地源热泵空调系统对地下水资源的影响及对策 地源热泵空调系统对地下水资源的影响及对策
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地源热泵空调系统对地下水资源
的影响及对策
廉 翔
( 临汾市水利勘测设计院 , 山西 临汾 041000)
摘 要 : 地源热泵空调系统是一种节能、环保型的新型空调系统 , 但此项技术的应用会对地下水资源产生影
响 . 结合工程实例 , 分析了对地下水量和水质的影响及产生影响的原因 , 提出了减少影响的保护措施 .
关 键 词 : 地源热泵 ; 地下水 ; 地下水回灌
中图分类号 :TK529;X 143 文献标识码 :A
地源热泵空调系统是一种利用地热资源的既可
供热又可制冷的高效节能空调系统 . 由于它具有节
能、环保的特点 , 使得这项技术在近十几年 , 尤其是
近 5 a , 在北美、北欧一些发达国家得到了较快发展 ,
在我国的市场也日趋活跃 . 2001 年 , 临汾信合大楼
在山西省首家安装地热空调取得成功 , 该系统采用
地下水作为热量交换的媒介 , 在运行过程中对地下
水水量及水质产生了一定影响 .
1 地源热泵空调系统工作原理
地源热泵是水源热泵的一种形式 , 是利用水与
地能的冷热交换作为冷热源 , 即冬季把地能中的热
量“取”出来 , 供给室内采暖 , 此时地能为热源 ; 夏季
把室内热量取出来 , 释放到地下水、土壤或地表水
中 , 此时地能为冷源 .
地源热泵供暖空调系统主要分 3 部分 : 室外地
能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系
统 ,3 个系统之间靠水或空气换热介质进行热量传
递 . 其中水源热泵机主要有 2 种形式 : 水 —水式或水
—空气式 .
2 对地下水资源的影响
地下水热泵空调系统需要有丰富和稳定的地下
水资源作为先决条件 . 虽然在理论上抽取的地下水
可以回灌到地下 , 但目前国内地下水回灌技术还不
成熟 , 在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水
的速度 , 从地下抽出来的水经换热器后很难被全部
回灌到含水层内 , 造成地下水资源的流失 ; 即使能够
把抽取的地下水全部回灌 , 怎样保证地下水不受污
染也是一个难题 .
2 1 1 对地下水量的影响
由临汾信合大楼地热空调在 2001 年夏季的运
行结果得知 , 在地下水回灌过程中 , 回灌井很容易堵
塞 , 回灌一段时间以后必须对回灌井进行回扬 , 再排
出一定水量 , 然后才能继续回灌 . 回扬所排出的水量
完全弃掉 , 造成地下水资源的浪费 . 信合大楼地热空
调每天 24 h 连续运行 , 据统计 , 每运行 5 d 需对回灌
井回扬 6 ~ 7 h , 至少 5 % 的水量需要排掉 . 该系统需
水量为 90 m 3 / h , 每年运行冬夏两季按 7 个月计算 ,
每年排掉地下水 23 000 m 3 .
信合大楼取水井和回灌井间的距离为 50 m , 两
井均为 200 m 深的松散岩承压水井 . 80 m 以内浅层
水封闭 , 承压下水位埋深 85 m , 当不能进行回灌时 ,
静水压力达 85 m , 可见含水层发生了严重堵塞 . 堵
塞原因有以下几种 .
2 1 1 1 1 成井质量不高
2 1 1 1 1 1 1 洗井问题
根据检测 , 信合大楼空调系统所取地下水含有