一、 地源热泵主机对地下水源的具体要求：
1、地源热泵机组对地下水源系统的要求：
地下水源系统的要因素。应用地源热泵时，对水源系统的原则要求是：水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定。具体说，水源的水量，应当充足够用，能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足，机组的制热量和制冷量将随之减少，达不到用户要求。水源的水温应适度，适合机组运行工况要求。即水源中央空调系统在制热运行工况时，水源水温应为8—22℃；在制冷运行工况时，水源水温应为8—30℃。（在本项目方案中，采用混水箱进行混水来解决水源水温偏低）水源的水质，应适宜于系统机组、管道和阀门的材质，不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高，供水功能具有长期可靠性，能保证地源热泵中央空调系统长期和稳定运行。
2、水源
原则上讲，凡是水量、水温能够满足用户制热负荷或制冷复荷的需要，水质对机组设备不产生腐蚀损坏的任何水源都可作为地源热泵系统利用的水源。
地下水是指埋藏和运移在地表以下含水层中的的水体。地下水分布广泛，水质比地表水好，水温随气候变化比地表水小，是水源中央空调可以利用的较为理想的水源。
3、水量与水源的选择
水量是影响地源热泵系统工作效果的关键因素，一项工程所需水量多少由该工程负荷与机组性能确定，所选择的水源水量应满足负荷要求。如果其他各种条件均具备，但水量略有不足，其缺口可采取一定辅助弥补措施解决。如水量缺口较大，不能满足负荷要求，就应考虑其他方案。 就某项具体工程而言，应从实际情况出发，判断是否具备可利用的水源。不同工程的场地环境和水文地质条件千差万别，可利用的水源各不相同，应因地制宜地选择适用水源。当有不同水源可供选择时，应通过技术经济分析比较，择优确定。
4、水质
自然界中的水处于无休止循环运动中，不断与大气、土壤和岩石等环境介质接触、互相作用，使其具有复杂的化学成分、化学性质和物理性质。应用地源热泵时，除应关心水源水量外，还应关注水的温度、化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等因素。
5、温度
地下水水温随自然地理环境、地质条件及循环深度不同而变化。近地表处为变温带，
变温带之下的一定深度为恒温带，地下水温不受太阳辐射影响。不同纬度地区的恒温带深度不同，水温范围8—22℃。恒温带向下，地下水温随深度增加而升高，升高多少取决于不同地域和不同岩性的地热增温率。地壳平均地热增温率为2.5℃/100m，大于这一数值为地热异常。富含地下水的地热异常区可形成地热田。
6、含砂量与浑浊度
有些水源含有泥沙、有机物与胶体悬浮物，使水变得浑浊。水源含砂量高对机组和管阀会造成磨损。含砂量和浑浊度高的水用于地下水回灌会造成含水层堵塞。用于地源热泵系统的水源，含砂量应＜1/20万，浑浊度＜20毫克/升。
7、水的化学成分及其化学性质
自然界水中溶有不同离子、分子、化合物和气体，使得水具有有酸碱度、硬度、矿化度和腐蚀性等化学性质，对机组材质有一定影响。
酸碱度 水的pH值小于7时，呈酸性，反之呈碱性。地源热泵的水源pH值应为
6.5-8.5。
硬度 水中Ca2+、Mg2+总量称为总硬度。硬度大，易生垢。地源热泵水源水中的CaO含量应＜200 mg/L。
矿化度 单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度，用于地源热泵系统的水源水矿化度应＜3g/L。
腐蚀性 水中Cl-、游离CO2等都具腐蚀性，溶解氧的存在加大了对金属管道的腐蚀破坏作用。
8、取水构筑物
从水源地向地源热泵机房供水，需建取水构筑物。
10、管井
地下水取水构筑物中最常见的型式是管井，一般由井孔、井壁管、滤水管、沉砂管组成。井孔用钻机钻成，井壁管安装在非含水层处，用以支撑井孔孔壁，防止坍塌，井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭，防止地面污水渗入；滤水管安装在含水层处，除有井壁管作用外其主要作用是滤水挡砂；井管最底部为沉砂管，用以沉积水中泥沙，延长管井使用寿命。
二、 水源系统设计和施工中应注意的问题
① 供水水源的可行性研究
拟采用地源热泵系统时，应先调查工程场地的供水水源条件，向当地水管理部门咨询或请专业队伍进行必要的水文地质调查或水文地球物理勘查，了解是否有适合地源热泵利
用的水源，通过可行性研究，确定利用地表水或是地下水的供水水源方案。
② 地下水源工程设计与施工
当选用地下水源时，设计取水量要考虑水温因素和需水量的保证率，取水构筑物标高与洪水季节水位的关系。施工应同时考虑供水管和排水管的布置。
③ 管井工程设计和施工
拟选择地下水源和管井取水方案时，对规模较大的工程，应根据所需水量和地下水回灌需要，结合场地环境和水文地质条件，按一定采灌比确定抽水井和回灌井井数、合理布置井位和井间距。井深应大于变温带深度，以保证冬季水源水温度＞10℃。为防止回灌井堵塞，确保水源系统长期稳定供水，抽水井和回灌井应互相切换使用，因此各个井的井深和井身结构应相近。井中滤水管和滤网应有一定强度，能承受抽灌往复水流的压力变换。 ④ 管井施工质量
必须十分重视管井质量问题。应找专业队伍施工，做好每一工艺环节，建成优质井，才能获得较大出水量和优质水。一口优质井可以使用二十多年。成井质量不好，不仅影响井的寿命，还影响到取水和回灌效果，最终影响地源热泵正常工作和制热或制冷效果。甲方应参与最后阶段的抽水试验工作，认定可信和准确的抽水试验结果数据。管井竣工后，应由甲方、施工单位和行政主管部门或监理会同到现场，按合同规定的水量、水温和水质进行工程质量验收。
⑤ 地下水的回灌：
A、回灌及其目的：
所谓地下水人工补给（即回灌），就是将被地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，确保地源热泵系统长期可靠地运行，地源热泵系统工程中一般应采取回灌措施。
B、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。
C、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。
D、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。
E、水的回扬：
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。
⑥ 对深井的要求
由于向地下回灌比取水要困难，因此，可行的方案为“一口井取水，一口半井回灌”的取水井与回灌井的比例进行配置取水井与回灌井的数量。同时，定期交换，使每口井都轮流工作于取水和回灌两种状态。这样相当于定期“洗井”，可以使深井长期高效、可靠地工作。
为保证抽取出的水温长期温度稳定，每口井的间距要保证足够距离（≥35M），并且需要取水井与回灌井交错分布。
三、 供、回水井设计方案：
（一）水井系统
（1） 本工程共选用地源热泵主机6台，每台所需的流量是150M3/H，6台所需的水流量为
900M3/H
（2） 根据甲方提供的资料，每口井的出水量为150M3/H（裸径800mm，井深70m，下管
60M，下管￠450MM），因此本工程须水井十五口,裸径800mm，井深70m单井出水量150M3/h，出回水井工艺相同，交替使用；
（3） 井壁管采用高压氧蒸高强度水泥管，滤水管采用桥式滤管。
（4） 系统正常工作时6井出水，9井回灌水井；
（5） 水井滤料采用3-5mm的石英砂，机房内加装旋液滤沙器和电子水处理仪，确保达到
空调机组的水质要求；
（6） 水井做好后，在上部封闭，不影响上部通行。
特别说明及应注意的：
A、以上打井的数量是根据甲方提供的资料及确认的每口井出水量为150M3/H的前提下确定的打井数量；
B、根据我公司在呼和浩特的几个工程打井情况，当打井直径为500MM，打井深度为80M的条件下，每口井的出水量为80M3/H，因此，我公司对赤峰工地项目的打井出水量150M3/H感到“疑惑”，所以在此特别说明，要求甲方对打井的出水量认真确认及测量，确保机组正常运行，确保该工程项目的制冷量及制热量要求。
C、建议甲方作好增加打井数量的准备，确保工程效果及质量要求。
（二）水井说明
1. 孔深设计
根据物探及周边井孔资料，主要含水层在20~50m段，其砂层颗粒由上到下渐粗。结合水资源、环保等管理部门的政策，我们设计井深70m。
2. 单井出水量及水温
出水量＞150/h
水温＞8℃
3. 单井回灌量
回灌量＞150T/h
4. 井孔裸径
高压氧蒸高强度水泥管450mm、裸径ф800 mm
5. 管径与管材
经过对多家中央空调调查发现，取水井与回灌井多出现下列问题：
（1）井孔出砂；
（2）抽水量及回灌量随时间减少；
（3）回灌量较小或无法回灌；
（2） 根据甲方提供的资料，每口井的出水量为150M3/H（裸径800mm，井深70m，下管
60M，下管￠450MM），因此本工程须水井十五口,裸径
800mm，井深70m单井出水量150M3/h，出回水井工艺相同，交替使用；
（3） 井壁管采用高压氧蒸高强度水泥管，滤水管采用桥式滤管。
（4） 系统正常工作时6井出水，9井回灌水井；
（5） 水井滤料采用3-5mm的石英砂，机房内加装旋液滤沙器和电子水处理仪，确保达到
空调机组的水质要求；
（6） 水井做好后，在上部封闭，不影响上部通行。
特别说明及应注意的：
A、以上打井的数量是根据甲方提供的资料及确认的每口井出水量为150M3/H的前提下确定的打井数量；
B、根据我公司在呼和浩特的几个工程打井情况，当打井直径为500MM，打井深度为80M的条件下，每口井的出水量为80M3/H，因此，我公司对赤峰工地项目的打井出水量150M3/H感到“疑惑”，所以在此特别说明，要求甲方对打井的出水量认真确认及测量，确保机组正常运行，确保该工程项目的制冷量及制热量要求。
C、建议甲方作好增加打井数量的准备，确保工程效果及质量要求。
（二）水井说明
1. 孔深设计
根据物探及周边井孔资料，主要含水层在20~50m段，其砂层颗粒由上到下渐粗。结
合水资源、环保等管理部门的政策，我们设计井深70m。
2. 单井出水量及水温
出水量＞150/h
水温＞8℃
3. 单井回灌量
回灌量＞150T/h
4. 井孔裸径
高压氧蒸高强度水泥管450mm、裸径ф800 mm
5. 管径与管材
经过对多家中央空调调查发现，取水井与回灌井多出现下列问题：
（1）井孔出砂；
（2）抽水量及回灌量随时间减少；
（3）回灌量较小或无法回灌；
（4）维修困难或无法维修。
为避免以上情况出现，我们认为使用钢管或高压氧蒸水泥管为好，其优点：
（1）便于维护，如采用化学方法除铁细菌及钙镁胶结物等，而普通水泥管无法进行；
（2）有效防止因出砂而造成的孔报废；
（3）可延长井孔使用寿命3-5倍。
鉴于钢管的综合造价较高，我们认为井管可采用高压氧蒸水泥管，该类型水泥管强度较高，若加以技术性辅助措施也可以满足工程使用。其具体措施有：透水层部分采用桥式滤水管，井口封闭段采用钢管等。
管径：ф450mm。
6. 滤料
抽水孔：Ф2-4 mm天然石英砂
回灌孔：Ф4-6 mm天然石英砂
7. 取水深度
15m以上全部封死，20 m以下的中粗砂层作为取水段。
8. 测孔
下管前进行电测判层，准确划分地层，尤其是砂层性质与部位，指导下管、填料与洗井等工艺。
9. 洗井：
应采用机械式化学洗井，含砂量不大于1/20万。浑浊度小于20mg/cm
10. 水文实验：
由于在不同地区、不同地段水文地质条件不同，其井孔布置方式和成井工艺也不同，因此为准确获取地下水温地质参数，合理布井，使抽水和回灌达到最佳效果，最佳匹配，在第一口井完工后应立即进行水文地质实验，在第二口井完工后应立即进行抽水、回水灌联合实验，并提出井孔总体布局方案及使用方式。
11. 打井的施工程序：
1）
2）
4）
8） 查阅赤峰市水文地质资料 周边成井调查 实地地质勘察 打成第一口井时运用先进仪器对地下分层测定，按照10项进行下步施工。
12、水井的设计还包括
（1） 地下水输送系统，它包含消除氧气侵蚀和供水井中的诱导涡流的功能。
（2） 将回灌点确定在回灌井最低稳定水位下3-5米处。
（3） 总的设计取水量应超过预期地源热泵系统所需最大水量之和。
（4） 在系统未运行时，通过使用连通管消除水井间的虹吸作用。
（5） 当供水井数量超过一台时，每口井安装井源逆止阀（事实上双蝶板静音阀最安全可靠）。
（6） 应采取措施使地下水排水管维持较小的正压状态，这样可以防止空气进入管道。
（三）水井的完成：
1．密封
在井的套管外侧和钻孔的墙身之间必须安装密封环面，阻止污物渗出环面。低渗透性的材料例如水泥泥浆、混凝土及劲土可被放在干净、清洗过的沙子和砾石上形成密封。为了便于密封，钻孔靠上部分应至少比井的直径大，所采用的密封形式取决于井的形式和井的安装构成。
2．结合器
如果井端头上不想有遮蔽物，建议安装结合器，结合器是特殊设计的连接器，它可以在井套的出水管管线穿墙处提供水密封。它的设计使出水管和潜水泵的断开变的容易，当需要时，结合器可以帮助井的复原和泵的重新安置。
3．井盖
井中安装了潜水泵，必须用井盖或洁净的密封盖在井的顶部以防止地表水和其他物质的进入。一个隔离保护的通气口必须使井内的空气压力与大气压力保持一致。
4．消毒
在一些地区泵安装后，井应该按照当地的要求进行消毒。
5．地理管敷设
连接井和机房的管道安装在防冻层以下。泵的供电电缆也应该使用同一管沟，但是这必须符合相应的电气规范。在管沟回填之前，管道应进行试压和确认电缆的电气性能正确与否。然后，小心地在管道和电缆层回填泥土，要仔细的去掉尖利的岩石和碎片。其他的剩余部分要用机械方法来回填，尽可能的碾碎大块的物体。按照规范进行管沟回填，且应与当地冻土深度的要求相适应。
6．穿越建筑物围护结构的做法
机房墙体的地基部分或楼板通常是管道穿越的位置。供水管和回水管相距至少50MM，被穿透的楼层部分必须加水泥修复。墙体的穿透部分必须用墙体材料密封。墙体穿透部分的外表面必须用合适的材料来堵缝，并且用冷处理的沥青混合材料来密封以防水。需要让它们凝固后再回填。
7．其他事项
下面是地下水系统在说明、准备或安装时应附加的建议：
（1） 回灌井建造时应确保无空气进入，因为它会与井内存在的铁细菌反应引起井阻塞。
（2） 回灌用水在进入井里之前应除氧。氧的存在能在回灌井网上形成铁的氧化物，也能产
生气体粘和物。排水装置应在回灌井预期的最低稳定水平线下数英尺，水的输送系统的其他部分也应密封，而且不产生引起回灌井内流体的扰动。
（3） 在回灌水被排到地表水体的地方，应经当地权威机构允许并与当地法规一致。
（4） 在管网中用特殊的塑料，在泵壳和板式换热器上使用不锈钢（见6．5节）。
（5） 安装流量仪、温度计、水压表及在换热器进出口上安装观察镜。
（6） 管道尺寸正确及材料到位；
（7） 管沟及坡度符合设计；
（8） 管线连接正确无泄漏。
（三）成井工艺、钻井方法及技术要求
1. 清水钻进，自然造浆
2. 下管前进行电测判层，指导下管
3. 滤水管包网60目
4. 实管、滤水管采用高密度高压氧蒸水泥焊接管，滤料Ф2-4 mm天然石英砂
5. 含砂量小于1/20万
6. 井孔倾斜＜1度
7. 裸径：800mm Ф450*7钢管15m Ф450高压氧蒸高强度水泥焊接管
（四）抽水井注意事项
1. 经常记录水位、水量变化，建立机井卡
2. 按要求下泵，防止破坏滤水管
3. 每半年同回灌井交替使用一次，达到自然洗井目的
4. 每两年对水井进行维保一次，确保水井寿命长于机组寿命
（五）回灌井事项
1. 回灌方法
建议采用真空回灌、单井回灌和加压回灌相结合方式
2. 回灌注意事项
严禁脏水、脏污灌入井内
管路密封，防止空气进入井内
每半年同抽水井交替使用一次，达到自然洗井目的，并去除井内可能的异味
在回灌井内加入适当漂白粉精处理，防止变臭
定期观测水位、水质、回灌量及水质分析
每两年对水井进行维护与保养一次，确保水井寿命长于机组寿命
（六）井水回灌问题综述
1、本工程项目中的地质情况及地源热泵系统回灌水能否全部回灌？
参考赤峰当地资料，我们又查阅了水文地质资料，根据我们多年的实际经验，并根据本司所提供井水要求，我们认为贵单位地源热泵系统在抽回水方面已不存在任何困难。
2、水中的出水量及深度应为多少？需要打几口井？
根据我们实测的水文地质资料，并结合主管部门的取水政策，单井最大出水量可达150t/h左右，井的深度以70～80m为宜，具体原因详见水文地质资料，根据冷量负荷计算要求，本工程最大用水量为900T/H,用水量，故我们认为应设为15口井，其中 6 口井抽水，9口回灌井。
3、水井的正常使用寿命是多少？如何保证水井的使用寿命？
按照国家相关标准并严格遵循成井工艺，一口水井在正常使用和维护情况下，水井使用寿命大于空调系统寿命。为什么某些工程中水井短时间就出现了问题，其主要原因有几种：
（1） 由于一些单位片面追求利润，降低成井成本，在施工时偷工减料，不按设计施工。
（2） 打井单位不具备相关资质，不掌握水文地质参数，凭经验打井，造成井距、井深和用
料不规范，使水井出现先天不足，失败成为必然。
（3） 井管材料使用不当，多数工程采用水泥管，无法采用化学洗井，滤水管进水孔过大
（Ф30mm），机械洗井，滤网易破，从而出现大量出砂(如郑州工学院深井)，严重的水
井塌陷报废(如三门峡火电厂有多眼井塌陷)。
（4） 由于铁锈及钙镁沉淀物堵塞滤水管，使得井孔回灌量逐年减少而又无法进行维修（如
化学洗井等）。
（5） 使用与养护不当，造成井孔堵塞，或者只使用而不进行养护，造成水井使用寿命大大
缩短。
4、水井出现大量泥沙、井壁塌陷是为什么？如何处理？
出现泥沙主要原因是水泥管井，透水孔太大，机械清洗时将滤网拉破，另一种原因是所用滤网（尼龙网）或棕皮自然破损。农田灌溉井使用时间很短，问题不大。空调用水是连续性的，水井每年要保养两次，水泥管井的所用机械活塞清洗，极易造成滤网破损。滤网破损大量泥沙
流出，无法使用。因此地源热泵系统井管不宜用水泥管。
井壁塌陷另一个原因是上部没有采取止水措施。加之湿陷性、半湿陷性土壤在回灌不好而淤积时容易塌陷，因此水井设计时除了保证回灌也要在水井上部止水，一般采用粘土球和水泥砂浆止水，使水井上部一定深度内既不出水也不回水，在水位保持动态平衡的情况下，确保水井周围建筑物不受影响，即打井位置不受场地所限，一般距建筑物15米以外即可。
6、水井系统的节水措施
回灌问题解决的好坏，其中有一个较大的方面即回水量的多少。如何有效地采取措施减少井水使用量，也成为井水回灌问题彻底解决地必不可少条件。根据地质水文专家和暖通空调专家的许多优秀成果，并结合我公司在以往众多项目中实际经验，我们将在工程中采取如下措施减少井水抽水量（保证机组制冷/热要求的前提下），使回灌问题得到圆满解决。
（1） 在井水供回管路之间增设旁通管，旁通管上设流量温度控制阀，使一次回水（10℃-12℃）
通过旁通管返回供水管，重复利用可用温差，最终使回水温度不低于5℃回灌。
（2） 潜水泵采用变频控制，变频部分同机组联锁，使机组的负荷同水泵的出水量通过机组控制
部分自动控制，使抽水量成为同主机负荷相同变化的可变数值，从而大大节约恒定流量中的水资源浪费，同时也使回灌量相应得到减少。
7、井水回灌的具体措施有哪些？如何使回灌彻底？
根据我们的地质实测和相关资料，我们认为在贵商厦问题完全能够解决，但为了确保万无一失我们可以提供如下措施确保回灌：
水泥管直径为ф450m m，提高回灌质量。
在成井时严把质量关，严格控制出水质量，在回灌前对井进行前期处理。
防止水质污染，将水井全部封闭，防止铁、氧细菌污染水源。
定期洗井、维护：一口质量完好的水井如果不进行定期维护，其使用寿命会大大缩短，故此我们建议每年洗井、维护两次,能够大大延长使用寿命，保证水井寿命大于空调寿命。
五、空调系统对配套水电条件的要求
系统对水电条件的要求
供电电缆：
400V(＋6%～－
10%)
～3ph～50Hz＋接地
230V～1ph～50Hz
山东亚太空调集团有限公司
2004、07、15
一、 地源热泵主机对地下水源的具体要求：
1、地源热泵机组对地下水源系统的要求：
地下水源系统的要因素。应用地源热泵时，对水源系统的原则要求是：水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定。具体说，水源的水量，应当充足够用，能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足，机组的制热量和制冷量将随之减少，达不到用户要求。水源的水温应适度，适合机组运行工况要求。即水源中央空调系统在制热运行工况时，水源水温应为8—22℃；在制冷运行工况时，水源水温应为8—30℃。（在本项目方案中，采用混水箱进行混水来解决水源水温偏低）水源的水质，应适宜于系统机组、管道和阀门的材质，不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高，供水功能具有长期可靠性，能保证地源热泵中央空调系统长期和稳定运行。
2、水源
原则上讲，凡是水量、水温能够满足用户制热负荷或制冷复荷的需要，水质对机组设备不产生腐蚀损坏的任何水源都可作为地源热泵系统利用的水源。
地下水是指埋藏和运移在地表以下含水层中的的水体。地下水分布广泛，水质比地表水好，水温随气候变化比地表水小，是水源中央空调可以利用的较为理想的水源。
3、水量与水源的选择
水量是影响地源热泵系统工作效果的关键因素，一项工程所需水量多少由该工程负荷与机组性能确定，所选择的水源水量应满足负荷要求。如果其他各种条件均具备，但水量略有不足，其缺口可采取一定辅助弥补措施解决。如水量缺口较大，不能满足负荷要求，就应考虑其他方案。 就某项具体工程而言，应从实际情况出发，判断是否具备可利用的水源。不同工程的场地环境和水文地质条件千差万别，可利用的水源各不相同，应因地制宜地选择适用水源。当有不同水源可供选择时，应通过技术经济分析比较，择优确定。
4、水质
自然界中的水处于无休止循环运动中，不断与大气、土壤和岩石等环境介质接触、互相作用，使其具有复杂的化学成分、化学性质和物理性质。应用地源热泵时，除应关心水源水量外，还应关注水的温度、化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等因素。
5、温度
地下水水温随自然地理环境、地质条件及循环深度不同而变化。近地表处为变温带，
变温带之下的一定深度为恒温带，地下水温不受太阳辐射影响。不同纬度地区的恒温带深度不同，水温范围8—22℃。恒温带向下，地下水温随深度增加而升高，升高多少取决于不同地域和不同岩性的地热增温率。地壳平均地热增温率为2.5℃/100m，大于这一数值为地热异常。富含地下水的地热异常区可形成地热田。
6、含砂量与浑浊度
有些水源含有泥沙、有机物与胶体悬浮物，使水变得浑浊。水源含砂量高对机组和管阀会造成磨损。含砂量和浑浊度高的水用于地下水回灌会造成含水层堵塞。用于地源热泵系统的水源，含砂量应＜1/20万，浑浊度＜20毫克/升。
7、水的化学成分及其化学性质
自然界水中溶有不同离子、分子、化合物和气体，使得水具有有酸碱度、硬度、矿化度和腐蚀性等化学性质，对机组材质有一定影响。
酸碱度 水的pH值小于7时，呈酸性，反之呈碱性。地源热泵的水源pH值应为
6.5-8.5。
硬度 水中Ca2+、Mg2+总量称为总硬度。硬度大，易生垢。地源热泵水源水中的CaO含量应＜200 mg/L。
矿化度 单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度，用于地源热泵系统的水源水矿化度应＜3g/L。
腐蚀性 水中Cl-、游离CO2等都具腐蚀性，溶解氧的存在加大了对金属管道的腐蚀破坏作用。
8、取水构筑物
从水源地向地源热泵机房供水，需建取水构筑物。
10、管井
地下水取水构筑物中最常见的型式是管井，一般由井孔、井壁管、滤水管、沉砂管组成。井孔用钻机钻成，井壁管安装在非含水层处，用以支撑井孔孔壁，防止坍塌，井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭，防止地面污水渗入；滤水管安装在含水层处，除有井壁管作用外其主要作用是滤水挡砂；井管最底部为沉砂管，用以沉积水中泥沙，延长管井使用寿命。
二、 水源系统设计和施工中应注意的问题
① 供水水源的可行性研究
拟采用地源热泵系统时，应先调查工程场地的供水水源条件，向当地水管理部门咨询或请专业队伍进行必要的水文地质调查或水文地球物理勘查，了解是否有适合地源热泵利
用的水源，通过可行性研究，确定利用地表水或是地下水的供水水源方案。
② 地下水源工程设计与施工
当选用地下水源时，设计取水量要考虑水温因素和需水量的保证率，取水构筑物标高与洪水季节水位的关系。施工应同时考虑供水管和排水管的布置。
③ 管井工程设计和施工
拟选择地下水源和管井取水方案时，对规模较大的工程，应根据所需水量和地下水回灌需要，结合场地环境和水文地质条件，按一定采灌比确定抽水井和回灌井井数、合理布置井位和井间距。井深应大于变温带深度，以保证冬季水源水温度＞10℃。为防止回灌井堵塞，确保水源系统长期稳定供水，抽水井和回灌井应互相切换使用，因此各个井的井深和井身结构应相近。井中滤水管和滤网应有一定强度，能承受抽灌往复水流的压力变换。 ④ 管井施工质量
必须十分重视管井质量问题。应找专业队伍施工，做好每一工艺环节，建成优质井，才能获得较大出水量和优质水。一口优质井可以使用二十多年。成井质量不好，不仅影响井的寿命，还影响到取水和回灌效果，最终影响地源热泵正常工作和制热或制冷效果。甲方应参与最后阶段的抽水试验工作，认定可信和准确的抽水试验结果数据。管井竣工后，应由甲方、施工单位和行政主管部门或监理会同到现场，按合同规定的水量、水温和水质进行工程质量验收。
⑤ 地下水的回灌：
A、回灌及其目的：
所谓地下水人工补给（即回灌），就是将被地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，确保地源热泵系统长期可靠地运行，地源热泵系统工程中一般应采取回灌措施。
B、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。
C、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。
D、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。
E、水的回扬：
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。
⑥ 对深井的要求
由于向地下回灌比取水要困难，因此，可行的方案为“一口井取水，一口半井回灌”的取水井与回灌井的比例进行配置取水井与回灌井的数量。同时，定期交换，使每口井都轮流工作于取水和回灌两种状态。这样相当于定期“洗井”，可以使深井长期高效、可靠地工作。
为保证抽取出的水温长期温度稳定，每口井的间距要保证足够距离（≥35M），并且需要取水井与回灌井交错分布。
三、 供、回水井设计方案：
（一）水井系统
（1） 本工程共选用地源热泵主机6台，每台所需的流量是150M3/H，6台所需的水流量为
900M3/H
（2） 根据甲方提供的资料，每口井的出水量为150M3/H（裸径800mm，井深70m，下管
60M，下管￠450MM），因此本工程须水井十五口,裸径800mm，井深70m单井出水量150M3/h，出回水井工艺相同，交替使用；
（3） 井壁管采用高压氧蒸高强度水泥管，滤水管采用桥式滤管。
（4） 系统正常工作时6井出水，9井回灌水井；
（5） 水井滤料采用3-5mm的石英砂，机房内加装旋液滤沙器和电子水处理仪，确保达到
空调机组的水质要求；
（6） 水井做好后，在上部封闭，不影响上部通行。
特别说明及应注意的：
A、以上打井的数量是根据甲方提供的资料及确认的每口井出水量为150M3/H的前提下确定的打井数量；
B、根据我公司在呼和浩特的几个工程打井情况，当打井直径为500MM，打井深度为80M的条件下，每口井的出水量为80M3/H，因此，我公司对赤峰工地项目的打井出水量150M3/H感到“疑惑”，所以在此特别说明，要求甲方对打井的出水量认真确认及测量，确保机组正常运行，确保该工程项目的制冷量及制热量要求。
C、建议甲方作好增加打井数量的准备，确保工程效果及质量要求。
（二）水井说明
1. 孔深设计
根据物探及周边井孔资料，主要含水层在20~50m段，其砂层颗粒由上到下渐粗。结合水资源、环保等管理部门的政策，我们设计井深70m。
2. 单井出水量及水温
出水量＞150/h
水温＞8℃
3. 单井回灌量
回灌量＞150T/h
4. 井孔裸径
高压氧蒸高强度水泥管450mm、裸径ф800 mm
5. 管径与管材
经过对多家中央空调调查发现，取水井与回灌井多出现下列问题：
（1）井孔出砂；
（2）抽水量及回灌量随时间减少；
（3）回灌量较小或无法回灌；
（2） 根据甲方提供的资料，每口井的出水量为150M3/H（裸径800mm，井深70m，下管
60M，下管￠450MM），因此本工程须水井十五口,裸径
800mm，井深70m单井出水量150M3/h，出回水井工艺相同，交替使用；
（3） 井壁管采用高压氧蒸高强度水泥管，滤水管采用桥式滤管。
（4） 系统正常工作时6井出水，9井回灌水井；
（5） 水井滤料采用3-5mm的石英砂，机房内加装旋液滤沙器和电子水处理仪，确保达到
空调机组的水质要求；
（6） 水井做好后，在上部封闭，不影响上部通行。
特别说明及应注意的：
A、以上打井的数量是根据甲方提供的资料及确认的每口井出水量为150M3/H的前提下确定的打井数量；
B、根据我公司在呼和浩特的几个工程打井情况，当打井直径为500MM，打井深度为80M的条件下，每口井的出水量为80M3/H，因此，我公司对赤峰工地项目的打井出水量150M3/H感到“疑惑”，所以在此特别说明，要求甲方对打井的出水量认真确认及测量，确保机组正常运行，确保该工程项目的制冷量及制热量要求。
C、建议甲方作好增加打井数量的准备，确保工程效果及质量要求。
（二）水井说明
1. 孔深设计
根据物探及周边井孔资料，主要含水层在20~50m段，其砂层颗粒由上到下渐粗。结
合水资源、环保等管理部门的政策，我们设计井深70m。
2. 单井出水量及水温
出水量＞150/h
水温＞8℃
3. 单井回灌量
回灌量＞150T/h
4. 井孔裸径
高压氧蒸高强度水泥管450mm、裸径ф800 mm
5. 管径与管材
经过对多家中央空调调查发现，取水井与回灌井多出现下列问题：
（1）井孔出砂；
（2）抽水量及回灌量随时间减少；
（3）回灌量较小或无法回灌；
（4）维修困难或无法维修。
为避免以上情况出现，我们认为使用钢管或高压氧蒸水泥管为好，其优点：
（1）便于维护，如采用化学方法除铁细菌及钙镁胶结物等，而普通水泥管无法进行；
（2）有效防止因出砂而造成的孔报废；
（3）可延长井孔使用寿命3-5倍。
鉴于钢管的综合造价较高，我们认为井管可采用高压氧蒸水泥管，该类型水泥管强度较高，若加以技术性辅助措施也可以满足工程使用。其具体措施有：透水层部分采用桥式滤水管，井口封闭段采用钢管等。
管径：ф450mm。
6. 滤料
抽水孔：Ф2-4 mm天然石英砂
回灌孔：Ф4-6 mm天然石英砂
7. 取水深度
15m以上全部封死，20 m以下的中粗砂层作为取水段。
8. 测孔
下管前进行电测判层，准确划分地层，尤其是砂层性质与部位，指导下管、填料与洗井等工艺。
9. 洗井：
应采用机械式化学洗井，含砂量不大于1/20万。浑浊度小于20mg/cm
10. 水文实验：
由于在不同地区、不同地段水文地质条件不同，其井孔布置方式和成井工艺也不同，因此为准确获取地下水温地质参数，合理布井，使抽水和回灌达到最佳效果，最佳匹配，在第一口井完工后应立即进行水文地质实验，在第二口井完工后应立即进行抽水、回水灌联合实验，并提出井孔总体布局方案及使用方式。
11. 打井的施工程序：
1）
2）
4）
8） 查阅赤峰市水文地质资料 周边成井调查 实地地质勘察 打成第一口井时运用先进仪器对地下分层测定，按照10项进行下步施工。
12、水井的设计还包括
（1） 地下水输送系统，它包含消除氧气侵蚀和供水井中的诱导涡流的功能。
（2） 将回灌点确定在回灌井最低稳定水位下3-5米处。
（3） 总的设计取水量应超过预期地源热泵系统所需最大水量之和。
（4） 在系统未运行时，通过使用连通管消除水井间的虹吸作用。
（5） 当供水井数量超过一台时，每口井安装井源逆止阀（事实上双蝶板静音阀最安全可靠）。
（6） 应采取措施使地下水排水管维持较小的正压状态，这样可以防止空气进入管道。
（三）水井的完成：
1．密封
在井的套管外侧和钻孔的墙身之间必须安装密封环面，阻止污物渗出环面。低渗透性的材料例如水泥泥浆、混凝土及劲土可被放在干净、清洗过的沙子和砾石上形成密封。为了便于密封，钻孔靠上部分应至少比井的直径大，所采用的密封形式取决于井的形式和井的安装构成。
2．结合器
如果井端头上不想有遮蔽物，建议安装结合器，结合器是特殊设计的连接器，它可以在井套的出水管管线穿墙处提供水密封。它的设计使出水管和潜水泵的断开变的容易，当需要时，结合器可以帮助井的复原和泵的重新安置。
3．井盖
井中安装了潜水泵，必须用井盖或洁净的密封盖在井的顶部以防止地表水和其他物质的进入。一个隔离保护的通气口必须使井内的空气压力与大气压力保持一致。
4．消毒
在一些地区泵安装后，井应该按照当地的要求进行消毒。
5．地理管敷设
连接井和机房的管道安装在防冻层以下。泵的供电电缆也应该使用同一管沟，但是这必须符合相应的电气规范。在管沟回填之前，管道应进行试压和确认电缆的电气性能正确与否。然后，小心地在管道和电缆层回填泥土，要仔细的去掉尖利的岩石和碎片。其他的剩余部分要用机械方法来回填，尽可能的碾碎大块的物体。按照规范进行管沟回填，且应与当地冻土深度的要求相适应。
6．穿越建筑物围护结构的做法
机房墙体的地基部分或楼板通常是管道穿越的位置。供水管和回水管相距至少50MM，被穿透的楼层部分必须加水泥修复。墙体的穿透部分必须用墙体材料密封。墙体穿透部分的外表面必须用合适的材料来堵缝，并且用冷处理的沥青混合材料来密封以防水。需要让它们凝固后再回填。
7．其他事项
下面是地下水系统在说明、准备或安装时应附加的建议：
（1） 回灌井建造时应确保无空气进入，因为它会与井内存在的铁细菌反应引起井阻塞。
（2） 回灌用水在进入井里之前应除氧。氧的存在能在回灌井网上形成铁的氧化物，也能产
生气体粘和物。排水装置应在回灌井预期的最低稳定水平线下数英尺，水的输送系统的其他部分也应密封，而且不产生引起回灌井内流体的扰动。
（3） 在回灌水被排到地表水体的地方，应经当地权威机构允许并与当地法规一致。
（4） 在管网中用特殊的塑料，在泵壳和板式换热器上使用不锈钢（见6．5节）。
（5） 安装流量仪、温度计、水压表及在换热器进出口上安装观察镜。
（6） 管道尺寸正确及材料到位；
（7） 管沟及坡度符合设计；
（8） 管线连接正确无泄漏。
（三）成井工艺、钻井方法及技术要求
1. 清水钻进，自然造浆
2. 下管前进行电测判层，指导下管
3. 滤水管包网60目
4. 实管、滤水管采用高密度高压氧蒸水泥焊接管，滤料Ф2-4 mm天然石英砂
5. 含砂量小于1/20万
6. 井孔倾斜＜1度
7. 裸径：800mm Ф450*7钢管15m Ф450高压氧蒸高强度水泥焊接管
（四）抽水井注意事项
1. 经常记录水位、水量变化，建立机井卡
2. 按要求下泵，防止破坏滤水管
3. 每半年同回灌井交替使用一次，达到自然洗井目的
4. 每两年对水井进行维保一次，确保水井寿命长于机组寿命
（五）回灌井事项
1. 回灌方法
建议采用真空回灌、单井回灌和加压回灌相结合方式
2. 回灌注意事项
严禁脏水、脏污灌入井内
管路密封，防止空气进入井内
每半年同抽水井交替使用一次，达到自然洗井目的，并去除井内可能的异味
在回灌井内加入适当漂白粉精处理，防止变臭
定期观测水位、水质、回灌量及水质分析
每两年对水井进行维护与保养一次，确保水井寿命长于机组寿命
（六）井水回灌问题综述
1、本工程项目中的地质情况及地源热泵系统回灌水能否全部回灌？
参考赤峰当地资料，我们又查阅了水文地质资料，根据我们多年的实际经验，并根据本司所提供井水要求，我们认为贵单位地源热泵系统在抽回水方面已不存在任何困难。
2、水中的出水量及深度应为多少？需要打几口井？
根据我们实测的水文地质资料，并结合主管部门的取水政策，单井最大出水量可达150t/h左右，井的深度以70～80m为宜，具体原因详见水文地质资料，根据冷量负荷计算要求，本工程最大用水量为900T/H,用水量，故我们认为应设为15口井，其中 6 口井抽水，9口回灌井。
3、水井的正常使用寿命是多少？如何保证水井的使用寿命？
按照国家相关标准并严格遵循成井工艺，一口水井在正常使用和维护情况下，水井使用寿命大于空调系统寿命。为什么某些工程中水井短时间就出现了问题，其主要原因有几种：
（1） 由于一些单位片面追求利润，降低成井成本，在施工时偷工减料，不按设计施工。
（2） 打井单位不具备相关资质，不掌握水文地质参数，凭经验打井，造成井距、井深和用
料不规范，使水井出现先天不足，失败成为必然。
（3） 井管材料使用不当，多数工程采用水泥管，无法采用化学洗井，滤水管进水孔过大
（Ф30mm），机械洗井，滤网易破，从而出现大量出砂(如郑州工学院深井)，严重的水
井塌陷报废(如三门峡火电厂有多眼井塌陷)。
（4） 由于铁锈及钙镁沉淀物堵塞滤水管，使得井孔回灌量逐年减少而又无法进行维修（如
化学洗井等）。
（5） 使用与养护不当，造成井孔堵塞，或者只使用而不进行养护，造成水井使用寿命大大
缩短。
4、水井出现大量泥沙、井壁塌陷是为什么？如何处理？
出现泥沙主要原因是水泥管井，透水孔太大，机械清洗时将滤网拉破，另一种原因是所用滤网（尼龙网）或棕皮自然破损。农田灌溉井使用时间很短，问题不大。空调用水是连续性的，水井每年要保养两次，水泥管井的所用机械活塞清洗，极易造成滤网破损。滤网破损大量泥沙
流出，无法使用。因此地源热泵系统井管不宜用水泥管。
井壁塌陷另一个原因是上部没有采取止水措施。加之湿陷性、半湿陷性土壤在回灌不好而淤积时容易塌陷，因此水井设计时除了保证回灌也要在水井上部止水，一般采用粘土球和水泥砂浆止水，使水井上部一定深度内既不出水也不回水，在水位保持动态平衡的情况下，确保水井周围建筑物不受影响，即打井位置不受场地所限，一般距建筑物15米以外即可。
6、水井系统的节水措施
回灌问题解决的好坏，其中有一个较大的方面即回水量的多少。如何有效地采取措施减少井水使用量，也成为井水回灌问题彻底解决地必不可少条件。根据地质水文专家和暖通空调专家的许多优秀成果，并结合我公司在以往众多项目中实际经验，我们将在工程中采取如下措施减少井水抽水量（保证机组制冷/热要求的前提下），使回灌问题得到圆满解决。
（1） 在井水供回管路之间增设旁通管，旁通管上设流量温度控制阀，使一次回水（10℃-12℃）
通过旁通管返回供水管，重复利用可用温差，最终使回水温度不低于5℃回灌。
（2） 潜水泵采用变频控制，变频部分同机组联锁，使机组的负荷同水泵的出水量通过机组控制
部分自动控制，使抽水量成为同主机负荷相同变化的可变数值，从而大大节约恒定流量中的水资源浪费，同时也使回灌量相应得到减少。
7、井水回灌的具体措施有哪些？如何使回灌彻底？
根据我们的地质实测和相关资料，我们认为在贵商厦问题完全能够解决，但为了确保万无一失我们可以提供如下措施确保回灌：
水泥管直径为ф450m m，提高回灌质量。
在成井时严把质量关，严格控制出水质量，在回灌前对井进行前期处理。
防止水质污染，将水井全部封闭，防止铁、氧细菌污染水源。
定期洗井、维护：一口质量完好的水井如果不进行定期维护，其使用寿命会大大缩短，故此我们建议每年洗井、维护两次,能够大大延长使用寿命，保证水井寿命大于空调寿命。
五、空调系统对配套水电条件的要求
系统对水电条件的要求
供电电缆：
400V(＋6%～－
10%)
～3ph～50Hz＋接地
230V～1ph～50Hz
山东亚太空调集团有限公司
2004、07、15