地下水地源热泵热源井及回灌设计 一、地下水地源热泵热源井设计要点 •水文地质勘察应包括以下内容:地下水类型;含水层岩性、分布、埋 深及厚度;含水层的富水性和渗透性;地下水水温及其分布;地下水 径流方向、速度和水力坡度;地下水水位动态变化;地下水水质等•在确定有足够、适宜的水源地下水的情况下,应进行水文地质试验 试验应包括以下内容:抽水试验;回灌试验;测量出水温度;水流方 向试验;取分层水样并化验分析分层水质;渗透系数计算等•抽水试验及回灌试验应满足下列要求:1) 抽水试验应稳定持续12h,且出水量应大于设计出水量,水位降 深应小于5m;2 ) 回灌试验应稳定持续36h以上,且回灌量应大于设计回灌量 二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求 •地下水热源井设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》( GB50296)的相关规定;并应包括下列内容:1) 热源井的管井构造设计,包括井室、井壁管、过滤管、沉淀管 、填砾层等的构造,尺寸及规格,还须校核过滤器表面渗透速度 、当其速度超过允许流速时,应调整过滤器的尺寸(口径或长度 )或出水量,以保持含水层的渗流稳定性2 ) 管井的设计深度,应根据需水量和拟开采热源井含水层的埋深 、层厚、水质、渗透性及出水能力等因素综合确定。
二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求 •地下水热源井设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》( GB50296)的相关规定;并应包括下列内容:3 ) 井孔必须保证井管的安装和维护,井管必须保证抽水设备的正 常工作,并应采取减少空气侵入的措施4) 井管直径可根据取水量和管内流速计算确定井孔直径除应能 下入井壁管和滤水管外,还应满足围填滤料的要求井孔终孔直 径大于井管外径:采用填砾过滤器时,在中、初砂含水层中应大 于200mm,在粉、细砂含水层中应大于300mm;采用非填砾过滤 器时,应大于1000mm二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求•地下水热源井设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》( GB50296)的相关规定;并应包括下列内容:5 ) 井壁管和滤水管根据井深、水质、技术经济条件等,可选用钢管 、钢筋混凝土管、铸铁管、混凝土管、塑料管、无砂混凝土管等 管材各种管材的适宜深度应按表1的规定取值金属井管用管箍 丝扣连接或焊接;钢筋混凝土管、塑料管等采用焊接;混凝土管 与无砂混凝土管采用粘接加绑扎表1 各种管材适宜深度表管材类型钢管铸铁 管钢筋混凝土管塑料管混凝土管无砂混凝土管适宜深度(m)>400200~400150~200≤150≤100≤100二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求•地下水热源井设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》( GB50296)的相关规定;并应包括下列内容:6 ) 过滤器根据含水层岩性进行选择,过滤器可采用填砾过滤器和 非填砾过滤器。
采用填砾过滤器的管井,井管与井孔均必须圆直 ,井管下入井孔时,必须要安装井管找中器7) 沉淀管底部必须用钢板焊死,并座落在坚实的基础上,若下部 孔段废弃不用时,必须用卵石或碎石填实8) 填砾石滤料必须按标准要求严格筛选,管外封闭中滤料项部至 井口段,采用干粘土球填实二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求•地下水热源井设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》( GB50296)的相关规定;并应包括下列内容:9) 井口装置在设计时,应考虑设置回流管和排污管10) 管井抽水泵一般选用潜水泵潜水泵下放深度应在动水位下5m 处,安装要平稳,泵体应居中水泵扬程应包括井内动水位到机 房地面高度、管道阻力、水泵管道阻力和设备或板式换热器阻力 11) 抽水井、回灌井施工完毕后,应立即进行洗井,直至水清砂净 ;抽水井、回灌井在进行抽水、回灌试验和运行后,方可投入正 常使用二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求•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 •根据地下水源热泵系统的设计和热泵机组的选型,确定热源井抽水量 和回灌量及地下水利用温差当水温和水量不能满足水源热泵机组使 用要求时,可通过混水或设置中间换热器进行调节,以满足机组使用 要求。
•应根据地下水位、流向、补给条件和地形地质情况考虑井群布置方案 ,合理选取和布置取水井、回灌井的数量及位置取水井、回灌井的 间距应根据试验井的热干扰半径确定,一般以50~80m为宜•地下水供回水管的布置应考虑多口取水井、回灌井水量的平衡地下 水供回水管宜采用聚乙烯管直埋敷设,供水管宜保温,在寒冷地区, 系统侧的循环水路应有防冻措施输水管网设计、施工及验收应符合 现行国家标准《室外给水设计规范》(GB50013)及《给水排水管道 工程施工及验收规范》(GB50268)的规定三、地下水地源热泵对水质的要求 •地下水的水质包括水的化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等,参考现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050)的要求,并结合地下水地源热泵系统的工作特性及地下水化学特点,地下水地源热泵用地下水水质参考标准见表2 序号项目名称允许值 1含砂量≤1/20万 2浊度≤20NTU 3pH值6.5~8.5 4硬度≤200mg/L 5总碱度≤500mg/L 6全铁≤0.3mg/L 7CaO≤200mg/L 8Cl-≤100mg/L 9SO42-≤200mg/L 10SiO2≤50mg/L 11Cu2+≤0.2mg/L 12矿化度≤350mg/L13游离氯0.5~1.0mg/L 14油污80一抽一灌200中粗砂50~70一抽二灌100细砂30~50一抽三灌50。