方案采用大孔地源換熱系統,在同一地源孔內實現3水室密閉等量循環熱交換,做到“取熱不取水”的節能環保地熱利用行式。
大孔地源換熱系統主要工藝包括:隨鉆固化造壁;3水室構建;外水室填礫;清水注入正壓循環洗孔替除泥漿,建立3水室循環系統四個關鍵工藝。
1)“隨鉆固化造壁”是實施在鉆進過程中直接固化造壁成孔的工藝,用人工固化材料提升孔壁膜強度和厚度,形成固化實體孔壁膜,形成固化實體孔壁膜,將孔內與孔外巖、土、 水體基本隔離,通過傳導形式采集大地巖、土、水體的熱能,替代金 屬管材有效降低熱能采儲成本。 2)“3水室構建”是通過雙套管和中間隔離法蘭實現的,讓熱采儲循環水在打孔徑3水室系統的上水室溢流到外水室,在外水室由上向下流通,通過系統外水室外壁與地下巖、土、水體熱交換,向大地進行熱能采集與存儲,采集或存儲熱能后的循環水,由外水室回流到下水時,在由循環泵加壓通過保溫疏水套管泵出循環系統,供熱泵機組供暖或制冷。 3)“外水室填礫”是通過填入純凈度較好的勻質角狀礫料,以增 加填礫空隙率,確保循環水在外水室通透順暢循環,與地下巖、土、 水體間通過孔壁充分、高效熱交換。
4)“清水注入正壓循環洗孔,替除泥漿建立循環系統”通過向循環系統注入清潔水源清水,形成正壓逐步替換出上水室、外水室和下水室內的泥漿,從而實現3水室系統循環暢通,降低循環阻力,減少建設成本,規避孔壁坍塌,實現孔內循環清水與外孔巖,土,水的循環熱交換采集熱能。
此系統通過熱泵集成技術高效地將地下巖土體的熱量進行提取、轉換、提升,通過末端給建筑物供暖和制冷(空調),地下巖土體的溫度相對環境溫度較高且基本恒定,能夠穩定、持續的傳導、儲存和提供熱能。地源熱泵系統運行安全可靠,壽命長,高效節能,綠色環保,消耗1KW 的電能,可以制得4.5~5KW的熱能。大孔地源換熱系 統單孔換熱功率高,系統孔數少,不存在普通小孔地源孔數量多、占地面積大、故障率高、衰減嚴重等問題。