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《安裝雜志》2014年第八期

1本項目水源熱泵空調系統工程概況

1.1系統概況(1）空調冷熱源：設于地下2層，采用6臺水源熱泵機組，單機容量50～4300kW，采用半封閉螺桿式壓縮機、R22工質，制熱時最高出水溫度為60℃，制冷時冷水溫度最低可到3℃。（2）空調冷源為一級泵定流量系統，冷機定水量運行；用戶側為變流量系統，供回水總管間設壓差調節閥。（3）空調冷熱水系統采用膨脹水箱定壓，高低水位信號控制補水泵。（4）根據業主方此前使用地溫式水源熱泵的經驗數據，地下水中鈣鎂離子含量太高，無法直接滿足熱泵機組的水質要求，系統增加板式換熱器換熱及循環泵。（5）水源熱泵機組設備技術參數見表2。

1.2水源的選擇

1.2.1水量與水源水量是影響水源熱泵系統工作效果的關鍵因素，單位工程所需水量由該工程冷熱負荷與機組性能確定。不同場地環境的水文地質條件千差萬別，當有不同水源可供選擇時，應通過技術經濟分析，擇優確定。本工程經對比分析確定采用地下水深井抽取、回灌水技術，打井三眼Φ800mm，深約80m。

1.2.2水質應用水源熱泵時，除水源水量外，還應關注水溫、化學成分、渾濁度、硬度、礦化度和腐蝕性等因素。含砂量和渾濁度高的水用于地下水回灌會造成含水層堵塞。用于水源熱泵系統的水源，含砂量應＜1/20萬，渾濁度＜20mg/L。如果水源熱泵系統中裝有板式換熱器，水源水中固體顆粒物的粒徑應＜0.5mm。機組材質對水質的要求：水源pH值應為6.5～8.5；水源水中的CaO含量應＜200mg/L；水源水礦化度應＜3g/L。本工程因地下水中鈣鎂離子含量太高，無法直接滿足熱泵機組的水質要求，系統設計時對水源系統增加了電子水處理儀、不銹鋼板式換熱器間接換熱及一次水側循環水泵，以消除水源水因鈣鎂離子含量太高而影響熱泵性能的不利因素，使之滿足熱泵機組的一次水的使用需求。

2本項目水源熱泵空調系統工程施工要點

2.1管井成井技術本項目水源熱泵空調系統的水源水采用深井水，鉆井及成孔后的深井（管井）構成是施工技術難點。（1）管井由井孔、井壁管、濾水管、沉砂管組成。井壁管安裝在非含水層處，用以支撐井孔孔壁，防止坍塌，井管與孔口周圍用粘土及水泥等不透水材料封閉；濾水管處于含水層處，兼有井壁管作用，其主要作用是濾水擋砂；井管最底部為沉砂管，用以沉淀積水中的泥沙，延長管井的使用壽命。（2）井壁管及濾水管的沉管是成井的關鍵，而井壁管與孔口邊壁之間的封閉效果影響到井的使用壽命及水質安全，同時也是防止表層污水滲入管井的關鍵。

2.2熱泵機組安裝在管井施工、進口防護、水井管安裝完畢、出水條件完全符合熱泵技術要求之后及機房圍護結構、內裝基本完成方可進行熱泵機組安裝。熱泵安裝前應對機組的基礎平面、位置、管線走向及通道合理優化布局，利用綜合支吊架系統使管線走向有序分布，根據機組可視面的狀況做到面如線、豎管如面，機組進出口閥件做到同位、同高如一線。設備連接水管與水井管連接之前，均采用臨時封堵及旁通措施，以確保系統試壓及系統沖洗水不對熱泵設備造成損壞及不會污染水源井水。

2.3深井回灌技術（1）回灌及其目的地下水回灌即補充地下水源，調節水位，保持含水層水頭壓力，防止地面沉降；同時回灌儲能，做到冬灌夏用，夏灌冬用，保證地下水資源，確保熱泵系統可靠運行。（2）回灌水的水質回灌的水質原則要好于或等于原地下水水質，不會引起區域性地下水質污染。實際上，水源水經過熱泵機組后，只是交換了熱量，水質幾乎沒發生變化，深井回灌技術基本不會引起地下水污染。（3）回灌類型深井回灌有地面滲入、誘導和注入補給。注入式回灌一般利用管井進行，常采用無壓（自流）、負壓（真空）和加壓（正壓）回灌等方法。無壓自流回灌適于含水層滲透性好，井中有回灌水位和靜止水位差。本項目采用無壓自流回灌方式，效果良好。（4）回揚為預防和處理管井堵塞而采用的運行維護方法，每口回灌井的回揚次數和回揚持續時間主要由含水層顆粒大小和滲透性而定。在回灌過程中，掌握適當的回揚次數和時間，才能獲得好的回灌效果，少回揚或者不回揚，會造成管井和含水層受堵，得不償失。回揚持續時間以渾水出完，見到清水為止。對細顆粒含水層來說，回揚尤為重要，在幾次回灌之間進行回揚能恢復回灌水位，保證回灌井正常工作。

3結束語

以冬季采暖運行為例，與集中熱網供熱方式相比較，本工程采用水源熱泵機組利用深井回灌技術產能，綜合2009至2012年4年的數據平均每年耗能折算標煤為8.74kg/m2•年，而采用集中熱網供熱需要耗能約12.41kg/m2•年，綜合節能約為30%，節能效益比較明顯。從水源熱泵技術的特點及本工程實際耗能等方面綜合分析，水源熱泵技術明顯優于傳統的集中熱網供熱方式，在當前國家大力提倡節能減排的大政方針下，值得推廣應用。

作者：武曉華楊博荀單位：北京市設備安裝工程集團有限公司