分析-地下水地源热泵回灌分析
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水源热泵系统地下水回灌施工工法一、前言水源热泵系统是一种利用地下水进行空调或供热的环保技术。
在水源热泵系统中,地下水回灌施工工法是一种关键的施工方法,它能够将已经被抽取过热的地下水重新回灌到地下水层中,以实现对地下水的可持续利用。
本文将详细介绍水源热泵系统地下水回灌施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点地下水回灌施工工法具有以下几个特点:1. 环保性:地下水回灌施工工法可以最大限度地减少地下水资源的消耗,减少对地下水层的开采压力,从而保护地下水资源的可持续利用。
2. 经济性:通过地下水回灌施工工法,可以降低水源热泵系统的运行成本,提高能源利用效率,对于长期稳定运行的热泵系统而言,地下水回灌可以有效降低热泵系统的运行费用。
3. 可行性:地下水回灌施工工法适应性广,可以在各种地下水层条件下应用,无论是浅层地下水还是深层地下水,都可以进行地下水回灌。
三、适应范围地下水回灌施工工法适用于各种地下水层条件,然而具体的适应范围仍需根据地质勘查、工程设计和地下水资源状况来确定。
一般来说,地下水回灌施工工法适用于:1. 地下水蕴藏量丰富且水质达标的地区。
2. 地下水位较深、地下水温度较低的地区。
3. 地下水层厚度较大、且无重要水源用途的地区。
4. 建筑物周边地区,特别是热泵系统的建设区域。
四、工艺原理地下水回灌施工工法的工艺原理是根据水源热泵系统的运行特点和地下水层的水文地质条件,采取相应的技术措施,将已经被抽取过热的地下水重新回灌到地下水层中。
具体来说,工艺原理主要包括以下几点:1. 地下水回灌井的选择:根据地下水位、水质、温度等因素选择适宜的地下水回灌井,保证回灌水的质量。
2. 地下水回灌水处理:对回灌水进行处理,去除其中的杂质、微生物等有害物质,以保证回灌水的质量。
3. 地下水回灌过程控制:通过控制地下水回灌的流量、压力、时间等参数,保证地下水回灌过程的稳定性和效果。
取水与回灌1.井水回灌难的原因分析①现有的井水回灌方式都是采用传统的开放式水井回灌,设计施工方法和取水井一样,完全依靠井内水位升高与地下水静水面之间形成的压差才能自流回灌,我们称为水柱重力自然回灌。
在地下水静水位较深的地方水柱重力较大自然回灌能力较强,在地下水静水位较浅的地方即使把回灌井里装满了井水,井口至地下水静水面之间距离很小,自然回灌能力十分有限。
井水回灌要在回灌井周围形成水丘,才能具备水往低处流的条件。
地下水位很浅的地方形成不了水丘,因而不能自然回灌。
这是开式回灌井难以保证等量回灌的根本原因。
②采用开放式回灌井回灌,井水与空气接触发生氧化反应,生成氧化粘稠物阻塞回灌井;井水把氧气带入了地下,也会在地下沙层中生成氧化物阻塞孔隙度;井水把氧气带入地下,还会在地下沙层中造成气阻;井水把氧气带入了地下,还会在地下水层中进一步风化沙粒阻塞孔隙度;井水将泥沙带入了井内就会淤塞回灌井,浑水进入地下沙层中也会阻塞孔隙度。
回灌井使用几年以后,回灌井周围的含水层就会变得死板一块;回灌井使用几年后,井壁上长满了青苔藻类,加上氧化粘稠物糊住井壁,即使用刷子刷也刷不掉,天天回扬洗井也无法改善回灌条件。
这是开放式回灌井回灌能力越来越差难以长久轻松回灌的根本原因。
2.合理设计施工取水井和回灌井以上分析我们已经找到了井水难以回灌和难以长久轻松回灌的原因,因此,我们在设计施工取水井和回灌井的过程中必须采取相关技术措施解决这些矛盾。
在多年的水地源项目实施过程中,不断总结不断改进完善,发明了一系列取水还水设备,形成了一整套取水还水设计施工理论。
概括起来就是这样几句话:将传统的开放式自流取水改变为封闭式真空负压取水;将传统的开放式自流回灌改变为封闭式加压回灌;将传统的集中取水集中回灌改变为集中取水分散回灌。
为了实现真空负压取水,发明了真空负压机组,将取水井加上密封的井盖,用真空负压机组针对取水井内抽吸真空度,让取水井内始终保持0.08Mpa负压,可以带来以下几点好处:①与开放式取水井相比,同样出水量情况下井里的静水面可以减少下降8米。
地下水地源热泵回灌分析【摘要】本文对地下水地源热泵回灌分析,介绍了该技术的发展现状与应用过程中的具体措施,同时说明了水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。
【关键词】地下水地源热泵回灌一、地源热泵回灌技术的发展现状1、回灌方式及适用范围目前,地下水人工回灌类型一般有真空回灌、无压自流回灌和加压回灌。
(l)真空回灌又称负压回灌,利用真空虹吸作用,在具有密封装置的回灌井中,开泵扬水时,井管和管路内充满地下水,停泵,并立即关闭泵出口的控制阀门,此时由于重力作用,井管内水迅速下降,在管内的水面与控制阀之间造成真空,开启控制阀门和回灌水管路上的进水阀,水就迅速进入井管中,并克服阻力向含水层中渗透。
真空回灌适用于地卜水理层较深(静水位埋藏深度大于10m),含水层渗透性好的含水层。
由于回灌时,对井的滤水层冲击不强,冲浸适合老井。
(2)无压白流回灌(又称重力回灌),依靠自然重力进行回灌,即依靠井中回灌水位和静水位之差。
适用于低水位且含水层渗透性好的情况。
通过水分子同位素试验,一般地质条件下,回水层井壁截面积应为出水层截面积的四倍,方能保证井水全部自然回灌,即一出四回,因此这种回灌防范水井数量较多。
这一回灌方式是目前国内外应用最多的方式。
(3)加压问灌既适用于渗透性较差,地下水位高的含水层,也适用于低水位和渗透性好的地下含水层。
但是,由于增大,对井的过滤层和含砂层的冲击力较强。
目前加压回灌的方式一是通过回扬来增大回灌压力,另一方式是在井头安装加压装置来实现,后者在荷兰等欧美国家使用较多。
(4)同井回灌国内应用的同井回灌热泵系统是取水和回灌水在同一口井内进行,通过隔板把井分成两部分,一部分是低压(吸水)区,另一部分是高压(回水)区。
当潜水泵运行时,地下水从低压区被抽至井口换热器中,与热泵低温水换热,地下水释放完热量,再由同井返回到回水区。
在井中加装隔板来提高回灌压力,以改善回灌条件,使回灌水畅通返回地下含水层中。
1 人工回灌及其目的所谓地下水人工补给(即回灌),就是将被水源热泵机组交换热量后排出的水再注入地下含水层中去。
这样做可以补充地下水源,调节水位,维持储量平衡;可以回灌储能,提供冷热源,如冬灌夏用,夏灌冬用;可以保持含水层水头压力,防止地面沉降。
所以,为保护地下水资源,确保水源热泵系统长期可靠地运行,水源热泵系统工程中一般应采取回灌措施。
2 回灌水的水质目前,尚无回灌水水质的国家标准,各地区和各部门制定的标准不尽相同。
应注意的原则是:回灌水质要好于或等于原地下水水质,回灌后不会引起区域性地下水水质污染。
实际上,水源水经过热泵机组后,只是交换了热量,水质几乎没发生变化,回灌不会引起地下水污染。
3 回灌类型根据工程场地的实际情况,可采用地面渗入补给,诱导补给和注入补给。
注入式回灌一般利用管井进行,常采用无压(自流)、负压(真空)和加压(正压)回灌等方法。
无压自流回灌适于含水层渗透性好,井中有回灌水位和静止水位差。
真空负压回灌适于地下水位埋藏深(静水位埋深在10米以下),含水层渗透性好。
加压回灌适用于地下水位高,透水性差的地层。
对于抽灌两用井,为防止井间互相干扰,应控制合理井距。
4 回灌量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,其中水文地质条件是影响回灌量的主要因素。
一般说,出水量大的井回灌量也大。
在基岩裂隙含水层和岩溶含水层中回灌,在一个回灌年度内,回灌水位和单位回灌量变化都不大;在砾卵石含水层中,单位回灌量一般为单位出水量的80%以上。
在粗砂含水层中,回灌量是出水量的50-70%。
细砂含水层中,单位回灌量是单位出水量的30-50%。
采灌比是确定抽灌井数的主要依据。
5 回扬为预防和处理管井堵塞主要采用回扬的方法,所谓回扬即在回灌井中开泵抽排水中堵塞物。
每口回灌井回扬次数和回扬持续时间主要由含水层颗粒大小和渗透性而定。
在岩溶裂隙含水层进行管井回灌,长期不回扬,回灌能力仍能维持;在松散粗大颗粒含水层进行管井回灌,回扬时间约一周1—2次;在中、细颗粒含水层里进行管井回灌,回扬间隔时间应进一缩短,每天应1—2次。
抽水井和回灌井竣工及抽水和回灌试验报告建设单位:施工单位:技术负责人:日期:第一部分、抽水井和问灌井竣工及抽水和回灌实验报告项目基本情况OOO住宅小区位于OOOOOOOOOO交汇处,其规划用地面积OOO㎡,总建筑面积OOO㎡,本次开发有10栋居民楼,其中小高层9栋,均为住宅,1栋高层,为商住建筑,配有停车场、智能化系统等设施,是低楼层、低密度、低容积率、高绿化率的生态居住园区。
背景为完善OOO住宅小区配套设施,小区采用集中供应生活热水,使用面积为OOOO㎡,通过方案选择及讨论后,本小区计划采用地下水地源热泵进行生产热水,为了保证地下水源供给稳定,以及地下水回灌安全无隐患,杜绝地下水源供应不足或干枯情况发生,我司特意完成了抽水井和问灌井竣工及抽水和回灌实验,并记录相关数据后进行分析。
一、试验目的:,为了保证地下水源供给稳定、地下水回灌安全无隐患、杜绝地下水源供应不足或干枯情况发生。
二、实验内容:检验抽水井的实际出水量、动水位、含砂量、出水温度;回水井实际回灌量、动水位。
三、试验工具:一台潜水泵,1台超声波流量计、电测水位计、量砂杯等。
潜水泵:250QJ(R)-125/29/1扬程:60米流量:200m³/h超声波流量计:XCT-2000四、试验方法一口抽水井分别安装潜水泵,抽水井抽水,往回水井回灌,抽水井和回水井用PE管道连接。
抽水试验分别进行了72小时,数据参数见记录表。
五、结论通过以下试验数据付以看出,抽回水井在满负荷工作状况下水位变化平稳,出回水稳定,完全满足设计要求。
抽水井稳定出水量为190m³/h,水源热泵设计每口抽水井的最大抽水量为200m³/h,抽水井完全满足要求。
一口回灌井的稳定回水量为200m³/h,水源热泵设计每口抽水井的最大回水量为200m³/H,回水井完全满足要求。
水源热泵设计1口抽水井,最大用水量为200m³/h,水源热泵设计1口回水井,最大回水量为200m³/h,基本上做到全部回灌。
地下水地源热泵回灌分析【摘要】本文对地下水地源热泵回灌分析,介绍了该技术的发展现状与应用过程中的具体措施,同时说明了水井堵塞显著增加地下水地源热泵的灌压,回扬对于减小系统灌压大有益处,尤其是对于回灌困难的系统。
【关键词】地下水地源热泵回灌一、地源热泵回灌技术的发展现状1、回灌方式及适用范围目前,地下水人工回灌类型一般有真空回灌、无压自流回灌和加压回灌。
(l)真空回灌又称负压回灌,利用真空虹吸作用,在具有密封装置的回灌井中,开泵扬水时,井管和管路内充满地下水,停泵,并立即关闭泵出口的控制阀门,此时由于重力作用,井管内水迅速下降,在管内的水面与控制阀之间造成真空,开启控制阀门和回灌水管路上的进水阀,水就迅速进入井管中,并克服阻力向含水层中渗透。
真空回灌适用于地卜水理层较深(静水位埋藏深度大于10m),含水层渗透性好的含水层。
由于回灌时,对井的滤水层冲击不强,冲浸适合老井。
(2)无压白流回灌(又称重力回灌),依靠自然重力进行回灌,即依靠井中回灌水位和静水位之差。
适用于低水位且含水层渗透性好的情况。
通过水分子同位素试验,一般地质条件下,回水层井壁截面积应为出水层截面积的四倍,方能保证井水全部自然回灌,即一出四回,因此这种回灌防范水井数量较多。
这一回灌方式是目前国内外应用最多的方式。
(3)加压问灌既适用于渗透性较差,地下水位高的含水层,也适用于低水位和渗透性好的地下含水层。
但是,由于增大,对井的过滤层和含砂层的冲击力较强。
目前加压回灌的方式一是通过回扬来增大回灌压力,另一方式是在井头安装加压装置来实现,后者在荷兰等欧美国家使用较多。
(4)同井回灌国内应用的同井回灌热泵系统是取水和回灌水在同一口井内进行,通过隔板把井分成两部分,一部分是低压(吸水)区,另一部分是高压(回水)区。
当潜水泵运行时,地下水从低压区被抽至井口换热器中,与热泵低温水换热,地下水释放完热量,再由同井返回到回水区。
在井中加装隔板来提高回灌压力,以改善回灌条件,使回灌水畅通返回地下含水层中。