水源热泵设计技术资料

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1、一、水井供应系统的前期规划一个土建项目是否可以上水源热泵中央空调，取决于该项目所在地是否具有水源。如果有温度适宜、水量恒定的工业尾水、污水中水、地表水、海水等各种形式的水源，则可以直接从上述水源中提取冷热能。如果没有再考虑地下水方式是否可行。有的地区严重缺乏地下水，有的地区当地政府严禁开采地下水，有的项目在建筑物周边空地根本不具有水井施工的客观条件，所以地下水方式会受到各种因素的限制。地下水方式的优势是一年四季400米以上的浅表层水温相对恒定，但全国各地的地下水状况各不相同，每一个地区的每一个项目在进行水源热泵项目论证时必须提前咨询当地地质勘探部

2、门的专业人员，以确认项目所在地是否有水量稳定的地下水。有的项目紧靠大江大河，设计人员想当然地认为水量肯定没问题，但施工时却发现地下根本没有稳定的水源或水量很小。有的项目丰水期考察时水量充足，上马后却发现枯水期地下水严重不足。为了解决上述问题，在项目前期规划设计阶段，须作如下工作：1、查看建筑物的总平面图，了解建筑物周边是否有空余场地可以用来打井。2、了解当地政府是否允许开凿水源热泵水井，有哪些规定和办理程序。3、通过水利部门和地质勘探部门了解地下水状况、水井工艺要求、打井成本、水质、水量、水温等详细资料。4、如经论证后确认具备条件，水井供应系统图

3、纸设计前一定要在建筑物周边空地开凿一口试验井，为制定整体的水井工艺提供可靠的数据资料（附近已有可参考的类似项目除外）。5、通过专业凿井机构确定科学合理的水井施工工艺。二、取水方案和工程布局1、取水地点的选择：目前，在大城市中由于取消了燃煤锅炉，水源热泵中央空调得以大量推广，但因场地狭小，出、回灌井一般近邻建筑物开凿，这样就引起了很多人的担心，生怕长期抽水日积月累，就会把水井的井壁掏空，出现地基沉降甚至建筑物塌陷。实际上工艺合格的水井，在运行中井水的含砂量是逐渐降低的，达到正常状态后水中含砂量仅为二十万分之一（体积比）。系统运行中，井水全部回灌，地

4、表径流不断补充，地下基础结构始终处于动态稳定状态，不会引起地基沉降或建筑物塌陷。如场地宽阔可尽量远离建筑物，如场地确实狭小，距建筑物5-6米即可作为凿井布点。为了确保建筑物地基不受影响，水井上部适当位置要采取实管、泥球止水、水泥浇筑的办法阻止井水的提取和回灌，使地下水的能量交换在水井下部进行。2、出回水井的影响半径及工程布局：由于各地区地质状况互不相同，不同沙层地下水的流动性差别较大，出回水井的影响半径一般不易通过理论计算所得。对于水井数量较多的项目，施工时应先开凿第一口水井，通过电测图了解沙层状况，分析试验最大出水量，再开凿第二口水井并互做回水

5、试验，再由此调整并确定水井工程布局方案。我们通过长期的工程实践总结，出回水井的间距从起初的50米左右缩短到目前的25米左右，基本可确保回水井水温不致于明显影响出水井水温。四、井水量计算根据建筑物的冷热负荷量，我们要计算项目所需要的井水循环量，每小时井水的循环量通用计算公式为：制冷时M=（主机输出制冷功率+输入功率）×860÷∆T（对井水利用温差）制热时M=（主机输出制热功率―输入功率）×860÷∆T（对井水利用温差）水源热泵主机在夏季接井水制冷，接冷却塔的冷却水同样可以制冷。如果接后者，∆T只能为5℃，因为冷却水的进水已经是30-32℃，排出水温

6、是35-37℃，冷却水的平均温度为32.5—34.5℃。如果接井水，假如井水的进水是18℃，温差∆T可以是18℃，因为此时排出水温是36℃，井水的平均温度为27℃，冷却效果依然优于冷却塔。实际上，在空调系统运行中出现设计最大负荷量的时段所占的比例只有5%左右，即使温差∆T取18℃计算井水量，在流量不变的前提下，实际运行温差在绝大多数时段为10--12℃。根据郑州市某水源热泵项目实际运行数据表明：夏季，井水进出水温差Δt设定值Δt=16℃与Δt=8℃相比，井水需求量减少了52%，能量提取部分的能效比COP（主机输出量/压缩机耗电量+潜水泵耗电量）能

7、效比仅减少了9.2%；冬季井水进出水温差Δt=12℃与Δt=6℃相比，井水需求量减少了60%，能效比仅减少了3.5%。由此可见，水源热泵系统设计水井方案时，确定最佳的井水进出温差Δt是关键因素。设计时必须考虑井水出水水温、能量提取部分的能效比、水井部分投资额、水井施工所需场地限制等综合因素。必要时应根据项目的具体情况和主机选型进行详细计算，以提供科学的设计依据。需要注意的是在东北地区，浅层地下水的出水温度大多为7--8℃，系统主要功能是制热，出水温度最低不能低于1℃，冬季计算温差∆T只能按5-6℃考虑。如果项目所在地周边空地有限，水井数量不足，则

8、考虑是夏季不足还是冬季不足。夏季不足可增加冷却塔，冬季不足可增加辅助热源。三、潜水泵的选型与控制潜水泵的流量选配依据是水井的最大出水量，