地下水源熱泵簡介

地下水源熱泵系統(tǒng)簡介2012年10月目錄概念發(fā)展?fàn)顩r我國地下水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)地下水源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)地下水源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)地下水源熱泵系統(tǒng)存在的問題地下水源熱泵系統(tǒng)

GWHPs

采用地下水作為低位熱源，利用熱泵技術(shù)，通過輸入少量高位電能，實(shí)現(xiàn)熱量又低位能向高位能的轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到為使用對(duì)象供熱或供冷的一種系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r時(shí)間跨度起始于1912年至20世紀(jì)90年代，熱泵行業(yè)技術(shù)日趨成熟國外起步較早，目前地源熱泵安裝數(shù)量最多的國家主要是歐美發(fā)達(dá)國家美國己建成地下水源熱泵工程約5萬余項(xiàng)國內(nèi)1997年開始引進(jìn)歐洲地下水源熱泵產(chǎn)品，1999年年底100套目前工程數(shù)量1500項(xiàng)以上我國地下水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)覆蓋面廣，應(yīng)用于各類建筑應(yīng)用存在地域差異用于城市城郊居多，農(nóng)村很少地下水源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)

節(jié)能使用靈活經(jīng)濟(jì)環(huán)保優(yōu)點(diǎn)地下水源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)

缺點(diǎn)有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件政府、建筑設(shè)計(jì)人員和公眾對(duì)這技術(shù)缺乏了解初投資高運(yùn)行管理存在問題地下水源熱泵系統(tǒng)的初投資為300—400元／㎡地下水源熱泵系統(tǒng)的組成地下水換熱系統(tǒng)

水源熱泵機(jī)組熱媒管路和用熱系統(tǒng)地下水源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)地下水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)水文地質(zhì)勘查在地下水源熱泵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)地源熱泵系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)、水溫、水量的要求，對(duì)工程場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘查?！豆┧牡刭|(zhì)勘查規(guī)范》GB50027《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296勘查目的淺層地溫資源數(shù)量、質(zhì)量、分布規(guī)律淺層地溫資源的成因機(jī)制為GWHPs提供適合的地下水熱源地下水源熱泵系統(tǒng)的水文地質(zhì)勘查對(duì)于開發(fā)與保護(hù)淺層低溫資源，提供資源∕儲(chǔ)量以及所必須的地質(zhì)資料，以減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，取得淺層地溫資源開發(fā)利用最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并最大限度的保持資源的可持續(xù)利用具有重要的意義?？辈榻鉀Q的問題特定水文地質(zhì)條件和氣候特征下，地下含水層的流動(dòng)和傳熱機(jī)制。地下含水層儲(chǔ)能與水、熱調(diào)蓄能力。普查詳查水文地質(zhì)勘探勘查報(bào)告分析地下水資源條件評(píng)估工程項(xiàng)目采用GWHPs的可行性提出GWHPs方案建議熱源井的設(shè)計(jì)地下水源熱泵系統(tǒng)不同于一般的傳統(tǒng)地?zé)峋到y(tǒng)，其儲(chǔ)能場(chǎng)所為淺層含水層，一般深度局限于地表以下200米范圍內(nèi)。水井設(shè)計(jì)以及成井工藝均可參考一般地下水供水管井的相關(guān)規(guī)范要求。管井基本構(gòu)造熱源井的設(shè)計(jì)熱源井設(shè)計(jì)單位應(yīng)具有水文地質(zhì)勘查資質(zhì)。管井設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《供水管井技術(shù)規(guī)范》（GB50296）的現(xiàn)行規(guī)定。

管井設(shè)計(jì)包括：（1）管井抽水量和回灌量、水溫和水質(zhì)；（2）管井?dāng)?shù)量、井位分布及取水層位；（3）井管配置及管材選用，抽灌設(shè)備選擇；（4）井身結(jié)構(gòu)、填礫位置、濾料規(guī)格及止水材料；（5）抽水試驗(yàn)和回灌試驗(yàn)及要求；（6）井口裝置及附屬設(shè)施；熱源井設(shè)計(jì)流程（1）根據(jù)地下水地源熱泵承擔(dān)的取熱量、排熱量和設(shè)計(jì)溫差求得地下水的總需水量夏季熱泵機(jī)組按制冷工況運(yùn)行，地下水總需水量mgwx為冬季熱泵機(jī)組按制熱工況運(yùn)行，地下水總需水量mgwd為取mgwx和mgwd中最大的作為地下水源熱泵系統(tǒng)的需水量。（2）根據(jù)允許降深和當(dāng)?shù)氐暮畬訁?shù)確定井流量和井?dāng)?shù)對(duì)于承壓含水層中的單個(gè)定流量完整井流，其井流量的計(jì)算公式為K滲透系數(shù)

M含水層厚度

SP

長期抽水回灌允許水位降深W（u)為泰斯井函數(shù)。對(duì)于潛水完整井流，其井流量的計(jì)算公式

h0初始含水層厚度需要井的數(shù)量N

（3）根據(jù)GB50296—99《供水管井技術(shù)規(guī)范》設(shè)計(jì)和校核井結(jié)構(gòu)參數(shù);（4）根據(jù)允許的熱貫通程度設(shè)計(jì)抽水井和回灌井的間距；（5）根據(jù)場(chǎng)地情況和當(dāng)?shù)氐牡叵滤鲃?dòng)情況進(jìn)行；（6）校核布置后的井群降深；地下水源熱泵系統(tǒng)存在的問題回灌阻塞問題腐蝕與水質(zhì)問題井水泵功耗過高問題運(yùn)行管理問題回灌阻塞問題懸浮物堵塞微生物生長化學(xué)沉淀氣泡阻塞黏粒膨脹和擴(kuò)張含水層細(xì)顆粒重組

腐蝕與水質(zhì)問題

現(xiàn)在國內(nèi)地下水源熱泵系統(tǒng)的地下水回路都不是嚴(yán)格意義上的密閉系統(tǒng)，回灌過程中的回?fù)P、水回路產(chǎn)生的負(fù)壓和沉砂池，都會(huì)使外界的空空氣與地下水接觸，導(dǎo)致地下水氧化。

危害(1)地下水氧化會(huì)產(chǎn)生一系列的水文地質(zhì)問題，如地質(zhì)化學(xué)變化、地質(zhì)生物變化。(2)管路系統(tǒng)中的管路、換熱器和濾水管產(chǎn)生生物結(jié)垢和無機(jī)物沉淀，造成系統(tǒng)效率降低和管井堵塞。(3)污染地下水，對(duì)地下水質(zhì)和含水層產(chǎn)生不利影響。

水質(zhì)基本要求：澄清、水質(zhì)穩(wěn)定、不腐蝕、不滋生生物或微生物、不結(jié)垢

井水泵功耗過高

井水泵的功耗在地下水源熱泵系統(tǒng)能耗中占有很大的比重，在不良的設(shè)計(jì)中，井水泵的功耗可以占到總能耗的25%或更多。

常用的潛水泵控制方法為變頻控制。

運(yùn)