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同层等量回灌井
发布日期:2021/7/28 14:11:57


作者:王言明:热泵商学院金牌讲师,北方空气源热泵热泵和水地源热泵冷暖应用先行者,擅长大型冷暖项目的方案设计,在西北、东北等地实施了大量的商用供暖项目,单在新疆就操盘过超100 万㎡的冷暖工程。

 

 

  近几年,由于地热井的过度开发和不合理利用,河北、山东、山西、陕西等地均出台了严厉的措施,进行强制整改和关停,涉及到数亿平方米建筑的供暖问题。虽然更换热源主机是一种选择方案,但弃之现有的地热资源,本身就是对资源的一种浪费,况且更换热源主机又给供暖企业及用户带来了巨大的经济负担。

 

  利用同层等量回灌井技术,改造现有的地热深井供暖项目,提取废水的热能再增加一倍的采暖面积,然后再把低温(8℃以下)废水100%的回灌到提水层,不仅充分利用了深井水的热能,同时运行费用及改造费用都是最低的。

 

水/地源热泵大面积推广两大瓶颈

 

  冬季雾霾的成因主要是燃煤、燃气、燃油、生物质采暖锅炉排放的二氧化碳、氮氧化物等废气造成的。在各类采暖设备中,热泵是唯一一种没有二氧化碳、氮氧化物等废气排放的节能设备。

 

  水/地源热泵机组的用电负荷及装机容量都是空气源热泵机组的50%,运行费用也是空气源热泵机组的50%。但是,水/地源热泵行业的技术瓶颈限制了它的应用:首先是水源热泵的回灌问题,热源水不能100%地回灌到提水层,大量的地下水排放到城镇的排水设施中,不仅浪费了宝贵的地下水资源,也破坏了地质层的稳定性;其次是地源热泵热源井的占地面积过大、造价成本太高的问题。

 

同层等量回灌井的三大应用途径

 

  上述两项技术瓶颈造成了水/地源热泵无法大面积地推广使用。同层等量回灌井突破了30年来我国热泵行业的技术瓶颈,解决了水源热泵回灌问题:一口提水井,只需对应一口回灌井,就可以实现100%地同层回灌,并且提水温度常年保持恒定。

 

  同层等量回灌井解决了地源热泵热源井占地面积大、造价成本高的问题:热源井的占地面积仅是原来的1/100~1/1000;造价仅是原来的1/5~1/10。(例如给1万㎡建筑供暖,原来热源井的占地面积需要2000㎡,现在只需要2㎡)。

 

  至此,限制水/地源热泵应用的瓶颈、条件已不复存在,一方面它会得到国家政策的大力支持,另一方面也会被市场所普遍认可。

 

  同层等量回灌井有以下几个方面的应用途径:一是改造被关停的水源热泵供暖工程。改造方式一是改造热源井、更换热源设备,这种方式适合水源热泵机组使用年限在10年以上的项目,因水源热泵机组的使用寿命一般在15年左右,对于使用年限在10年以上的设备应该进行更新换代,以提高能效比、实现科学的、精准化的供暖方式;方式二是只改造热源井,不更换热源设备,这种改造费用最低,大约是以空气源热泵为热源设备造价的1/4。

 

  二是城镇化新增建筑的供暖。随着农村城镇化进程的推进,各地每年都有大量的新建筑交付使用,由于使用同层等量回灌井的新型水/地源热泵,节能效果显著、运行费用低、装机容量小,所以它是解决这部分建筑冬季供暖、夏季制冷的优选方式。

 

  三是农村养殖、种植大棚的供暖。副食品消费市场上的鱼、肉、蛋和各种蔬菜,大多来自于农村养殖、种植大棚的生产,而大棚冬季供暖、夏季降温耗能费用是所有生产成本中最高的一项。

 

  使用同层等量回灌井的新型水/地源热泵,运行费用是各类供暖、制冷设备中最低的,可以提高养殖或种植产品的产量和质量,增加养殖或种植的品种,实现大棚养殖、种植的工业化,将在振兴乡村经济中发挥极其重要的作用。

 

  同层等量回灌井应用在浅层地表水的回灌方面(井深200米以内),它拓宽了水/地源热泵的应用途径。同层等量回灌井应用在深井水的回灌方面(井深1000~2000米),它解决了排放深井废水的污染、造成地壳塌陷等问题。

 

改造关停地热井,市场前景广阔

 

  据相关资料统计,仅河北省面临关停的地热井保守量达到1000眼,所涉及到的供暖面积高达5000~6000万㎡,加上山东、河南、山西、陕西等地面临关停的地热井,总供暖面积高达几亿平方米。

 

  解决地热深井数亿平方米建筑的供暖问题,是目前迫切需要解决的问题。虽然更换热源主机是一种选择方案,但弃之现有的地热资源,这本身就是对资源的一种浪费,况且更换热源主机又给供暖企业及用户带来了巨大的经济负担。

 

  利用同层等量回灌井技术,改造现有的地热深井供暖项目:提取废水的热能再增加一倍的采暖面积,然后再把低温(8℃以下)废水100%的回灌到提水层。这不仅充分利用了深井水的热能,同时运行费用及改造费用都是最低的(一个采暖期的运行费用大约是3元/m2)。

 

  以河北省的石家庄市为例,每实施100万㎡建筑的改造项目,一个采暖期就可以减少使用标准煤11000吨;减少二氧化碳排放量:11000×2.67=29400吨;减少二氧化硫排放量:11000×8.5=93.5吨;减少氮氧化物排放量:11000×7.4=81.4吨。

 

  因此,同层等量回灌井在消除冬季的雾霾方面将凸显出它的作用,使用同层等量回灌井供暖的区域,水会更清、天会更蓝、空气也会更清新。

(戎马传媒·《热泵市场》杂志社 订阅热线:0755-26781737)
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