地下水源热泵系统回灌技术及最佳井间距优化分析

发布时间：2019-07-26 05:49

【摘要】：尽管地下水源热泵系统在改善大气环境质量、节约能源、减少污染等方面贡献突出,但也会导致一些地质环境问题:由于地下水回灌技术不成熟,可能导致不均匀的地面沉降和地下水的枯竭;不合理的抽水井和回灌井布置会产生“热突破”,这种现象将使地下水源热泵系统的换热效率降低;在抽水井和回灌井周围,局部地下水的温度场出现持续且不同程度的变化,将会使微生物生长环境和地下水的化学组分发生明显的变化,从而引发物理堵塞、化学堵塞以及结垢问题,以致于增加工程维护费用。近年来水源热泵空调系统的应用越来越广泛,但由于技术的不足抽灌井井群的规划设计缺乏理论支持,一些已建成的水源热泵空调系统的运行现状不尽人意。回灌是水源热泵运行过程中的决定性因素,本文分析了水源热泵回灌水质、回灌量、回灌方式,并得到回灌不畅的原因,总结了避免回灌不畅的方式。水源热泵系统的应用受到地域、气候等条件的限制。不同的地区具有不同的地质结构,其对水源的出水,回灌等技术都有不同的要求。由于地下水源热泵系统抽灌井设计间距受多方面的因素制约,必须综合考虑各因素确定合适的间距以利于地下水源热泵系统的高效运行。本文通过理论分析确定水源热泵场地抽灌井的参考距离,并对沈阳市应用水源热泵项目进行实地调研,了解目前水源热泵应用过程中回灌状况和温度变化状况,通过实际工程项目的经验确定合理的抽灌比以及水源热泵场地抽灌井的参考距离,为水源热泵空调系统抽灌井井间距布置提供理论依据。研究获得以下成果:1)根据不同水源热泵回灌方式,对产生回灌不畅的原因进行了具体分析,提出了避免回灌不畅的方式,有利于指导地下水源热泵系统的设计。2)解析公式,确定了沈阳城区抽灌井间距参考距离。含水层为砾石层时,井间距不宜小于100m;含水层为粗砂时,井间距不宜小于90m;含水层为中砂时,井间距不宜小于85m;含水层为细砂时,井间距不宜小于80m。3)抽灌井间距的确定,受多方面因素影响,从六个调研项目来看,水源热泵井间距基本在30-50m,抽回灌比在1:2-1:3之间,本文建议井间距不宜小于50m,建议应保证至少1:3回灌比。4)根据不同水文地质条件,合理慎重选用水源热泵系统,建议水源热泵项目冷热双供,不应单独制热。5)为保证地下水源热泵系统的正常工作,后期热源井的清洗管理及养护工作是非常重要的。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU83

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本文编号：2519374