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地源热泵地温监测系统行业意义、标准规范与标准化安装工艺详解

更新时间：2026-07-14　点击量：20

地源热泵地温监测系统行业意义、标准规范与标准化安装工艺详解

前言

浅层地热能作为清洁可再生能源，广泛应用于城镇集中供暖、商业建筑冷暖供应、农业恒温种植、康养洗浴、养殖恒温等多元场景，契合国家“双碳"发展战略，具备突出的经济、环境与社会效益。但浅层地热资源依托地下岩土完成热量交换，地下地层温度分布、冷热均衡状态直接决定地源热泵系统全生命周期运行效率。大量项目实践证明，缺少专业地温监测体系的地源热泵工程，运行3-5年后极易出现地下热量堆积、地层温升超标、换热衰减、能耗飙升、地下水生态扰动等不可逆问题。

想要实现地源热泵长期稳定、可持续开发利用，必须完整掌握地下地层结构、全年温度波动规律，分层、连续采集不同深度井壁温度动态数据。依托标准化地温监测系统获取完整地层温度数据库，能够为地热科研、项目运维、政府监管提供真实、连续、精准的数据支撑，科学指导地源热泵动态调节运行策略，保障系统长期维持设计性能。当前国内北京、上海、天津、陕西、山东、雄安新区等地区已出台优于全国的浅层地热监测地方标准与行业规范，各地住建、自然资源、水利部门均将地温监测系统作为地热项目竣工验收、日常监管的硬性核查内容，规范搭建地温监测设施已成为地热行业发展的必然趋势。本文结合现行全部地热监测政策规范，系统阐述地源热泵监测核心价值、现行标准体系、标准化安装工艺与施工管控注意事项。

一、搭建地源热泵地温监测系统的核心意义

（一）维持地下热平衡，保障热泵系统长效高效运行

地源热泵依靠地埋管与地下岩土完成热量交换，冬季从地下取热、夏季向地下排热，冷热收支平衡是系统稳定运行的核心前提。无监测手段的传统施工普遍存在“凭经验、靠运气"的粗放模式，施工单位仅关注短期供暖效果，忽视地层长期温度变化。长期单一取热会造成地下地层逐年降温，夏季热量过度堆积则会形成地下热岛，两种情况都会大幅降低地埋管换热能力，热泵机组负载持续升高，耗电量逐年上涨，供暖制冷效果逐年下降。

配套标准化地温监测系统后，分层温度传感器可24小时不间断采集全井段地层温度数据，直观呈现全年地下温度变化曲线。运维管理人员可根据监测数据动态调整机组运行时长、冷热交换负荷，平衡地下取热与储热总量，规避地层过热、过冷现象，长期锁定热泵设计能效，大幅降低项目全周期运营成本。

（二）满足地方监管标准，完成项目合规验收

经过多年行业规范化发展，国内已形成覆盖全国的浅层地热监测标准体系，包含地方标准、行业标准两大类，覆盖地热开发、地质环境监测、仪器安装、智能化运维全流程。各地主管部门在项目备案、施工验收、年度环保核查环节，均要求提供连续完整的地下温度监测数据作为核验材料。

若无合规地温监测设施，地源热泵项目无法通过节能验收、地质环境评估，存在停工整改、罚款、限制运营等风险。严格按照地方标准搭建监测系统，留存完整监测数据，是项目合法运营、完成政府核查的基础条件。尤其雄安新区、北京、陕西等地热管控严格区域，监测井、监测线缆、采集设备的布设数量、安装工艺、数据存储能力均有明确强制条款，必须严格落地执行。

（三）保护地下地质与水文环境，规避生态破坏风险

浅层地热能开发直接扰动地下岩土、地下水环境，长期不均衡取放热会改变地层原始温度场，引发地下水温度异常、局部土壤热污染等问题。多地地热监测规范明确要求持续监控地层温度变化，一旦监测数据出现异常温升/温降，可第一时间调整热泵运行方案，避免大规模地热开发破坏区域地下热环境，实现地热资源可持续开采，落实生态环境保护要求。

（四）积累实测数据，支撑行业技术研发与项目优化

分层地温监测设备能够采集不同深度、不同季节地层温度原始数据，形成完整数据库。一方面，高校、科研机构可依托实测数据开展浅层地热传热机理研究，复合热泵、地埋管换热优化技术；另一方面，新建地热项目可参考同区域地层温度数据优化地埋管设计长度、井间距，减少前期设计偏差，降低项目建设成本，推动整个地热行业精细化、科学化转型。

（五）规避工程返工，降低项目长期运维成本

市场大量低价劣质传感器、不规范施工工艺是地热项目后期失效的主要诱因。不少项目为压缩初期成本，选用精度不足、防水防腐性能差的监测线缆，施工时简化固定、密封、回填工序，投入使用1-2年内就出现数据失真、线缆短路、传感器失效等问题，需要重新开挖地埋管、下放监测设备，产生高额返工费用。

按照规范配套合格监测设备、标准化施工，可保障监测系统与地埋管同寿命，数十年稳定采集温度数据，省去后期维修、改造、二次施工的资金与时间成本，从全生命周期维度提升项目经济性。

二、国内地源热泵监测现行标准规范汇总

目前国内浅层地热监测相关规范分为地方标准与行业标准两大类别，覆盖全国主要地热开发省份，各地项目建设必须遵循属地对应标准要求，核心规范清单如下：

（一）地方标准

DB37/T 4305-2021《浅层地热能开发利用地质环境监测规范》（山东）

DB61/T 1193-2018《浅层地热能开发利用地质环境监测规范》（陕西）

DB11/T 1956-2022《地热动态监测规范》（北京）

DB32/T 3919-2020《浅层地热能开发利用地质环境监测标准》（江苏）

DB41/T 2119-2021《水热型地热能利用监测规范》（河南）

DB42/T 1358-2018《浅层地热能利用监测技术规程》（湖北）

DB12/T 608-2015《天津市浅层地热能地质环境监测技术规程》（天津）

DB11/T 1639-2019《地源热泵系统节能监测》（北京）

DB13/T 1348-2010《地源热泵系统节能监测规范》（河北）

DB41/T 2254-2022《地埋管地源热泵系统监测仪器安装规程》（河南）

DB12/T 1053-2021《地热资源动态监测规程》（天津）

DG/TJ 08-2324-2020《浅层地热能开发利用监测技术标准》（上海）

雄安新区《地热动态监测系统和专用监测井技术规程（试行）》

（二）全国通用行业标准

NB/T 10274-2019《浅层地热能开发地质环境影响监测评价规范》

NB/T 10278-2019《浅层地热能监测系统技术规范》

NB/T 10715-2021《地热资源动态监测规程》

NB/T 10712-2021《地热站智能化技术规范》

其中NB/T 10278-2019《浅层地热能监测系统技术规范》为全国统一技术底线，北京、上海、雄安、陕西等地标准要求高于行业通用标准，属于行业先进管控规范，项目建设时以属地高标准作为施工依据。所有规范均明确界定监测井结构、监测孔安装方式、传感器布设间距、线缆防护、数据采集设备技术指标，是施工、验收的硬性依据。

三、地源热泵地温监测标准化安装方式

结合规范配套结构图纸，地温监测设施分为换热孔内地温监测、换热孔间背景值监测孔、专用监测井三大类，每一类均有标准化施工工艺。

（一）换热孔内地温监测两种安装方式

换热孔监测用于直接采集地埋换热管周边地层温度，同步掌握换热管工作时周边热量交换状态，包含绑扎式、封装式两种工艺：

热交换PE管外直接绑扎式（a型）

将温度传感器、垂直监测线缆直接绑扎在地埋换热PE管外壁，跟随换热管同步下入钻孔，线缆与换热管紧密贴合，回填完成后传感器可直接接触地层回填材料，精准采集换热管周边实时温度。

优势：施工简便，无需额外套管，前期施工成本更低；

短板：线缆、传感器直接接触回填砂石、地下水，对线缆防水、防腐、耐磨性能要求高，劣质线缆易出现磨损渗水故障。

专用PE管封装式（b型）

单独布设一根专用PE保护套管，将垂直线缆、温度传感器全部封装在套管内部，套管与主换热PE管绑扎固定后同步下井，套管隔绝回填材料与监测线缆。

优势：隔绝砂石摩擦、地下水腐蚀，大幅延长监测线缆使用寿命，后期检修可单独抽拉监测线缆，无需扰动主换热管路；

短板：增加套管材料成本，钻孔内部占用空间更大，对钻孔孔径有一定要求。

（二）换热孔间地温背景监测孔三种安装方式

换热孔之间单独施工专用监测孔，用于采集未受换热管直接扰动的原始地层温度，作为地层本底温度参照，判断整体区域热平衡状态，分为三类工艺：

直接填埋式（a型）

监测线缆、温度传感器直接下放至监测孔内部，孔内直接回填专用导热回填材料，无任何保护套管。施工速度最快，但线缆无防护，仅适用于浅层、地质条件平缓的小型示范项目。

PE管封装式（b型）

监测孔内下入独立PE保护套管，线缆与传感器全部收纳于套管内，套管底部设置密封堵头，阻隔地下水、回填泥沙，适配绝大多数民用、商业地源热泵项目，是市场主流标准化工艺。

不锈钢管内下放式（c型）

监测孔内置DN40不锈钢防护管，线缆分层布设至钢管内部，顶部配套隔水塞、密封盖板。不锈钢管抗压、防腐、耐高温性能强，适用于中深层地热井、高矿化度腐蚀地层、政府重点示范工程、雄安新区等高标准项目，防护等级最高，使用寿命可达数十年。

（三）专用地层监测井两种结构形式

针对大型地热园区、集中供暖项目，需单独开凿完整监测井，长期监测地下水位、地层温度动态，分为松散砂层监测井、基岩监测井两类：

松散砂土层监测井

适用于平原粉细砂、黏土地层，井体配套护壁井管，分层布设水位计、测温探头，区分静止水位、动态运行水位，井口配套井室盖板、数据采集终端，可同步采集温度、压力、流量多维度数据。

基岩监测井

适用于岩石地层区域，简化滤水管结构，监测探头直达基岩层位，长期监测基岩原始温度场，多用于地质科研、区域地热资源普查项目。

四、监测系统施工与设备选型关键规范注意事项

（一）设备选型管控要点

温度传感器精度必须符合标准要求，常规浅层地热监测传感器分辨率不低于0.01℃，测温精度控制在±0.1~0.2℃区间，拒绝廉价低精度热敏电阻，避免数据失真；

地下监测线缆必须具备防水、防尘、防潮、耐酸碱腐蚀性能，接头位置采用多层防水热缩管密封处理，规范要求每5米设置一道热缩管米标，方便后期分层定位；

采集终端需具备大容量本地存储功能，至少可存储一万组以上监测数据，支持RS485、Modbus工业通用传输协议，可对接园区智慧能源平台；

严禁选用无防护、无防腐的简易模拟传感器，长期井下高湿腐蚀环境下极易短路失效，造成整套监测系统报废。

（二）井下施工工艺管控要求

线缆固定：传感器与线缆绑扎间距严格按照规范统一，保证传感器与地层回填材料充分贴合，禁止线缆悬空、松散缠绕；

密封防水：所有线缆接头、井口出线位置必须多层缠绕防水胶带、加装热缩密封管，杜绝地下水渗入造成短路；

回填材料：监测孔、换热孔回填必须使用专用导热回填砂浆，保障热量传导效率，避免出现测温盲区；

深度分层：按照标准每隔固定深度布设一组温度传感器，完整覆盖全井段地层，不可仅在浅层布设少量探头，造成数据缺失。

（三）现场施工管理杜绝粗放施工乱象

当前行业普遍存在“重换热、轻监测"的错误思路，大量施工单位为压缩成本简化监测工序，凭经验野蛮施工，带来多重隐患：一是简化套管防护，线缆磨损断裂；二是选用低价劣质传感线缆，使用1-2年数据漂移失效；三是减少传感器布设点位，地层温度数据残缺，无法满足监管验收；四是省略井口密封、防水工序，雨水、地下水侵蚀终端设备。

项目建设单位必须建立全过程施工管控机制，进场核验监测设备参数，井下施工全程旁站记录，完工后现场核验分层测温数据，留存施工影像、设备合格证、监测原始数据，形成完整验收档案，杜绝偷工减料、粗放施工。

（四）后期运维规范

定期远程调取监测温度、水位数据，每季度导出数据存档，形成年度地层温度变化报告；

每年对井口采集终端、线缆接头进行防水、防尘检查，及时更换老化密封配件；

长期跟踪地层温度变化趋势，若出现连续季度温升超过规范限值，及时调整地源热泵冷热运行负荷，恢复地下热平衡。

五、总结

在国内地热监管标准、双碳政策全面落地的行业大环境下，地温监测系统早已不是项目可选配套，而是地源热泵工程合规落地、长效运行的核心刚需设施。从项目价值层面，标准化监测体系能够平衡地下冷热负荷、降低长期运营能耗、保护地下地质水文环境；从合规层面，全国各省市均出台专项监测规范，完整监测系统是项目验收、年度核查的硬性条件。

行业从业者应当摒弃“重短期造价、忽视长期监测"的落后思维，严格遵循NB/T行业标准及属地地方规范，合理选择绑扎式、PE封装、不锈钢套管等适配的监测孔安装工艺，严控传感器、监测线缆产品质量，规范井下密封、回填、分层布设施工流程，杜绝粗放施工、低价劣质设备乱象。依托连续、精准的地层温度监测数据，实现地源热泵系统高效、稳定、可持续运行，推动浅层地热产业规范化、高质量发展。

地源热泵地温监测系统行业意义、标准规范与标准化安装工艺详解

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