在长期反复实践中,水地源热泵在末端提水和回水同量的应用问题上,从发现问题到解决问题。目前应用广泛的浅层细砂含水层等量取水回灌已得到广大用户的认可并使用。浅层细砂含水层等量取水回灌整套技术保证井水长久持续回灌的高效除气除砂设备,保证井水等量轻松回灌的真空负压取水和多点加压回灌设计施工方法,与尚佰特高效水地源热泵配置使用,从而保障机组的持续的效率,不因末端的问题影响到高效水地源热泵的应用效果。
与传统技术中普遍采用的“1抽2灌”开口井模式相比,本文所述系统在不增加钻井成本的条件下,实现了井水等量、稳定且可持续的回灌,从根本上解决了长期回灌难题。该技术特别适用于浅层细砂含水层,通过布设大量小管井进行多点、微量、微压注灌,充分利用含水层的立体储热能力,显著扩大了地下储能体的规模,从而确保取水温度长期恒定。实际应用表明,在任何可成功取水的区域,该系统均能实现取水与回灌的持续平衡,并保障水温稳定,最终支持水地源热泵机组长期高效、稳定运行。同时,它也有效解决了传统垂直埋管地源热泵系统存在的能效低、造价高、占地面积大及地下热平衡难以维持等技术瓶颈。
针对中深层地热开发中砂岩热储层的回灌挑战,本系统在高效除气除砂设备及取回灌工艺方面实现了多项关键创新。中深层地热井水温高、溶解气体含量大,易导致气堵和垢堵问题。为此,系统引入配备恒温冷却水箱的真空负压机组,通过在取水井内建立真空环境强制井水脱气解压;同时,采用带正反漏斗过滤装置的气水分离除砂器,有效实现微气泡分离与细砂旋流沉淀,并完成精密过滤。系统设计始终维持满水状态,从根源上抑制氧化粘泥、生物粘泥及水垢的形成。此外,通过布置小型气水分离器实现多点自动排气,并串联过滤精度为10–20 μm的中效过滤器及3–5 μm的高效过滤器,对细小泥砂和絮凝物进行严格截留,形成一套高标准的过滤防护体系。
这一系统设计最终构建出一套兼具浅层与中深层适用性的高标准通用型持续等量回灌系统,彻底克服了砂岩含水层中常见的气堵、砂堵和氧化物垢堵问题,实现了无需频繁回扬洗井也能长期稳定回灌的目标。该技术不仅提升了地热回灌的可靠性和经济性,也为水地源热泵技术在更广泛地域与复杂地质条件下的规模化应用奠定了坚实根基,打开了新的市场空间。