地下水地源热泵热源井设计方法研究(5)

地下水地源热泵的设计研究

#86#设计参考

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暖通空调HV&AC 2010年第40卷第9期

(20)

热负荷/kW8911含水层孔隙率/%28

1)

表1 热源井计算所需参数

热泵性能系数3.5含水层渗透系数/(m/d)

45

1)

若不满足,应重新设计井流量和井数。2 设计实例

以新疆喀什市某住宅小区为例,说明热源井的设计过程和参数取值。该小区为新建的高层、多层和小别墅住宅群。规划总用地面积8.1万m,总建筑面积20.7万m,其中高层住宅10.0万m,多层住宅10.3万m2,小别墅6栋,2400m2。建筑密度30%,绿化率31%。末端设计为低温地板辐射供暖系统,拟采用地下水地源热泵供热。其总热负荷为8911kW。夏季直接利用地下水的自然冷量供冷。

该住宅小区毗连克孜勒河,其南端离克孜勒河的直线距离为300m左右,地层为吐曼河与克孜勒河之间的洪积2冲积平原,第四系的沉积厚度可达600~800m,为地下水的赋存提供了巨大的空间。其所在含水层为多层结构承压水类型,其中浅层承压水涌水量大于5000m3/d,第一层承压水涌水量为3000~5000m3/d,水质较好,为该市第三水源地的主要开采层。地下水地源热泵系统的主要开采层为浅层承压水,水质较差,不适合饮用和工业应用。住宅小区周围有城市供水水文地质调查时的详细钻孔资料(钻井剖面图见图1)和抽水试验资料,初步设计时可以采用。热源井计算所需的参数如表1所示。

计算得到的抽水井和回灌井参数如表2所示。其中,允许平均热贯通温度量值为2e,计算井间距为78.3m,圆整为75m,热突破时间为1296h

。

2

22

地下水设计取热温差/e

6.0储水系数/m-1

平均取热温差/e2.5

含水层岩性

砂砾石

含水层厚度/m干岩石比热容/

(kJ/(kg#e))

10

-61)

50

1)

1588供暖时间/d

地下水温度/e抽水井允许降深/m

回灌井允许降深/m-6

总计算时间/a

141)

515122

1)来源于5喀什城市供水水文地质详查报告6(新疆地质工程勘察院编制,2001)。

表2 热源井设计参数

井管直径/mm过滤器孔隙率/%

允许过滤管流速/(m/s)总水量/(m3/h)

单井出水量/(m3/h)数量/个

过滤网长度/m过滤器类型沉淀管长度/m孔深/m

注:括号内的值为实际计算值。

抽水井300300.02914.5185(182.9)

550(39.8)填砾过滤器

580

回灌井500300.015914.590(91.4)

1050(33.6)填砾过滤器

580

井群布置如图2所示。校核各井降深如表3所示。

图2 热源井井群布置

由表3可知,井群干扰后各井降深满足设计要求。

图1 62号孔钻井剖面图

3 结语

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