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地下水地源热泵系统概述

发布时间:2017-4-28 9:36:42      点击次数:745
  地下水地源热泵系统,也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。建造抽水井群将地下水抽出,通过二次换热或直接送到水源热泵机组,经提取热量或释放热量后,由回灌井群灌回地下。如果真正实现100%的回灌到原水层,这样就能保证地下水总体上的供回平衡。

  地下水水源热泵中央空调系统是目前应用最普遍的一种形式,与地下埋管的"闭式"地源热泵相比,由于其造价低、容量大、水的温度稳定,所以市场占有率高,但是由于地下水回灌的堵塞问题没有得到根本解决,在使用方面、地质环境方面的问题比较突出。这些问题能否解决,一方面影响这项技术的可持续发展;另一方面,也直接影响我们共同的生活环境。 地球并不是一个均质体,而是具有圈层结构的。我们所应用的是地球最外面的一层硬壳——地壳。地壳是由各种各样的固体岩石组成的。在地表浅层形成的未经压固、胶结的碎屑堆积物称为松散岩石或第四纪松散堆积物,如:粘土,粉质粘土,粉土,砂,砾石,卵石,以及砂砾石、砂卵石的混合堆积物。构成地壳的岩石,无论是松散堆积物还是坚硬岩石,都具有多少不等、形状不一的空隙,没有空隙的岩石是不存在的,岩石空隙是地下水储存场所和运输通道。松散岩石颗粒或颗粒混合体之间的空隙称为孔隙,它的大小、多少、形状、连通情况和分布规律,对地下水的分布和运动有重要影响。孔隙大小和数量不同的岩石与水作用,所表现出的容纳、保持、给水和透水性质称为岩石的水理性质。

  水文地质参数是表征含水层性质特征的参数。在水源热泵工程设计中,常用的参数有渗透系统、导水系数、释水系数、给水度等,这些参数是水文地质计算和合理利用地下水的重要依据,同样关系到抽水量和回水量评估结果的正确与否。

  目前大多数地下水热泵工程的地下水系统非常简单,一般采用直流系统,即地下水直接送入热泵机组换热后向回灌井或地表排放。由于工程造价低、制冷制热效果好,受到了相当一部分用户的欢迎。而地下水是一种优质的淡水资源,是国家的一种战略物资,大规模的使用地下含水层,一旦出现地质环境问题,后果将是无法弥补的。随着地下水资源的日益减少,这类现象已经引起了一些专家和政府有关部门的重视,并要求对地下水实行全部回灌。有部分工程项目声称解决了地下水回灌问题或称回灌率达到100%,但对回灌当地的地质条件如何、采取何种回灌方式、回灌的质量如何等等,则避而不谈,因而国内的一些专家和政府管理部门对这项技术持慎重态度是可以理解的。所以,地下水热泵技术的推广应用有待地质水文科技的进步。

  地下含水层是天然的地下水库,但在无充足天然补给的条件下,地下水并不是"取之不尽,用之不竭"的自然资源。大量集中采集地下水,使得地下水储量日趋枯竭,已造成抽水井水位逐渐下降,最后将难于抽水。地下水人工补给,又称地下水人工回灌,是当今水源热泵系统广泛采用的方法,不仅可以增加地下水的补给量,而且还可以防止地下水位下降,控制地面下沉。

  地下水回灌基本上采用原有的人工回灌方式,主要分为压力回灌和真空回灌两种。压力回灌适用于范围较广的含水层,而真空回灌仅适用于低水位和渗透性好的含水层。
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