水源热泵打井.docx

1、水源热泵打井水源热泵打井LT才发现，原来网上那么多人研究水源热泵循环井。正好这两天没什么事，给大家讲讲水井的事。从事打井的都知道，打井这活地域性极强，打井施工跟土建和设备安装施工有很大不同，没有什么太可行的通用标准，再就是验收标准，也就是出水量标准，一个地方一个样，甚至一个地方也不一样。另外打井这活还是个隐蔽工程，打井的人也要保护自己的利益，这更让初次接触水井的空调设计人员挠头。先写这么多，算是个开头，再写的话，难免会有失误和遗漏的地方，欢迎大家指正补充。我主要在松散层施工，深度不超过200米，这也是绝大多数水源热泵的取水范围，更具代表性。一涉及回水情况复杂多了，从哪开始讲起呢?还是从最基本的

2、开始吧，文字力求简单通俗。一、地下水在哪？ 地球表面有一层石头包裹着，这就是基岩，基岩里有裂缝，水就在裂缝里，包括大山。比山低的地方被粘土、砂、卵石覆盖着，这是松散层，粘土粒径小，颗粒之间没有什么空隙，存不下水，砂和卵石的粒径大，颗粒间的空隙也大，水就存在这里了。厚度从0米到1000米或许有更厚的地方，我没细研究过。 城市一般建在冲击平原上的比较多，也是水源热泵重点推广的对象，冲击平原地区取地下水往往就是取松散层里的地下水。二、水井的技术指标 1、开孔直径2、终孔直径3、深度4、止水深度5、管材6、井管直径7、滤水管结构、安装长度及位置8、滤料材质、粒径、形状9、出水量10、静水位11、动水位

3、12、动静水位差 13、岩性14、埋深15、厚度影响回灌量的因素：1、项目所在地的水文地质状况 含水层的粒径越大，厚度越厚越好、有卵石的更好。如果是细砂或者粉砂为主，那对不起，麻烦大了。2、成井的水平 我们假设两个钻井队在同一个点钻井，一样的结构一样的深度。一个出水100吨/小时，另一个出水50吨/小时，哪个能回灌的更多呢？这也是最容易被忽略的地方，出50吨的和出100吨，同样是砂清水静。事实上出水量小的施工队钻的井，不但当时回灌量小，以后衰减的也越快，甚至造成到后来当出水井都不合格。3、使用和维护 现在都知道了，回灌量是随使用时间减小的，正确使用和维护能有效减缓回灌量的衰减。为什么回灌量会下

4、降原因很简单，就是水里德悬浮颗粒把回灌井滤水管上的滤水通道给堵塞了，再加上微生物附着、生锈。出水量越小的井越容易被堵。我见过的井，有用一到二个采暖季后，想当出水井，结果一开泵就抽空的。水井的分类按深度分类：大口井 浅井 深井 超深井（目前的记录大概是12000米深）按用途分类：农业井（灌溉,部分做饮用水） 非农业井（城市饮用水、生产用水，水源热泵循环井）按井壁管管材分类：塑料管、水泥管、钢筋水泥管、铸铁管、球墨铸铁管、螺旋管按滤水管（过滤器，圆孔或条形孔）分类：缠棕、竹帘、缠丝、桥式、笼中笼、无砂肱管补充一下，目前水源热泵的水井结构、工艺的选择非常混乱。从灌溉标准的农业井到昂贵的非农业井都被用

5、到了水源热泵上，效果如何可想而知。常见的几种用于水源热泵的水井结构：1、钢筋水泥管+包竹帘滤水管+尼龙布 费用低，过滤器强度低，多用于不考虑回灌或回灌多少无所谓的项目 最难，除非你有机会见识过水平更高的打井队，否则你很难知道你找的这个打井队干的怎么样。足不出县的打井队占大多数。 4、施工质量监督 不管有没有节水办或水资办派来的监理人员，大包方或投资方都应自己监督几个最基本的要素，例如垂直度、泥浆比例、砂样、井管质量，滤水管规格、排管、滤料规格，是否干净，还有开孔直径和深度。 好了，做到以上这些，即使碰上回水还是不理想的情况，那至少这个井是结实的，寿命是有保证的。至于想回水更多，时间更长，那是技

6、术的事，以后会说到。 外行人看了这些规范后通常感觉是：哦，原来打井是这样。那么内行人看了会怎么想呢，就说我自己的看法吧： 规范很严密，但对实际技术工作也没什么太大的意义，为什么这么说，因为它对于一个井到底该出多少水才是合格的？并没有详细规定。为什么不规定呢？因为根据地质情况、井管的不同、滤水管的结构、泥浆比例、排管、填砾、洗井方法的不同，很难统一标准。这就是这行业的特点。事实上，成井过程中任何一个步骤的变化都会引起出水量的变化。 那么规范里有什么很明确的指导意义吗，有，里面几点很重要： 1、不同的地质情况，一定要选最适合的滤水管结构才能达到更高的出水量 2、破壁和滤水管结构及洗井最重要，水道疏

7、通的越好，出水量越大。 3、出水量越大，越节能 4、不要玩命抽水，水流速度加快很容易把砂子带进来。想起一点经验 本地自来水公司有很多自备井，很多水井的寿命都很长了，出砂现象增多，市民意见大，最后想到一个办法：原来出80吨/小时，改为60吨/小时，原来水位下降10米，现在不让它下降那么多，这是非常有效的办法，砂子少了，水井的寿命延长。当然，对于出砂比较厉害的井，还是尽可能的修，我们曾经修过很多这样的井，修完的井出水量甚至比新井还高出许多，也不出砂。不过现在很少了，自备井关停的差不多了。 多说一句，对于水源热泵井，出砂厉害的井通常就该报废了。如果只用简单的膨胀橡胶加套管的办法，即使位置准确，通常也

8、会严重影响出水量，更别提回灌了。因此，水源热泵项目中的水井，从施工质量（可靠性）到使用维护，都非常重要。钢筋水泥管和球墨铸铁管钢筋水泥管推广很多年了，便宜，防腐比球墨铸铁还好，滤水管缠丝的话效果不见得比铁管差多少，很受欢迎。如果连缠丝都换成竹帘的话，那更是省了不少钱，当然了，我本人是坚决反对水源热泵循环井缠竹帘，结构强度太低，当浇地的井还差不多。不说这些，说说用钢筋水泥管应注意的风险，就是怕撞，潜水泵安装和启动的时候，最好别撞井壁，撞个大窟窿，就不用修了。同样的还有无砂管，别撞它。为了避免碰撞，那么井孔一定要垂直，井管安装一定要直，潜水泵泵管要直，最后，在水泵泵头上装个保护装置吧，没俩钱。球墨

9、铸铁管呢，防腐，内径大，抗拉抗撞，孔隙率高，成品率高，质量可靠，比铸铁管便宜很多，我最喜欢的管材，就是比钢筋水泥管贵的多。不管什么管子，产品质量一定不能忽视，下管的时候管子突然断了，谁都不好受。为了更好的说明问题，先讲个实例： 某小区水源热泵接地板采暖，井深110米，开孔700毫米，井壁管直径400毫米球墨铸铁管，滤水管为桥式滤水管50-100米全通安装，静水位46米，全部统一安装80/80潜水泵（流量/扬程），含水层以中粗砂为主，含砾石，建成后其中5眼井出水80吨/小时，水位降深5-6米。 大家看清楚了吧，这些井的建设标准其实很高了，但作为水源热泵井使用就有问题，问题在哪呢？问题在于地下含水

10、量大，而井的出水量低，那么它应该达到多少才呢？假设我们仍然安装80/80的潜水泵，水位应该只下降1-3米。水位下降的少，意味着管井可补充的水量大，补充的更快，也意味着水道更加畅通。同理，在回灌的时候，回水阻力小，更容易回灌。 再看这5个井的使用效果，第一年，小区入住率非常小少，基本上没怎么使用，第二年，入住率70%，这5眼井冬季全部投入使用，时间不长，回不去了。采暖季一结束，物业开始抽水检查，发现这5眼井，的出水量降到30-40吨/小时，而水位降深达到近20米，正好是水泵泵头的位置，别说回水了，连做出水井都力不从心。之后，我们去处理，把这5个井的出水量回复到80吨/小时。 好了，实例讲完，可以

11、分析了。一、特点 1、这个项目所在地的水文地质情况本来非常适合水源热泵，含水层粒径大，流速高，静水位在46米，回水压差大。 2、建井标准高 3、回水、出水衰减速度快 4、可恢复二、问题分析 1、洗井不彻底 一个本来很好的地层，建井标准也高，为什么回出为题呢，我们先从它的最初抽水试验数据看，80吨/小时，水位下降5-6米，可以肯定的是，打井队的洗井不彻底，水道没有尽可能的疏通，所以，水井出水量小、回水量也小，运行中也更容易被堵塞。 2、可能的其他因素 a、排水不足，水还没有彻底干净就并网运行 b、回灌方式问题 c、滤水管选择的问题先插一个问题，以便大家更好理解。假设同一地层，完全相同的深度、结构

12、、工艺的两个井，只是洗井不同。那么大家是不是觉得洗井效果好，出水量大的井出水就干净，而洗井效果差，出水量小的井出水就不干净呢？其实不是这样的，只要是水井没质量问题，不管你是洗的彻底，还是不彻底，水都会被排干净，可以放心的使用。尤其为了节省成本，以及本来地下水就很丰富，随便打个井就能出很多水的地方，这个问题最容易被忽视。这点才是各位应该首先明确的认识：一个本来好好的井，吃水、生产都没问题，怎么到了水源热泵就这么罗嗦了呢？因为回水是被动的，必须把滤水层尽可能的洗开，才能减少阻力。根据抽回水井尽量能够互换使用的原则，那么每个井都应该在施工过程中尽量洗彻底。还说上面这个事例。这个项目采用了加压回灌，如

13、何加压呢，很简单，井口密封而已，加个大盖子，装一圈大螺丝。这样的加压方式力量还是非常大的，大到什么程度呢？大到回水可以把井室的水泥地面沿井管外壁顶穿，造成密封加压失效。由于回水从滤水管外渗出，将止水材料顶穿后一直达到地面，那么可以肯定的说，止水失败，深层地下水与上层污染水串通。如果上层水的水质较差，尤其是污染严重的浅层地下水，其后果不但加剧水污染，也会加快管路、设备、管井滤水结构的腐蚀。再有，在回水顶穿到地面的过程中，形成了空洞，这个空洞以前的填充物再回流到井里，或被灌到其他井里，加速滤水通道的堵塞。更先进的密封加压装置我还没见过，其效果如何不敢下评论。但从我打井的角度看，不管怎么密封加压，水

14、井本身的好坏才是根本，如果滤水通道不断被堵塞，密封加压装置再完善、再结实，回水量也会不断减少，逼迫你寻找更有效的解决办法。如果谁知道更好的加压方式，我们可以交流。还是上面那个实例，今天说它的滤水管。这个项目全部采用桥式滤水管作为过滤器，桥式孔的过水断面类似月牙，问题可能就出在这个月牙结构上。回灌的时候水头改变方向，造成能量损失，相邻水孔出来的水互相碰撞，同样造成水头损失。再有，这个月牙形的两头尖尖，那么生锈、微生物、悬浮颗粒很容易在这里聚集，造成滤水孔堵塞。对于管壁厚度不足，焊接质量差的管子，还应特别小心，洗井的时候管子被压蹩，水井立马报废。概况:住宅小区中央空调，主机循环水量120吨/小时。

15、井深：150米止水深度：50米管材：钢筋水泥井管，内径280毫米；缠丝过滤器，共40米，沉淀管8米岩性及厚度：粘土、砂。其中利用砂层厚度42米，以中砂为主，一部分粗砂、细砂。抽水试验结果： 1# 2#静水位 21米 21米 水量 130吨/小时 130吨/小时动水位 22米 24米降深值 1米 3米回灌试验结果：第一次 24米 26米第二次 22米稳定时间 24小时 24小时水温：15-16度使用效果： 已经使用5年了，甲方除换季的时候互换使用外，没有对水井做过任何处理或维护。井都在两栋住宅楼之间，两栋楼的间距是37.5米，离建筑物最近的距离应该不超过8米。含沙量没有测，甲方也觉得没必要去测了

16、，肉眼根本看不见如何沉淀颗粒。上面的数据排列乱了，懒得找图表了，说明一下：2#第一次回灌时水位上升5米稳定，经继续处理第二次回灌时水位上升1米，当时没有再测量2#的出水动水位，估计应该小于或等于22米。分析：1、此项目所在地的地下水比较丰富2、成井基本达到最大出水、回灌效果3、止水可靠、有效，达到保护地下水资源的目的4、含沙量达标，水井可靠特别说一下：上面几个例子里，都提到了止水深度，可能有朋友不太了解这个，我啰嗦一下，工业废水、养殖、生活废水会污染靠近地面的地下水，逐渐向下渗透，因此，在打井的时候应该把已知或按当地主管部门规定的止水深度，将浅层地下出水层用红土球或其他止水材料封闭，阻隔上层地

17、下水与深层地下水串通。在回灌困难面前，很多打井队片面依靠增加取水（回灌）砂层提升效果，在上层安装过滤器，导致很多项目不顾加剧污染的后果，不止水或少止水。对这个问题大家应该高度重视，短期内可能有些效果，但长期看，会加剧过滤器的堵塞。对于有咸水、苦水需要分段取水的地区，要慎重再慎重。能不上水源热泵最好别上。一个效果不太好的例子：概况：办公楼 中央空调井深：130米止水深度：60米管材：球墨铸铁管，内径297毫米；缠丝过滤器，共42米，沉淀灌6米岩性及厚度：粘土、砂。其中利用砂层厚度18米，均为细砂。抽水试验结果：静水位 动水位 降深值 出水量12.2米 23.9米 11.7米 98吨/小时回灌试验

18、结果静水位 动水位 上升值 回灌水量 稳定时间12.2米 3.6米 8.6米 65吨/小时 24小时 好了，继续分析： 这个项目的所在地的水文地质条件跟上面那个例子比就差得多了，所以，即使采用同样的工艺效果也差了很多。 而且，这个例子里的回水水位在3.6米，考虑到还要做地下井室，那么65吨/小时的回灌量可以认为就是它的最大回灌量，在投入使用前，我会告诉用户，你不能用到65吨，而且，要尽可能的把水多排之后再回灌。再说试验里的稳定时间我还没见过回灌的验收国家标准，因此大部分项目会借用单纯出水井的验收标准来套回灌量的验收。尽管很大部分空调井的回灌能力不断衰减，但作为验收环节来说，24小时的稳定试验还

19、是目前最靠谱的验收方法。另外，类似第二个例子的情况很可能用一到二年就需要洗井，在初期，这很重要。对比这两个例子，第一个效果那么好，甚至不需要后期处理，而第二个就需要打更多的井来满足回灌，可见地质条件对项目的影响有多大。想起一件事，以前有个项目（水源热泵刚兴起的时候），两个打井队一起干，这两个施工队本来都是很有经验的，其中一个还跟我们一样只打非农业井，非常有心得。两队看了地质资料后，都承诺单井出水量100吨以上，结果，只出了30吨，甲方和大包方急了，项目失败了，几百万的设备怎么办？大包方找到我，我去帮他们处理才勉强出到70吨/小时，好在可以多打几个井，项目算成功了，但含砂量不小。记得当时去处理时

20、，我看到地质资料也觉得能出不少水，、潜水泵品牌的选择 我们常用的潜水泵不是什么高科技产品，生产厂家遍地都是，那么可靠性就是最主要的选择标准。一般来说，质量口碑不错，售后服务及时的潜水泵都可以用，尤其是地方老厂出的水泵，标准完善、试验手段齐全，零配件可靠，而价格也不太贵。 不差钱的选名牌潜水泵也很好，但要注意售后，万一水泵出现故障，有些地方的售后比较麻烦。 假冒品牌的潜水泵，我没用过，据说非常便宜，就是至今没敢用过，以后也没这打算。2、潜水泵的选型 潜水泵型号的选择要遵循的原则就是：够用、节能，还省钱。根据潜水泵的特性，那么我们在选择潜水泵时就要尽量选大流量小杨程的泵。有些水源热泵项目遇到了这样的问题：使用一段时间后，水不够用了，流量下降，主机开不起来，只好加深潜水泵的泵管，严重的加深泵管也解决不了问题。因为动水位急剧下降，原有的潜水泵功率又嫌小了，又打算换杨程更高的水泵。但随之而来的问题是，以前铺设好的电缆又细了，必须挖沟更换更粗的电缆之后才有可能换更大功率的水泵。其实，以上措施都是治标不治本的办法，即使当时见效也很难维持下去。