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地下水源热泵在江西地区的工程应用研究 华东交通大学 罗新梅收稿日期：2010-01-13 基金项目： 作者简介：罗新梅(1967—)，男，硕士，副教授，研究方向为空调设备及系统节能。 ，蒋丹凤 摘要：结合大量实际工程经验，探讨了地下水源热泵的应用现状及实际中存在的问题。分别从建筑规划面积、水文地质条件和成井工艺等方面，对导致回灌困难的原因进行了全面的分析，并提出了相应的解决措施。强调为避免出现地面沉降和地下水质污染等问题必须做好水文地质勘探、控制成井质量、采用适宜的回灌方法等，并对管理部门今后的工作提出了一些建议。以保证地下水资源的合理利用，促进地下水源热泵技术的可持续发展。 关键词：地下水源热泵；成井；回灌 地源热泵是一种利用地热资源来供热、制冷的高效节能冷热源型式。地下水源热泵是其中的一种方式，与地下埋管的“闭式”地源热泵相比，由于其造价低、容量大、水温度稳定，所以在工程中应用较为广泛。20世纪90年代中后期，地下水源热泵的应用开始在国内推广，当时工作的重点是热泵设备的研发和推广，由于造价低、制冷制热效果较好，得到了用户的认可，政府部门也积极参与这项技术的推广。但另一方面，由于地下水回灌问题没有得到根本解决，以致在工程应用方面和地质环境方面的问题比较突出。这些问题能否得到相应的解决，直接影响了该技术的持续发展和人类的生活环境。 地下水是一种优质的淡水资源，是国家的一种战略物资。大规模使用地下水，而不能得到良好的回灌，一旦出现地质环境问题，是难以补救的。为了合理利用地下水资源、促进地下水源热泵的可持续发展，本文将结合与之相关的实际施工技术，详细介绍了江西地区地下水源热泵的应用现状、存在的问题、相关解决措施。 1 应用现状 1）国家倡导，厂家、公司、设计人员大力推广 近来，国内地下水源热泵发展非常迅速，其应用也已经达到了一定规模。一些厂家、研究机构甚至政府机构都积极倡导这项技术，并称之为绿色能源技术。应用地下水源热泵技术，地下水经热交换后必须回灌，即将被水源热泵机组交换热量后排出的水再注入地??含水层中去。许多地下水源热泵项目都声称解决了回灌问题，但对回灌质量如何往往避而不谈。事实上，由于成井质量、回灌技术等原因，很难保证达到100%回灌，有些回灌困难的工程所在地甚至已经了出现较为严重的地面沉降[1]。江西地区的地下水资源比较丰富，但如果没有根本解决回灌问题而长期使用这项技术，仍可能导致地下水资源的破坏。 2）出现技术应用空白区 地下水源热泵技术是一个跨学科、跨专业的可再生能源利用技术，涉及暖通空调技术、地质技术和钻井技术等多专业、多工种的知识。目前存在的问题是各专业间缺乏有效整合和沟通。多数暖通技术人员对水源井并不了解，在暖通设计时也没有对水源井进行相关设计，而钻井技术人员对暖通专业用水井的要求比较模糊，仅凭以往经验，即按照一般的生活或工业用水井的标准进行施工，但实际上这很难达到暖通专业的使用要求。另外，由于没有相应的施工图纸，使得工程监理和甲方无法对成井施工进行监察。因此在工程初期就很难保证工程质量达到相关施工规范的要求。 3）取水有认证，抽灌无管理、无监督 在决定采用地下水源热泵系统之前，需做详细的水文地质勘探，获取地下水温度、水质和出水量等数据，合理地配置整个系统。多数建设单位会根据国家有关法规进行取水认证，但是由于地下系统施工后基本不可见，系统在设计上没有考虑回灌的远程监控系统，而管理部门职责不甚明确，故无法监督地下水源热泵系统是否依据相应规范进行抽灌，更无法进行长期的监测工作。由于缺乏后期的监督管理，许多工程不管能不能达到回灌要求都盲目、无节制地运用这一技术。这与地下水源热泵技术的可持续发展理念背道而驰。这项技术的应用是一柄双刃剑，我们要尽量避免其危害到子孙后代的利益。 4）技术应用无细则 热泵设备技术已经比较成熟，对于地源热泵系统的工程施工国家标也有相关的规范，但由于不同地区的地质情况各不相同，施工工艺水平也存在很大差异，需要针对本地区的具体特点对应用该项技术的实际施工方面进行深入的研究，并制定相应施工细则。江西地区在这方面的研究仍非常薄弱，亟需建立相应的技术应用细则，引导该技术的在江西的正确应用。 2 回灌问题 地下水回灌困难是影响地下水源热泵系统的应用主要因素。一方面由于达不到回灌要求，可能导致的地质环境问题；另一方面由于回灌困难，有些用户为了保证空调系统的运行就不得不把地下水排入城市雨水管网，可能增大城市污水处理负担。回灌困难就成了地下水源热泵系统工程应用关注的焦点。 2.1 回灌原则 回灌方式有无压、负压和加压回灌三种。对于抽灌两用井，为防止井间互相干扰，应控制合理井间距。回灌量大小与水文地质条件、成井工艺、回灌方法等因素有关，回灌要求应达到相应的国家规范的要求：1）回灌水质要等于或优于水源水质