水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质,即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行。然而,更为方便的是由水回路中的三通阀来完成。虽然在水源热泵系统图中表示了水源直接进入蒸发器(制冷时为冷凝器),在某些场合,为避免污染封闭的冷水系统(通常是处理过的),需间接地用一个换热器来供水;另一种方法是利用封闭回路的冷凝器水系统。水作为热泵制热、制冷过程的介质,满足以下两个条件即可利用-水的温度在7℃~30℃之间,水量要充足。
地面配套设备要满足回质要求, 不会因清洗反冲等操作中断回灌运行。回灌系统要严格保证密闭, 避免回灌流体回温度、压力等因素变化而产生沉淀,从而导致储层堵塞。回灌系统地面配套设备包括过滤装置、排气装置、回灌管、水位测管及回灌管路等方面。 (1) 过滤:为有效减少回灌中的堵塞, 保证回灌顺利, 在回灌井口需设置二级过滤器,二级过滤器进出口两端均需安装压力监测仪器, 根据压力的变化制定反清洗的时间, 以保证过滤效果。
(2) 排气罐:回灌流体由于管径阻力和流动状态的变化, 水动力流场状态发生变化, 流体中的部分气体析出并生成气泡, 当驻留在岩石空隙中会产生气堵。在回灌前应设置排气装置, 地热尾水进入罐体, 管径的变化, 流速迅速降低, 压力下降, 气泡内的压力和罐内压力形成压差, 迫使气泡爆裂, 将气体释放出来。
(3) 回灌管网材质:回灌地热流体温度通常较低, 应该非金属管材 (玻璃钢管材或PP-R管材) 用于回灌输水管道, 可以有效防止腐蚀和各种堵塞。
(4) 排气罐:当地热尾水流经管道并经过两级过滤后, 流速、压力、水化学特性等均会发生变化, 特别是流速和压力的变化, 使部分气体施放出来。
(5) 回灌管的选择:为避免物理堵塞, 对回灌管和水位测管进行改进, 采用316不锈钢材质管材, 抗氯化、抗侵蚀性能有较大程度提高。为避免回灌管路腐蚀结垢和保证回质, 回灌输水管路全部采用PPR管, 该管道除具有耐热、耐压性外, 还具有耐腐蚀、不结垢等特点。
地热供热系统的设计过程主要包括以下几个内容:
地热水热量的计算和地热供热面积的确定、地热供热方案的设计以及终端散热设备的选择。
1、地热水热量的分析
2、确定地热供热面积
根据所在地区的地质和水文地质基本资料,可以估算地热井可开采的热量,特别注意的是群井的开采热量与井数和井距有很大关系。另外地热供热系统的开采井应尽可能靠近使用区以减少输送热水的费用。