水源系统的对技术要求.docVIP

2.3 水源系统的技术要求 2.3.1对地质水源的要求 水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。应用水源热泵时，对水源系统的原则要求是：水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定。凡是满足上述四点的任何水源都可以作为水源热泵系统利用的水源，既可以是再生水，也可以是自然水源。 （1）再生水源 人工利用后排放但经过处理的城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和电厂冷却水等。 （2）自然水源 分布于地球表面和地壳岩石中自然水源分别称之为地表水和地下水，沿海城市还可利用海水。 埋藏和运移在地表以下含水层中的地下水，分布广泛，水质较好，水温适宜且全年温度变化较小是较为理想的水源。地表水比海水和地下水矿化度低，但含泥沙等固体颗粒物、胶质悬浮物及藻类等有机物较多，含砂量和浑浊度较高，需经必要处理方可利用。 （3）水质 目前尚无有关水源热泵水质规定，设计中主要参考冷却水水质标准和地下水回灌水质标准的有关规定，包括浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等。 1）温度 地表水的水温随季节、纬度和高程不同而变化。长江以北和高原地区，冬季地表水结冰，无法用于制热供暖。夏季水温一般低于30℃，可用于制冷空调。地下水随自然地理环境、地质条件变化，不同纬度地区的恒温带深度不同，温度范围在10～22℃；恒温带以下，温度随深度增加，不同地域和岩性的增温率不同。地壳平均增温率为2.5℃/100m。 2）含砂量与浑浊度 含砂量高对机组和管阀会造成磨损或损坏，回灌时会造成含水层堵塞。含砂量应＜1/20万，浑浊度＜20mg/l。若采用板式换热器，水中固体颗粒物的粒径应＜0.5mm。 3）化学成分及其化学性质 酸碱度：pH值应为6.5～8.5。 硬度： Ca2+、Mg2+总量称为总硬度。硬度大，易生垢，水中CaO含量应＜200mg/l。 矿化度：单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度，矿化度应＜3g/l。 腐蚀性：水中Cl-、游离CO2等都具腐蚀性，溶解氧的存在加大了对金属管道的腐蚀破坏作用。对腐蚀性、硬度高的水源，可采用抗腐蚀的不锈钢换热器。 2.3.2对水井的要求 从水源地向水源热泵机房供水的取水设施称为取水构筑物，分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物两类，以下主要讨论地下水取水构筑物。 地下水取水构筑物有管井、大口井、结合井、辐射井和渗渠等类型，表2-1列出了地下水取水构筑物的型式及适用范围。实际工程应根据地下水埋深、含水层厚度、出水量大小等因素选取不同形式。 表2-1 地下水取水构筑物 形式 尺寸 深度 类型 埋深 含水层厚度 水文地质 出水量 管井 50～1000mm，150～600mm 20～1000m，常用300m以内 潜水，承压水，裂隙水，溶洞水 200m以内，常用在70m以内 大于5m或有多层含水层 适用于任何砂、卵石、砾石地层及构造裂隙、岩溶裂隙地带 500～6000m3/d，最大2～3万m3/d 大口井 2～10m，4～8m 20m以内，常用6～15m 潜水，承压水 一般在10m以内 一般为5～15m 砂、卵石、砾石地层，渗透系数最好在20m/d以上 500～1万m3/d，最大2～3万m3/d 辐射井 集水井4～6m，辐射管50～300mm，常用75～150mm 集水井井深3～12m 潜水，承压水 埋深12m以内，辐射管距降水层应大于1m 一般大于2m 补给良好的中粗砂、砾石层，但不可含有飘砾 5000～5万m3/d，最大3.1万m3/d 渗渠 直径为450～1500mm，常用60～1000mm 埋深10m以内，常用4～6m 潜水，河床渗透水 一般埋深8m以内 一般为4～6m 补给良好的中粗砂、砾石、卵石层 10～30m3/d，最大50～100m3/d 管井一般由井孔、井壁管、滤水管、沉砂管组成。井孔用钻机钻成，井壁管安装在非含水层处，用以支撑井孔孔壁，防止坍塌，井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭，防止地面污水渗入；滤水管安装在含水层处，除有井壁管作用外其主要作用是滤水挡砂；井管最底部为沉砂管，用以沉积水中泥沙，延长管井使用寿命。 （1）井壁管采用抗压、抗剪，防腐、防渗和无毒的管材。一般选用铸铁管或钢管，一般井深大于100m时常用钢管，并采用石油套管。选用井壁管口径的大小要根据含水层富水性、透水性及抽水设备等因素决定。当安装抽水设备时，井径应比泵管外径大50~100mm。 （2）滤水管选用缠梯形铜丝的不锈钢滤水管，滤水管的缠丝间隙，按含水层颗粒级配确定，滤水管长度和设置部位按含水层的岩性、厚度和地层剖面结构而定。采用双层缠丝过滤器笼状滤水管结构能增加出水量，延长井的使用年限，对压力回灌尤为适用。 （3）沉砂管用于进入井内的细颗粒的沉淀，防止滤水管淤塞，沉砂管材料同井壁管，其长度视含水层岩性和井的