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土壤源热泵需要什么样的地质

发布时间: 2021-03-03 10:37:06

❶ 地源热泵工程场地水文地质条件评价

对于具体的地源热泵采能工程的设计和施工而言,仅开展区域尺度的水文地质条件评价尚不能满足浅层地温能实际开发利用的要求。为了指导实际的地源热泵采能工程的建设和运行管理,保障系统的运行效率和经济效益,最大限度地减少地下水资源的浪费和降低地源热泵采能活动的负面影响,还需进一步开展场地(工程建设场区)水文地质条件评价工作。需要说明的是,尽管区域水文地质评价与场地水文地质评价的评价内容和方法基本相同,但工作侧重点和精度要求存在一定的差异。

浅层地温能场地水文地质条件评价内容很多,鉴于本书的章节设置,部分内容在其他章节另有安排,为避免内容重复和交叉,此处不再赘述,下文将有针对性地选择部分内容进行重点阐述。

(一)场地地层分布特征

地源热泵采能系统的地下工程设计与工程拟建场区的地层空间分布特征息息相关。尤其是对于地下水源热泵采能系统,含水层的空间分布状况在很大程度上决定了生产井的深度及结构设计。

在自然界中,地层的空间结构通常随着空间位置而不断变化。只有在相对较小的区域范围内,才可以近似地将地层的空间结构视为均一。因此,除了区域地层空间分布特征评价工作外,还必须对工程拟建场地的地层空间分布特征进行详细勘查和评价。

场地地层空间分布特征评价工作,需要查明地表至评价深度范围内各地层岩性、结构、地层顶底板埋深、地层空间分布情况、含水层与隔水层的厚度等。

(二)场地富水性评价

对于地下水源热泵采能系统而言,充足的供水量是地下水源热泵工程得以建设的先决条件和采能系统稳定运行的必要前提。场地内的供水条件能否满足设计要求,单井的供水量有多大,需要布设多少口抽水井,都是热泵采能工程设计必须考虑的问题,也是制约采能系统经济效益的重要因素。

在工程建设的前期论证工作中,必须对场地的富水性状况进行详细勘查和评价。对于供热和制冷负荷较大的工程,需要事先施工探采结合孔,通过抽水试验等水文地质手段对场地内的供水潜力进行充分评价和论证,估算出场地的单井涌水量大小。

(三)场地回灌能力评价

地下水是我国北方许多气候相对干旱的地区重要的供水水源,在保障居民供水安全、生态安全、粮食安全等多个方面,起着不可或缺的作用。对于水资源较为短缺的地区,相比而言,地下水的资源价值比能源价值要重要得多。为了节约和保护宝贵的地下水资源,凡地下水源热泵采能工程的建设,都需要对场地的地下水回灌条件进行客观评价和科学论证,并获得取水许可审批。

严格来说,对于任何一项地下水源热泵采能工程,原则上都需要做现场回灌试验。对于相邻地段从未开展过地下水回灌试验的空白地区,必须开展回灌试验,对含水层的回灌能力进行定量评价,并通过回灌试验确定合理的回灌方式和回扬频率,制定科学的回灌方案。但是,对于地质条件比较简单,含水层空间分布连续性和厚度均匀性较好的地区,如果周边地区开展的回灌试验较多,积累的资料较丰富,且拟建地下水源热泵采能工程的抽水和回灌量显著低于周边地区已有回灌试验的回灌量,也可不专门开展回灌试验,直接引用附近地段的回灌率评价数据。

1.回灌试验

一般来说,地下水源热泵采能工程场地回灌试验需要遵循如下要求:

(1)回灌试验可按照《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)中抽水试验的技术要求进行定降深试验或定流量试验,同时参照《供水水文地质手册》中关于地下水人工补给的有关内容。

(2)回灌试验应准确测定回灌井的回灌量、压力(水位)随时间的变化、回灌影响范围及影响区内地下水温度、压力(水位)和化学组分变化等。

(3)按回灌方式可分为真空回灌、自流回灌和加压回灌三种类型,一般采用自流回灌方式进行。同一回灌井不同方式回灌试验的顺序为真空回灌、自流回灌和加压回灌,更换回灌方式之前应先让地下水的水位恢复到初始状态,在地下水初始深度小于10m的情况下可不进行真空回灌试验,回灌水位上升幅度不宜超过5m。

(4)回灌水质应优于或等于原地下水水质,含砂量不应超过1∶5万,必须在进行水质验证之后进行回灌试验。

(5)浅层地温能的回灌应为同层回灌,回灌试验分为单井回灌试验、对井回灌试验和群井生产性回灌试验。一般宜采用单井回灌试验,有条件的地区也可进行对井回灌试验。回灌时间不少于4个月(不含恢复观测时间)。

(6)回灌试验应布设一定数量的观测井,试验前应实测回灌井和观测井的地下水温度、压力(水位)及化学组分;试验期间(包括回灌期间及恢复期间)应定期监测其变化并分析这些变化与灌(采)量变化的关系,直至相对稳定。

2.同、异层回灌

在地下水回灌工程实践中,由于水化学类型不同或回灌水源被污染而导致回灌目标层地下水污染的事件屡见不鲜。此类事件一旦发生,其后果就相当严重且难以治理。因此,现行的地下水回灌相关标准、规范及规章制度中均不提倡异层采灌。

为防止异层回灌导致的地下水污染和地下水浪费问题,已有相关标准规范和许多地方性政策法规均要求地下水源热泵采能系统实施地下水同层采灌。但是,对于含水层系统为多层结构、单层厚度较小、含水层渗透性较低的地区,如果不同含水层的水质类型相同且都不存在污染等问题,可以考虑实施异层回灌或混层开采与回灌方案。例如,在单层含水层厚度较小的地区,单井地下水源热泵采能系统根本无法实现同层回灌。因此,可以考虑异层回灌或混层回灌的方案,但必须经过充分的前期研究和论证。

3.回灌能力衰减问题

回灌井及周围含水层堵塞导致回灌率下降是许多地下水源热泵系统运行过程中十分常见的问题。堵塞的原因主要包括:回灌水中的溶解氧和亚铁反应,生成大量的铁盐沉淀物,充填于含水层孔隙中,造成回灌井周围含水层的堵塞;回灌水中携带的气泡及溶解性气体因温度与压力的变化而释放出来,附着在含水层中导致气体堵塞;回灌水与地下水混合后,由于温度等条件的改变或回灌水与回灌层地下水之间的化学反应而产生沉淀,导致化学沉淀堵塞;回灌水中的微生物在适宜的条件下,在回灌井周围迅速繁殖,形成生物膜,堵塞过滤器孔隙或含水层孔隙。随着回灌时间的增长,回灌井及周围含水层的堵塞现象越来越显著,导致地下水回灌率逐渐衰减。

为确保地下水的回灌率,避免地下水资源浪费,需要根据回灌试验的结果,选择合理的回灌方式、确定回灌井数量,并制定科学的回扬周期和回扬时间计划。

(四)周围污染源及水源工程调查与评价

为防止地下水源热泵采能活动对周边已建水源地等重要供水水源的影响,需要对地下水源热泵采能工程拟建场区周围已有的地下水供水水源的分布情况等进行详细调查,并分析和评价浅层地温能开发活动可能对这些供水水源的潜在影响。

如前所述,地下水污染问题是当前地下水面临的一个突出问题。为防止采能活动诱发地下水污染等问题,需要对场区周围的化工厂、加油站及垃圾填埋场等潜在的污染源进行调查,阐明场区周围潜在污染源的分布状况及浅层地下水污染现状,以便提前做好防范和应对措施,避免浅层地温能开发活动诱发的地下水污染问题。

❷ 对于土壤源热泵系统中地埋管换热器所采用的工质一般有哪些技术要求

这一天啊,能源泵系统中的地理还热。换热器采用的工资一般由哪些?

❸ 地源热泵对于土壤有什么要求

地源热泵热交换取自地表浅层能量,不同土壤都可以。只是在设计功率、打井多深,井间距为多少不同罢了。

❹ 土壤源热泵和地源热泵是否相同

土壤源热泵和地源热泵不相同。
土壤源热泵是地源热泵的一种,是在版地下埋PE管的权那种地源热泵.
地源热泵包括:土壤源热泵,水源热泵等。
地源热泵是一种利用地球浅表的热资源,通过输入少量的高位能源(如电能),使用热泵在冬季将地球浅表的热能取出来供给室内采暖,在夏季把室内的热能取出向地球浅表释放,以实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵利用地能一年四季温度较稳定。本文重点就水源热泵与土壤源热泵的各自特点进行较系统地分析,包括技术、费用、节能、设备综合利用、环保及生态环境、资源可再生利用和一些设想并对各自的特点进行比较。

❺ 选择地源热泵需要什么条件

一、地源热泵性能特点,内机、管道的安装保养要求。

1.地源热泵制冷、热速度相对氟机而言,速度比较慢。(简单的讲因为氟机是一次换热;水机是二次换热,水机的送风温度要比氟机高3~4度)。

2.管道存在一定的漏水隐患。(因为水管不可能象铜管那样做到40公斤左右的泄露保压测试。)

3.制冷原理的不一样,造成了地源热泵相对氟机而言,室内机尺寸及噪音较大(送风温度较氟机高,需要加大送风量、选择较大风机才能保证效果),一般噪音要大5~10dB(A),内机高度要高3~5㎝。

4. 日后维修成本较高(因为安装管道不管是用PPR管还是钢管、铜管连接,都必须定期清洗管道保养,否则,会因系统水流量变小造成使用效果越来越差,耗电量加大)。

二、使用习惯、地源热泵系统的节能性与我们日常的使用习惯、常住人员数有着很大关系。

如常住人员较多,使用时习惯将大部分内机同时打开,则使用地源热泵系统较节能;如常住人员较少,习惯局部开空调(人在房间开空调,人离开关空调),这样地源热泵反而不如VRV系统节能;因为地源热泵一般都是定频压缩机,无法控制电流,就无法控制耗电,且配置的水泵一般是24小时运转,不论内机开几台都同样耗电;而VRV系统一般都是变频机,能够根据内机的开启多少控制耗电。

三、户外打井面积:地源热泵是通过户外打井与土壤换热,根据国标GB 50366-2005,上海地区地埋井之间的间距一般为4.5m(间距越大效果越好),300㎡建筑面积需要至少80㎡打井面积,400㎡建筑面积需要至少110㎡打井面积,经验测算打井面积与建筑占地面积约为1:1;以联排别墅为例:如果打井面积过小,将会造成空调使用效果逐年下降,5、6年后系统将无法正常运转。

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❻ 应用土壤源热泵空调应具备哪些先决条件 关键技术有哪些 如何解决

土壤源热来泵和地源热自泵不相同。
土壤源热泵是地源热泵的一种,是在地下埋PE管的那种地源热泵.
地源热泵包括:土壤源热泵,水源热泵等。
地源热泵是一种利用地球浅表的热资源,通过输入少量的高位能源(如电能),使用热泵在冬季将地球浅表的热能取出来供给室内采暖,在夏季把室内的热能取出向地球浅表释放,以实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵利用地能一年四季温度较稳定。本文重点就水源热泵与土壤源热泵的各自特点进行较系统地分析,包括技术、费用、节能、设备综合利用、环保及生态环境、资源可再生利用和一些设想并对各自的特点进行比较。

❼ 请教地源热泵的地质条件

我认为地质条件是有限制的,有的地方根本没办法打井,这就是地质条件的限回制。有的地答下是黄泥或者是叫什么石英砂的地质条件也不适合打井。
水源热泵不是想做就能做的,水的回灌是个很麻烦的问题,国家对做水源热泵的控制的严,要经过审批的,土壤源的就不需要审批,我大概只知道这么多你可以去东海冷暖官网详细了解一下。

❽ 土壤源热泵的优点

与传统空调系统相比,每年运行费用可节约40%左右。采用土壤源热泵系统,由于土壤的温度理,土壤源热泵可以比风冷热泵具有更高的效率和更好的可靠性,其热源温度全年较为稳定,一般为l0-25℃。而且土壤源热泵系统可用于供暖、空调,还可提供生活热水,一套系统可以替换原来的锅炉、空调制冷装置或系统,一机多用;不仅适用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的供热和空调。此外,机组使用寿命长,均在20年左右;机组紧凑、节省空间:维护费用低;自动化控制程度高,可无人值守。土壤源热泵中的热源不是指地热田中的热气或热水,而是指一般的常温土壤,所以对地下热源没有非凡要求,可在中国绝大部分地区应用。
土壤源热泵系统的COP值一般在3~6左右,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中心空50%~60%。 机组内部及机组与系统均可实现自动化控制,可根据室外温度变化及室内温度要求控制机组启停,达到最佳节能效果,同时节省了人力物力;
可自主调节机组,能够任意调机,投资者可按需要调整供给时间及温度,完全自主;
一机多用,即可供暖,又可制冷,在制冷时产生的余热还可提供生活生产热水或为游泳池加热,最大限度的利用了能源。

❾ 土壤源热泵和地源热泵的区别

我的理解是:
土壤源热泵是地源热泵的一种,是那种在地下埋PE管的那种地源热泵.
地源热泵包括:土壤源热泵,水源热泵等
名字的区别意义不大,意思知道就可以了

❿ 土壤源热泵和地源热泵是否相同

土壤源热泵和地源热泵不相同。
土壤源热泵是地源热泵的一种专,是在地属下埋PE管的那种地源热泵.
地源热泵包括:土壤源热泵,水源热泵等。
地源热泵是一种利用地球浅表的热资源,通过输入少量的高位能源(如电能),使用热泵在冬季将地球浅表的热能取出来供给室内采暖,在夏季把室内的热能取出向地球浅表释放,以实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵利用地能一年四季温度较稳定。本文重点就水源热泵与土壤源热泵的各自特点进行较系统地分析,包括技术、费用、节能、设备综合利用、环保及生态环境、资源可再生利用和一些设想并对各自的特点进行比较。

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