地源热泵设计应用手册

地源热泵设计应用手册内容摘要：

防止污垢的第二步是在热泵制冷工况时限制水温上升水于 20 oF（ 11 oC），通过增加流量来限制水温上升。 当热泵在供热工况下，氧化结垢是不太可能发生的。 ② 腐蚀 腐蚀中管道和阀门被在水中的悬浮化合物腐蚀或溶解的过程。 多数地下水没有较高的腐蚀性（见表Ⅰ）。 然而，一旦腐蚀出现，不排除的话，将会导致整个水管路系统 腐蚀损坏。 防止腐蚀的第一步是在热泵系统中采用 PVC 或聚丁烯（ polybutylene）材料。 管道配件也须是防腐蚀的。 应采用 PVC 阀门，因为黄铜会被腐蚀。 另一种常见的腐蚀被称为电偶腐蚀。 不同金属混合在水系统中而发生。 为了避免电偶腐蚀的发生，不要采用铸铁或镀锌的钢管及配件。 允许用的材料是：铜、 PVC、聚丁烯、聚炳烯和橡胶。 ③ 铁锈 铁锈是由一种棕褐色的糊状沉淀物沉集而成，是由铁细菌所致，与氧化垢一样能有效堵塞水系统的物质。 保持水压并避免与空气接触可以抑制铁锈细菌的生长。 然而，如果铁锈细菌在水中出现，就会形成沉淀 物，需要用酸性氯溶液（ acidchlorine）定期清洗。 因此，尽量采用铜镍合金水盘管，虽然这样不会减少铁细菌的生长，但是能使换热器达到最大使用寿命。 井水供应 井水或地下水可在地下砂、砾石和岩石之间的空隙地方找到。 一般，在任何地方都有地下水，但它们的深度、质量、温度和相对纯度，差异非常大。 这些参数对井水源热泵系统的选择、规模确定和安装非常重要（详见本手册 节供水水质） .应向当地钻井商咨询地下水情况。 1） 水井的种类 水井有 3 种基本类型，其中任何一种都有可能适合或不适合你所在地的热泵系统。 要决定哪种类型的井是适合的，最好的方法是请教当地的钻井商。 第一种是最简单的井型：手挖井。 一般它是一个十分浅的坑（ 15m 深），大直径，用砖或大石头砌成。 这种井型仅适合地下水接近地表的地方。 特别要注意手挖井的出水量和温度，这些参数可随季节变化或受天气变化的不利影响。 每二种井型是瓦井，瓦井类似手挖井，它具有大直径，相对浅（ 30m 深），用多孔瓦，以便渗入筑成的井壁。 同手挖井，瓦井是用蓄水池原理来动作，就是水是储存在井中，以便正常使用。 由于“蓄水池”的水位可以随季节或天气而变化， 井水热泵系统中使用这两种井型时，必须慎重考虑。 第三种井，也许是最普通的井型就是钻井。 钻井是用一个带钻头的螺旋型杆钻入地下，形成的小直径孔洞。 我们多数已经熟悉钻井的基本概念，孔能按找到地下水的要求钻到任何深度（如果需要可到 150m 深）。 一旦孔被钻成，就放入适合的耐腐蚀管（ PVC 或钢），这些管道叫井套管，防止井塌并构成一条自由、无碍的通道让水从地下蓄水层流到地面。 钻井的基本构成详见图 1。 钻井与其他两种井最重要的不同处在于钻井不以蓄水池原理动作，水并非储存在井管中而被使用的，钻井系统依靠的是流动的地下水，储存 在土壤中空隙地方的水必须以一定流量流到井套的开口里，以便有足够的水量供给热泵系统运行。 水在土壤中的渗透速度取决于很多复杂的土壤特性，任何合格的当地钻井商都有能力确定任何特定位置可能的出水量。 2） 钻井系统 当前，工业钻井系统被划分为两个基本类型 —— 供水井和、地热井。 两个系统之间基本不同点是：供水井是单一回路系统，水流经井内滤网进入井管，经过热泵后，以后面将讨论的方式中的一种进行处理（见 节）。 而地热井是双回路系统，在同一口井，从水井的顶部抽出，而回灌到底部。 在任何特定的位置，采用什么类型的井系统取决于地 质和出水量。 在讨论各种系统的不同之前，读者有必要熟悉如下基础术语： 蓄水层（ aquifer） —— 水体或水量。 地下蓄水层是包含在地表面下，承载水的结构。 水床（ water table） —— 蓄水层的表面。 在地下蓄水层，水床是指水承载结构最接近地表面的深度处。 静水线（ static water level） —— 井中水会上升到水平线。 静水线是指任何给定时间，井中包含水量的表面。 加固构造（ consolidated formation） —— 固态岩石层（花岗岩、石灰岩、砂石、油页岩等）。 非加固构造（ unconsolidated formation） —— 混合材料是一个单向系统。 回灌处理方法 如本手册前面所讨论（ 节） ,流经 SAT 热泵的地下水。