四、地下水换热系统设计要点

（一）设计核心程序

地下水换热系统设计需遵循规范流程，确保系统稳定高效运行：先明确工程项目所需总地下水量；再选定并设计地下水回灌方式；接着确定热源井（含抽水井与回灌井）的数量及布设位置；随后开展热源井本体设计；完成井或井群的管路规划；做好板式换热器的选型与参数计算；最后落实井、泵等设备的选型与现场布置。

（二）热源井形式及适用场景

热源井是地下水热泵空调系统的关键组成，涵盖抽水井和回灌井两类。其核心作用是从地下含水层抽取合格地下水，输送至换热装置或直接通入水源热泵进行热交换，换热后再通过回灌井将水送回含水层。

热源井主要有管井、大口井、辐射井等形式，不同形式适配不同地质与使用需求（具体适用范围可参考对应表格）。

（三）管井构造细节

管井作为常用热源井类型，结构由井室、井壁管、过滤器、沉淀管等部分组成。我国现有管井直径规格丰富，包括 200mm、300mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm 等，可根据工程需求灵活选用。

井室：用于安装井泵电动机、井口阀门、压力表等设备，同时起到保护井口免受污染、为运行管理与维护提供操作空间的作用。

井壁管：安装在黏土层等无需进水的岩土层段，核心功能是加固井壁，隔离水质较差等不良含水层。

过滤器（又称花管）：带有孔眼或缝隙的管段，与井壁管直接连接并安装在含水层中，既能高效汲取地下水，又能阻挡含水层中的沙粒进入井内。

沉淀管：位于管井底部，用于沉积进入井中的细小泥沙颗粒及地下水析出的沉淀物。其长度需结合井深与井水沉砂可能性确定，常规范围为 2~10m。

（四）热源管井过滤器选型

过滤器是保障管井正常运行的重要部件，按是否回填砾石可分为填砾过滤器和不填砾过滤器两类。填砾过滤器需在过滤器周围回填特定规格砾石层，不填砾过滤器则直接下入含水层使用。

常用过滤器类型包括钢筋骨架缠丝、钢管条缝缠丝、钢管穿孔、钢管穿孔缠丝、钢管穿孔贴砾、双层填砾过滤器等，选型需遵循以下原则：

各类砂、砾石及卵石含水层中，优先选用填砾过滤器，可有效防止涌砂，维持含水层稳定性。

在满足强度要求的前提下，应选用孔隙率较大的过滤器，提升通水效率。

粉细砂层或含铁量较高的区域，以及抽水与回灌交替运行的热源井，宜采用双层填砾过滤器。

（五）地下水管系统设计规范

地下水系统建议采用变流量设计，供水管道需做好保温处理，减少冷热量损失。

室外管道优先采用埋地敷设方式，埋地深度需综合考虑当地土壤冰冻线、外部荷载、管材性能、抗浮要求及与其他管道的交叉影响等因素。

地下水供水管、回灌管严禁与市政管道直接连接，避免造成水质污染或系统干扰。

五、设计关键注意事项

（一）水质适配处理

若井水水质不符合井水源热泵冷热水机组使用要求，需采取针对性技术措施：一是在系统中加装除砂器、沉淀池、净水过滤器、电子水处理仪、除铁设备等，对水质进行净化处理，使其达到机组运行标准；二是采用间接供水系统，通过加装板式换热器将井水与机组隔离，彻底规避井水可能对机组造成的腐蚀损害。

（二）地下水资源保护

水是珍贵的地球资源，设计与使用过程中必须重视地下水资源保护，强制采取回灌措施。通过高效回灌可维持含水层水头压力，防止地面沉降；同时补充地下水源，调节地下水水位，保障地下水资源储量平衡。回灌过程中需严格把控回灌水水质，杜绝因回灌导致区域性地下水污染。

（三）管井堵塞预防与处理

为避免管井堵塞影响系统运行，回灌过程中应采取回扬措施，及时清理井内沉积物，确保回灌井始终保持正常运行状态。

（四）水井老化防控

随着使用时间延长，生产井和回灌井的运行能力会逐渐下降，严重时无法满足热泵系统运行需求，这一现象称为水井老化。为延缓水井老化速度，需采取以下技术措施：

所有铁制构件必须进行防腐处理，延长使用寿命。

生产井和回灌井的过滤管需深埋地下，即使地下水水位大幅下降，过滤管上边缘也不得露出水面。

回灌井过滤管长度及有效过滤面积，需至少达到抽水管的 3~5 倍。

回灌井应配备不少于 1m 的聚水管，提升回灌效果。

每口井均需设置井窝，井窝直径约 1m、深度约 1.3m，用于安装井口装置。

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