武汉地区地下水源热泵技术应用讲解.ppt

中信集团 武汉市建筑设计院 陈焰华 引言 地下水资源状况 地下水源的探测与开采 热源井设计及施工（一） 热源井设计及施工（二） 抽水井间距、抽水和回灌井间距应达到设计要求； 井群联合运行时其抽水、回灌量、水位降深、水温等都与单井抽水、回灌工况有较大差异； 应考虑抽水、回灌井各井之间的水力平衡； 设计和施工时，应同时留出观测井或观测孔，抽水、回灌井应安装计量仪表，在达到上述监测手段的基础上，对抽水及回灌量、水位、水质进行在线监测。 水井堵塞及回灌 地质灾害的防范 若大量开采地下水而不采取回灌措施，容易产生地面沉降和导致采用天然地基作为基础的建筑物的不均匀沉降；在岩溶地区，由于地下水位不断变化容易形成空洞，从而导致地面塌陷。 为了恢复含水层的水位和水量，防止区域地下水位下降和保持取水建筑物供水能力，防止地下水资源枯竭，地源热泵空调系统抽取地下水后必须进行回灌。 地下水水质与污染防治（一） 地下水水质与污染防治（二） 地下水地源热泵系统设计 地下水地源热泵系统设计首要问题是确定合适的水源热泵机组运行温差和地下水循环水量。最佳的地下水温差和地下水量应使地下水地源热泵系统达到较高的能效比（EER）和性能系数（COP）。 加大地下水使用温差，可以减小地下水使用量，减小井泵功率和环路功率，但在一定条件下会增大水源热泵机组的使用功率，反之则相反。因此，一定要根据实际工程的使用情况，在两者之间进行分析和比较，得出最优结合点。 规划、管理和评价 按照“在保护中开发，在开发中保护”的原则，各地应根据实际情况制订地下水开发利用保护规划和地源热泵系统发展规划，按照规划合理开发利用地下水资源，做到资源开发和地下水保护并举。 严格实行取水许可制度，按照程序申报并经审核批准。 同时，应进一步开展地下水资源开发利用对环境影响评估工作，防止因无序开采地下水而造成地面沉降、水质污染和热污染等环境地质问题。 科学论证和适度发展 THE END * 武 汉 市 建 筑 设 计 院 * 武汉地区地下水源热泵技术应用 存在的主要问题及对策研究 * 9 、科学论证和适度发展 8、规划、管理和评价 7、地下水地源热泵系统设计 6、地下水水质与污染防治 5、地质灾害的防范 4、水井堵塞及回灌 1、地下水资源状况 2、地下水源的探测与开采 3、热源井设计及施工 主 要 内 容 武汉市现状 第一个地下水地源热泵系统2001年投入运行以来，目前已有近百个地源热泵项目，应用的建筑面积近300万m2。且系统总体运行稳定，节能环保效益显著，积累了宝贵的工程应用经验，具有较好的社会影响。 气候特点和资源储藏均 适宜发展地源热泵系统 发展背景 雄厚的技术研发能力 成熟的应用经验 规模化应用和产业化基础 资源 湖泊正常水位时总面积达942平方公里，居全国各大城市之首。 地表水的温差潜能为467.3×106kW 地下水年开采总量38760×104m3/a 浅层岩土体及地下水源温度相对稳定（18～20℃）。 一级阶地单井回灌量在20-85 m3/h，单井回灌效率为28-100% 地下水资源 条件好 减少水井单位打井费用 回灌也较容易 初投资和运行费用降低 地下水资源 条件差 增加打井费用 回灌困难 打井数量增加 初投资和运行费用增加 实际工程中，不同水文地质条件下地下水资源利用的成本差异较大，而且地下水地源热泵系统对水源系统有原则性的选择要求：水量充足、水温适度、水质适宜、供水稳定，并且不能诱发地质灾害。 热源井的设计应在水文地质勘察的基础上进行，试验井的开凿和抽水、回灌试验环节尤为重要；单井取水量、回灌量、地下水径流方向、径流速度、渗透系数等基础性技术数据是井群设计的关键； 不同的水文地质结构、热源井的设计和成井工艺是至关重要的，井的结构、过滤方式、回填方式影响成井质量和使用寿命； 应根据水文地质结构采用相应的回灌井设计和施工工艺，并严格按照操作方法和使用要求进行维护和保养 。 水井堵塞 水井回灌比不能达到要求 正常的抽水、回灌无法进行 加速水井的枯竭 影响系统长期稳定运行 1、水井施工质量不过关 2、取水井、回灌井轮换使用 3、腐蚀的影响 回扬和洗井 解决办法 腐蚀、结垢和生锈 对地下水水质基本要求： 澄清、水质稳定、不腐蚀、 不滋生微生物或生物、不结垢等； 回灌时，水质要等于或优于原有水质； 利用地下水源的进出温差过大造成地 下水资源的热污染问题； 回扬、水回路中产生的负压和沉砂池， 使