8、地下水人工补给（俗称回灌）

    8.1 人工回灌及其目的

    所谓地下水人工补给（即回灌），就是将被水源热泵机组交换热量后排出的水再注入地下含水层中去。这样做可以补充地下水源，调节水位，维持储量平衡；可以回灌储能，提供冷热源，如冬灌夏用，夏灌冬用；可以保持含水层水头压力，防止地面沉降。所以，为保护地下水资源，确保水源热泵系统长期可靠地运行，水源热泵系统工程中一般应采取回灌措施。

    8.2 回灌水的水质

    目前，尚无回灌水水质的国家标准，各地区和各部门制定的标准不尽相同。应注意的原则是：回灌水质要好于或等于原地下水水质，回灌后不会引起区域性地下水水质污染。实际上，水源水经过热泵机组后，只是交换了热量，水质几乎没发生变化，回灌不会引起地下水污染。

    8.3 回灌类型

    根据工程场地的实际情况，可采用地面渗入补给，诱导补给和注入补给。 注入式回灌一般利用管井进行，常采用无压（自流）、负压（真空）和加压（正压）回灌等方法。无压自流回灌适于含水层渗透性好，井中有回灌水位和静止水位差。真空负压回灌适于地下水位埋藏深（静水位埋深在10米以下），含水层渗透性好。加压回灌适用于地下水位高，透水性差的地层。对于抽灌两用井，为防止井间互相干扰，应控制合理井距。

    8.4 回灌量

    回灌量大小与水文地质条件、成井工艺、回灌方法等因素有关，其中水文地质条件是影响回灌量的主要因素。一般说，出水量大的井回灌量也大。在基岩裂隙含水层和岩溶含水层中回灌，在一个回灌年度内，回灌水位和单位回灌量变化都不大;在砾卵石含水层中，单位回灌量一般为单位出水量的80%以上。在粗砂含水层中，回灌量是出水量的50-70%。细砂含水层中，单位回灌量是单位出水量的30-50%。采灌比是确定抽灌井数的主要依据。
 8.5 回扬

    为预防和处理管井堵塞主要采用回扬的方法，所谓回扬即在回灌井中开泵抽排水中堵塞物。每口回灌井回扬次数和回扬持续时间主要由含水层颗粒大小和渗透性而定。在岩溶裂隙含水层进行管井回灌，长期不回扬，回灌能力仍能维持；在松散粗大颗粒含水层进行管井回灌，回扬时间约一周1—2次；在中、细颗粒含水层里进行管井回灌，回扬间隔时间应进一缩短，每天应1—2次。在回灌过程中，掌握适当回扬次数和时间，才能获得好的回灌效果，如果怕回扬多占时间，少回扬甚至不回扬，结果管井和含水层受堵，反而得不偿失。回扬持续时间以浑水出完，见到清水为止。对细颗粒含水层来说，回扬尤为重要。实验证实：在几次回灌之间进行回扬与连续回灌不进行回扬相比，前者能恢复回灌水位，保证回灌井正常工作。

9、应用水源热泵的限制条件

    水源热泵中央空调系统是一种高效、节能、环保型产品，但并不是在任何条件下都可以应用。其制约条件是电源和水源。目前，我国电力供应较充足，容易解决。而水源则是其主要限制条件，没有适合可靠的水源，就不能使用水源热泵。例如有些工程规模大，制冷或制热负荷大，所需水源水量很多，虽然工程场地有一定面积，也可以钻井，但因水资源量不足，难以完全满足工程负荷需要。有些工程所在场地下面虽然有地下水，但是由于该工程地处繁华市区，场地面积狭小，无处布井取水，场地环境条件限制了水源热泵系统的应用。

10、水源热泵应用工程实例

    10.1 工程概况

    为治理北京大气污染，北京市地质勘察技术院承担完成了地热加水源热泵供暖示范工程项目。冬季供暖的办公楼和家属楼共6幢，建筑面积约3万平方米，砖混结构，原暖通设计为燃煤锅炉供暖，末端为单管串联上送下回系统，铸铁四柱813型暖气片。示范工程热源为地热井，水温68℃，水量125m3/h,两眼45m浅层第四系水井，水温16℃，单井出水量50 m3/h ，井间距100m。
 
    该工程因地热钻探施工周期限制，供暖试验分两期进行。一期工程从1999年12月5日至2000年3月8日，以16℃地下水为热源，利用水源热泵对五层综合办公楼进行供暖试验。该楼建筑面积4078m2，建筑高度18m，三七墙，单层玻璃窗。供暖前，对运行14年之久的暖气管路进行了化学清洗，更换了部分锈损暖气片。为对比供暖效果和夏季进行制冷，在一、二层办公楼加装了风机盘管。由1号井抽出的16℃地下水送入热泵机组蒸发器吸热后由2号井回灌入地下，保护地下水源。热泵输出的52℃热水对办公楼供暖。

    二期工程自2000年3月8日（地热井竣工）至4月5日，进行了地热加水源热泵供暖运行试验。地热井68℃地热水对2.5万 m2建筑进行“一次”供暖，部分地热水经过板换温度降至13℃后作为弃水排放，板换冷侧端的循环水经热泵热能转换后输出52℃热水对办公楼进行供暖。2000年夏季，利用1、2号抽、灌井和水源热泵机组对办公楼进行了制冷空调。

    10.2 主要技术参数

    热泵主机：清华同方人工环境设备公司生产的GHP型水源中央空调系统，1台，名义制热量360kW，制冷量275 kW，装机功率64 kW，制热工况下冷凝器出/回水温度52℃/42℃，制冷工况下蒸发器出回水温度7℃/12℃，制热/制冷工况切换由水管路阀门组开关实现。板式换热器：BR0.24Ⅶ型1台，12 m2，300 kW，40-13/10-15℃，不锈钢材质。冷水潜水泵：QJ50-50/6 型2台，流量50m3/h，扬程50m，功率7.5kW。南院暖气循环泵：ISG型80-160，3台，流量50 m3/h，扬程32 m，功率7.5 kW。冷水循环泵：DFB80-32B型2台，流量42 m3/h，扬程24m ，功率5.5kW。
 10.3 运行效果

    冬季供暖，水源热泵连续运行126天，性能稳定，以供回水温度（52/42℃）控制压机启停，平均每小时耗电40度，冷水井水源用量18 m3/h，室外气温-10 ℃时，多数房间室温18℃，供暖系统末端少数房间15-16℃，安装了风盘的房间室温可达20-25℃。夏季制冷，水源热泵连续运行120天，以冷冻水回水温度（12℃）控制压机启停，室外气温33-40 ℃，室内温度22-

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