源 热 泵 机 组 性 能 应 符 合 现 行 国 家 标 准 水 源 热 泵机 组 G B T19409的 相 关 规 定 , 且 应 满 足 地 源 热 泵 系 统运 行 参 数 的 要 求 。6.1.3 水 源 热 泵 机 组 应 具 备 能 量 调 节 功 能 , 且 其 蒸 发 器 出口 应 设 防 冻 保 护 装 置 。6.1.4 水 源 热 泵 机 组 及 末 端 设 备 应 按 实 际 运 行 参 数 选 型 。6.1.5 建 筑 物 内 系 统 应 根 据 建 筑 的 特 点 及 使 用 功 能 确 定 水源 热 泵 机 组 的 设 置 方 式 及 末 端 空 调 系 统 形 式 。6.1 建 筑 物 内 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 48 6.1.6 在 水 源 热 泵 机 组 外 进 行 冷 、 热 转 换 的 地 源 热 泵 系 统应 在 水 系 统 上 设 冬 、 夏 季 节 的 功 能 转 换 阀 门 , 并 在 转 换 阀门 上 作 出 明 显 标 识 。 地 下 水 或 地 表 水 直 接 流 经 水 源 热 泵 机组 的 系 统 应 在 水 系 统 上 预 留 机 组 清 洗 用 旁 通 管 。6.1.7 地 源 热 泵 系 统 在 具 备 供 热 、 供 冷 功 能 的 同 时 , 宜 优先 采 用 地 源 热 泵 系 统 提 供 ( 或 预 热 ) 生 活 热 水 , 不 足 部 分由 其 他 方 式 解 决 。 水 源 热 泵 系 统 提 供 生 活 热 水 时 , 应 采 用换 热 设 备 间 接 供 给 。6.1.8 建 筑 物 内 系 统 设 计 时 , 应 通 过 技 术 经 济 比 较 后 , 增设 辅 助 热 源 、 蓄 热 (冷 )装 置 或 其 他 节 能 设 施 。6.1 建 筑 物 内 系 统 设 计 地源热泵系统工程技术规范 49 6.2.1 水 源 热 泵 机 组 、 附 属 设 备 、 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 , 并 具备 产 品 合 格 证 书 、 产 品 性 能 检 验 报 告 及 产 品 说 明 书 等 文件 。6.2.2 水 源 热 泵 机 组 及 建 筑 物 内 系 统 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 G B 50274及 通 风 与 空 调 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 G B 50243的 规 定 。 6.2 建 筑 物 内 系 统 施 工 、 检 验 与 验 收 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 51 7.0.1 地 源 热 泵 系 统 交 付 使 用 前 , 应 进 行 整 体 运 转 、 调 试与 验 收 。7.0.2 地 源 热 泵 系 统 整 体 运 转 与 调 试 应 符 合 下 列 规 定 : 1 整 体 运 转 与 调 试 前 应 制 定 整 体 运 转 与 调 试 方 案 , 并报 送 专 业 监 理 工 程 师 审 核 批 准 ; 2 水 源 热 泵 机 组 试 运 转 前 应 进 行 水 系 统 及 风 系 统 平 衡调 试 , 确 定 系 统 循 环 总 流 量 、 各 分 支 流 量 及 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 进 行 水 源 热 泵 机 组 的 试 运转 , 并 填 写 运 转 记 录 , 运 行 数 据 应 达 到 设 备 技 术 要 求 ;7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 地源热泵系统工程技术规范 52 4 水 源 热 泵 机 组 试 运 转 正 常 后 , 应 进 行 连 续 24h的 系统 试 运 转 , 并 填 写 运 转 记 录 ; 5 地 源 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 。 7.0.3 地 源 热 泵 系 统 整 体 验 收 前 , 应 进 行 冬 、 夏 两 季 运 行测 试 , 并 对 地 源 热 泵 系 统 的 实 测 性 能 作 出 评 价 。7.0.4 地 源 热 泵 系 统 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 除 应 符 合 本 规范 规 定 外 , 还 应 符 合 现 行 国 家 标 准 通 风 与 空 调 工 程 施 工质 量 验 收 规 范 G B 50243和 制 冷 设 备 、 空 气 分 离 设 备 安装 工 程 施 工 及 验 收 规 范 G B 50274的 相 关 规 定 。 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 主 要 内 容1 术 语2 工 程 勘 察 3 地 埋 管 换 热 系 统 4 地 下 水 换 热 系 统 5 地 表 水 换 热 系 统 6 建 筑 物 内 系 统 7 整 体 运 转 、 调 试 与 验 收 8 附 录 地源热泵系统工程技术规范 54 A.0.1 聚 乙 烯 ( PE) 管 外 径 及 公 称 壁 厚 应 符 合 表 A.0.1的 规 定 。A.0.2 聚 丁 烯 ( PB) 管 外 径 及 公 称 壁 厚 应 符 合 表 A.0.2的 规 定 。 附 录 A 地 埋 管 外 径 及 壁 厚 地源热泵系统工程技术规范 55 B.0.1 竖 直 地 埋 管 换 热 器 的 热 阻 计 算 宜 符 合 下 列 要 求 : 1 传 热 介 质 与 U形 管 内 壁 的 对 流 换 热 热 阻 可 按 下 式 计 算 : 式 中 Rf传 热 介 质 与 U形 管 内 壁 的 对 流 换 热 热 阻 ( mK W) diU形 管 的 内 径 ( m) K传 热 介 质 与 U形 管 内 壁 的 对 流 换 热 系 数附 录 B 竖 直 地 埋 管 换 热 器 的 设 计 计 算 KdR i 1f 地源热泵系统工程技术规范 56 2 U形 管 的 管 壁 热 阻 可 按 下 列 公 式 计 算 : ( B.0.1-2) ( B.0.1-3) 式 中 RpeU形 管 的 管 壁 热 阻 (mK W); pU形 管 导 热 系 数 d0U形 管 的 外 径 ( m) ; d eU形 管 的 当 量 直 径 ( m) ; 对 单 U形 管 , n =2; 对 双 U形 管 , n =4。 )(In2 1 0e eppe iddd dR oe dnd 附 录 B 竖 直 地 埋 管 换 热 器 的 设 计 计 算 地源热泵系统工程技术规范 57 3 钻 孔 灌 浆 回 填 材 料 的 热 阻 可 按 下 式 计 算
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