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地下水地源热泵热源井及回灌设计


二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求
1. 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》 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: )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。
三、地下水地源热泵对水质的要求
2. 根据地下水的不同水质,可以采取相应的技术措施来进行水处理: 根据地下水的不同水质,可以采取相应的技术措施来进行水处理: 1) 当地下水中含砂量较高时,可在水系统中加装旋流除砂器,降低 水中含砂量,避免机组和管网遭受磨损。如果工程场地面积较大, 也可修建沉淀池除砂。 2 ) 当水中含铁量>0.3mg/L时,应在水系统中安装除铁处理设备。 3) 通常在地下水循环管路中安装综合电子水处理仪,除去地下水中 的Ca2+、Mg2+离子,同时,还可利用综合电子水处理仪杀灭藻 类或细菌。
二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求
1. 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》 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: )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。
四、地下水回确保地下水置换冷热量后全部回灌到同一 必须采取可靠回灌措施, 含水层,并不致引起其他不良的水文地质和工程地质现象。 含水层,并不致引起其他不良的水文地质和工程地质现象。 2. 回灌水水质要符合水质标准,不得低于原地下水水质,回灌后不会 回灌水水质要符合水质标准,不得低于原地下水水质, 引起区域性地下水水质污染。 引起区域性地下水水质污染。 3. 地下水回灌类型包括地面渗入回灌、诱导回灌和注入式回灌。应根 地下水回灌类型包括地面渗入回灌、诱导回灌和注入式回灌。 据水文地质条件和工程地质条件确定经济合理的回灌方案。 据水文地质条件和工程地质条件确定经济合理的回灌方案。 4. 注入式回灌一般利用管井进行,采用的方式有自流回灌、真空回灌 注入式回灌一般利用管井进行,采用的方式有自流回灌、 和压力回灌。低水位和渗透性良好的含水层, 和压力回灌。低水位和渗透性良好的含水层,宜采用利用自然重力 进行回灌的自流回灌方式或利用虹吸原理产生水头差的真空回灌方 低水位和渗透性好的含水层及高水位和渗透性差的含水层, 式;低水位和渗透性好的含水层及高水位和渗透性差的含水层,宜 采用压力回灌方式
表2 地下水地源热泵用地下水水质参考标准 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 项目名称 含砂量 浊度 pH值 硬度 总碱度 全铁 CaO ClSO42SiO2 Cu2+ 矿化度 游离氯 油污 游离CO2 H2S 允许值 ≤1/20万 ≤20NTU 6.5~8.5 ≤200mg/L ≤500mg/L ≤0.3mg/L ≤200mg/L ≤100mg/L ≤200mg/L ≤50mg/L ≤0.2mg/L ≤350mg/L 0.5~1.0mg/L <5mg/L <10mg/L <0.5mg/L
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 地下水地源热泵热源井设计要点 热源井
1. 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、 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; 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; 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。 质等。 2. 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。 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; 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。 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。 3. 抽水试验及回灌试验应满足下列要求: 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 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 ,且出水量应大于设计出水量, 深应小于5m; 深应小于 ; 2 ) 回灌试验应稳定持续 回灌试验应稳定持续36h以上,且回灌量应大于设计回灌量。 以上,且回灌量应大于设计回灌量。 以上
表1 各种管材适宜深度表
管材类型 适宜深度(m) 钢管 >400 铸铁管 200~400 钢筋混凝土管 150~200 塑料管 ≤150 混凝土管 ≤100 无砂混凝土管 ≤100
二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求
1. 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》 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: )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
2. 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 抽水井与回灌井宜能相互转换,其间应设排气装置。 管上均应设置水样采集口及监测口。 管上均应设置水样采集口及监测口。 3. 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 根据地下水源热泵系统的设计和热泵机组的选型, 量和回灌量及地下水利用温差。 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, 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。 组使用要求。 4. 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 应根据地下水位、流向、 合理选取和布置取水井、回灌井的数量及位置。取水井、 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~ 为宜。 井的间距应根据试验井的热干扰半径确定,一般以 ~80m为宜。 为宜 5. 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 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。 下水供回水管宜采用聚乙烯管直埋敷设,供水管宜保温, 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 系统侧的循环水路应有防冻措施。输水管网设计、 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》 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》 水管道工程施工及验收规范》(GB50268)的规定。 )的规定。
三、地下水地源热泵对水质的要求
1. 地下水的水质包括水的化学成分、 地下水的水质包括水的化学成分、 浑浊度、硬度、 浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性 等,参考现行国家标准《工业循 参考现行国家标准《 环冷却水处理设计规范》 环冷却水处理设计规范》 (GB50050)的要求,并结合地 )的要求, 下水地源热泵系统的工作特性及 地下水化学特点, 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。 泵用地下水水质参考标准见表 。
表3 不同水文地质条件下的地下水系统设计参数
含水层情况 砾石 中粗砂 细砂 灌抽比(%) >80 50~70 30~50 井的布置 一抽一灌 一抽二灌 一抽三灌 井的流量(t/h) 200 100 50
二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求
1. 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》 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: )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。
四、地下水回灌设计要求
5. 为保证回灌效果,泵井管的连接部位,泵管与井管之间均需做好密封。 为保证回灌效果,泵井管的连接部位,泵管与井管之间均需做好密封。 真空回灌时必须先抽真空,保持回灌所需的真空度。 真空回灌时必须先抽真空,保持回灌所需的真空度。 6. 回灌量的大小与水文地质条件、管井质量、回灌方法等有关,其中水 回灌量的大小与水文地质条件、管井质量、回灌方法等有关, 文地质条件是影响回灌量的主要因素。一般应根据抽水、 文地质条件是影响回灌量的主要因素。一般应根据抽水、回灌试验的 数据来确定回灌量和回灌方式。不同水文地质条件下的灌抽比、 数据来确定回灌量和回灌方式。不同水文地质条件下的灌抽比、井的 布置和单井出水量情况可参见表3。 布置和单井出水量情况可参见表 。
二、地下水地源热泵热源井设计与施工要求
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