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          熱泵技術

          地源熱泵施工與設計 第一章 方案確定前的工程勘察

          地源熱泵施工與設計

          第一章 方案確定前的工程勘察
          第二章 土壤源熱泵的施工與設計
          第三章 地下水源熱泵的施工與設計
          第四章 地表水源熱泵的施工與設計

          一、地源熱泵系統方案設計前,應進行工程場地狀況調查,并應對淺層地熱能資源進行勘查。

          1、工程場地狀況調查應包括下列內容:
          1)場地規劃面積、形狀及坡度;
          2)場地內已有建筑物的占地面積及其分布;
          3)場地內樹木植被、池塘、排水溝及架空輸電線、電信電纜的分布;
          4)場地內已有的、計劃修建的地下管線和地下構筑物的分布及其埋深;
          5)場地內已有水井的位置。
          工程場地可利用面積應滿足修建地表水抽水構筑物(地表水換熱系統)或修建地下水抽水井和回灌井(地下水換熱系統)或埋設水平或豎直地埋管換熱器(地埋管換熱系統)的需要。同時應滿足置放和操作施工機具及埋設室外管網的需要。

          2、淺層地熱資源的勘察包括以下內容:
          1)地埋管換熱系統勘察包括:
          巖土層的結構;
          巖土體熱物性;
          巖土體溫度;
          地下水靜水位、水溫、水質及分布;
          地下水徑流方向、速度;
          凍土層厚度。

          采用水平地埋管換熱器時,地埋管換熱系統勘察采用槽探、坑探或研探進行。槽探是為了了解構造線和破碎帶寬度、地層和巖性界限及其延伸方向等在地表挖掘探槽的工程勘察技術。探槽應根據場地形狀確定,探槽的深度一般超過埋管深度1m。采用豎直地埋管換熱器時,地埋管換熱系統勘察采用鉆探進行。鉆探方案應根據場地大小確定,勘探孔深度應比鉆孔至少深5m。

          巖土體熱物性指巖土體的熱物性參數,包括巖土體導熱系數、密度及比熱等。若埋管區域已具有權威部門認可的熱物性參數,可直接采用已有數據,否則應進行巖土體導熱系數、密度及比熱等熱物性測定。
          測定方法可采用實驗室法或現場測定法。

          實驗室法:對勘探孔不同深度的巖土體樣品進行測定,并以其深度加權平均,計算該勘探孔的巖土體熱物性參數;對探槽不同水平長度的巖土體樣品進行測定,并以其長度加權平均,計算該探槽的巖土體熱物性參數。
          現場測試法:現場測試巖土體應在測試埋管狀況穩定后進行。根據埋管深度或長度,測試一般應在測試埋管安裝完畢72h后進行。對兩個勘探孔(槽)及兩個以上勘探孔(槽)的測試,其測試結果取算術平均值。

          2)地下水換熱系統勘察應包括下列內容:
          地下水類型;
          含水層巖性、分布、埋深及厚度;
          含水層的富水性和滲透性;
          地下水徑流方向、速度和水力坡度;
          地下水水溫及其分布;
          地下水水質;
          地下水水位動態變化。

          3)地下水換熱系統勘察應進行水文地質試驗。包括:
          抽水試驗;
          回灌試驗;
          測量出水水溫;
          取分層水樣并化驗分析分層水質;
          水流方向試驗;
          滲透系數計算。
          滲透系數指單位時間內通過單位斷面的流量(m/d),一般用來衡量地下水在含水層中徑流的快慢。

          4)地表水換熱系統勘察應包括下列內容:
          地表水水源性質、水面用途、深度、面積及其分布;
          不同深度的地表水水溫、水位動態變化;
          地表水流速和流量動態變化;
          地表水水質及其動態變化;
          地表水利用現狀;
          地表水取水和回水的適宜地點及路線。

          地表水水溫、水位及流量勘察應包括近20年最高和最低水溫、水位及最大和最小水量;地表水水質勘察應包括:引起腐蝕與結垢的主要化學成分,地表水源中含有的水生物、細菌類、固體含量及鹽堿量等。

          二、對已具備水文地質資料或附近有水井的地區,應通過調查獲取水文地質資料。調查區域半徑宜大于擬定換熱區100—200m。調查以收集資料為主,除觀察地形地貌外,應調查已有水井的位置、類型、結構、深度、地層剖面、出水量、水位、水溫及水質情況,還應了解水井的用途,開采方式、年用水量及水位變化情況等。

          三、工程勘察應由具有勘查資質的專業隊伍承擔。工程勘察完成后,應編寫工程勘察報告,并對資源可利用情況提出建議。

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