?？谑械叵滤|(zhì)對地下水源熱泵系統(tǒng)的影響

黃玲玲　徐子?xùn)|　楊勇昌

[摘要]本文選取?？谑袦\層地溫能調(diào)查評價項目中的109個調(diào)查機井水樣的測試結(jié)果進行地下水水質(zhì)評價，并分析其對地下水源熱泵系統(tǒng)的影響。文中主要采用綜合法進行地下水質(zhì)量分級，采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進行污染程度評價，采用工業(yè)上用腐蝕系數(shù)及鍋垢總量對地下水腐蝕性及結(jié)垢性進行評價。

[關(guān)鍵詞]地下水水質(zhì) 地下水水源熱泵系統(tǒng) 水質(zhì)評價

[中圖分類號] P641.4+3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-65-1

0前言

應(yīng)對能源資源緊缺，推動節(jié)能減排，淺層地溫能的開發(fā)利用逐漸受到重視。中國地調(diào)局組織實施了2011年地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價專項“全國地熱資源調(diào)查評價”計劃項目，確定在全國29個省會城市開展淺層地溫能調(diào)查評價工作。根據(jù)?？谑袦\層地溫能調(diào)查評價項目任務(wù)書水[2011]01-17-24，我院對海口市主城區(qū)進行了水文地質(zhì)調(diào)查、取樣。為了地下水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用，本次選取調(diào)查機井中的109個水樣測試結(jié)果進行地下水質(zhì)量、污染程度、腐蝕性及結(jié)垢性等評價。

1地下水源熱泵系統(tǒng)

地下水源熱泵系統(tǒng)是指，通過在地下巖體中鑿建生產(chǎn)井群，利用水泵直接抽取地下水，通過二次換熱或直接送水至水源熱泵機組與制冷劑進行熱交換，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，在合適地點（一般設(shè)回灌井群）回灌或排放的系統(tǒng)。一般由水源系統(tǒng)、水源熱泵機房系統(tǒng)和末端用戶系統(tǒng)三部分組成。其中，水源系統(tǒng)包括水源、取水構(gòu)筑物、輸水管網(wǎng)和水處理設(shè)備等[1-2]。

地下水水源熱泵系統(tǒng)除對富水性有較高要求外，地下水水質(zhì)也對其運行效率有重要影響[3]。腐蝕和生銹是早期地下水源熱泵遇到的普遍問題之一[2]，因此需要地下水質(zhì)量進行評價。本文結(jié)合全國重點城市淺層地溫能調(diào)查評價技術(shù)要求，對地下水質(zhì)進行評價。

2地下水質(zhì)量分級

采用《地下水質(zhì)量標準（GB/T 14848-93）》中規(guī)定的綜合法[4]。

通過計算分析得出，109個水樣中，優(yōu)良有69個，占63.30%；良好有14個，占12.84%；較好有17個，占15.60%；較差類有9個，占8.26%。說明?？谑械叵滤馁|(zhì)量總體較好，較差主要是由于NO2-含量較高引起的，位于海口市東營港周邊。

3地下水污染程度評價

采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進行地下水污染程度評價。

3.1先按下式計算Pi

通過計算分析得出，非腐蝕性水73件，占66.97%，半腐蝕性水36件，占33.03%。說明?？谑械叵滤畬饘俸吞间摰母g性弱。

5地下水結(jié)垢評價

地下水中以正鹽和堿式鹽形式存在的鈣、鎂離子易在換熱面上析出沉積，形成水垢，嚴重影響換熱效果，即影響地下水源熱泵機組的效率。評價標準參照工業(yè)用鍋垢總量來衡量地下水的結(jié)垢性，具體評價方法如下：

若鍋垢總量 H0 < 125， 稱為鍋垢很少的地下水；鍋垢總量 H0 = 125～250， 稱為鍋垢少的地下水；鍋垢總量 H0 = 250～500， 稱為鍋垢多的地下水；鍋垢總量 H0 ≥ 500， 稱為鍋垢很多的地下水。

式中： S-地熱流體中的懸浮物含量（mg/L）；C-膠體含量 C = SiO2 + Fe2O3 + Al2O3（mg/L）；r-表示離子含量的每升毫克當量數(shù)。

通過計算分析得出，鍋垢很少的水樣89件，占81.65%，鍋垢少的水樣19件，占17.43%，鍋垢多的水樣1件，占0.92%，位于靈山鎮(zhèn)后尾村附近。

6結(jié)論

通過對109個水樣水質(zhì)化驗結(jié)果的質(zhì)量分級、污染程度、腐蝕性及結(jié)垢性等評價，可初步得出海口市地下水質(zhì)整體較好、污染程度低、腐蝕性小，局部地區(qū)結(jié)垢嚴重。就地下水水質(zhì)而言，對地下水源熱泵系統(tǒng)的制約性小，絕大部分地區(qū)可以不考慮地下水質(zhì)對地下水源熱泵系統(tǒng)的影響。

參考文獻

[1]王芳，范曉偉，周光輝等.我國水源熱泵研究現(xiàn)狀[J].流體機械，2003，31（4）：57-59.

[2]倪龍，封家平，馬最良.地下水源熱泵的研究現(xiàn)狀與進展[J].建筑熱能通風空調(diào)，2004，23（2）：26-31.

[3] 衛(wèi)萬順，李寧波，冉偉彥等.中國淺層地溫能資源[M].北京：中國大地出版社，2010，P.81～83.

[4]GB/T14848-93，地下水質(zhì)量標準[S].