《同层等量回灌井》在消除雾霾改善环境中的作用
冬季雾霾的成因,主要是燃煤、燃气、燃油、生物质采暖锅炉排放的二氧化碳、氮氧化物等废气造成的。
在各类采暖设备中,热泵是唯一的一种没有二氧化碳、氮氧化物等废气排放的节能设备。
水/地源热泵机组的用电负荷及装机容量都是空气源热泵机组的50%;运行费用也是空气源热泵机组的50%。
但是,水/地源热泵行业的技术瓶颈限制了它的应用:
首先是水源热泵的回灌问题,热源水不能100%地回灌到提水层,大量的地下水排放到城镇的排水设施中,不仅浪费了宝贵的地下水资源,也破坏了地质层的稳定性。
其次是地源热泵热源井的占地面积过大、造价成本太高的问题。
这两项技术瓶颈造成了水/地源热泵无法大面积地推广使用。
《同层等量回灌井》突破了30年来我国热泵行业的技术瓶颈:
解决了水源热泵回灌问题:一口提水井,只需对应一口回灌井,就可以实现100%地同层回灌,并且提水温度常年保持恒定。
解决了地源热泵热源井占地面积大、造价成本高的问题:热源井的占地面积仅是原来的1/100——1/1000;造价仅是原来的1/5——1/10(例如:给1万平方米建筑供暖,原来热源井的占地面积需要2000平,现在只需要2平方米)。
至此限制水/地源热泵应用的瓶颈、条件已不复存在,一方面它会受到国家政策的大力支持,另一方面也会被市场所普遍认可。
《同层等量回灌井》有以下几个方面的应用途径:
1、改造被关停的水源热泵供暖工程:
改造方式之一:改造热源井、更换热源设备:
这种方式适合水源热泵机组使用年限在10年以上的项目,因水源热泵机组的使用寿命一般在15年左右, 对于使用年限在10年以上的设备应该进行更新换代,以提高能效比、实现科学的、精准化的供暖方式。
方式之二:只改造热源井,不更换热源设备:
这种改造费用最低,大约是以空气源热泵为热源设备造价的1/4。
2、城镇化新增建筑的供暖:
随着农村城镇化进程的推进,各地每年都有大量的新建筑交付使用,由于使用《同层等量回灌井》的新型水/地源热泵,节能效果显著、运行费用低、装机容量小,所以它是解决这部分建筑冬季供暖、夏季空调制冷的优选方式。
3、 农村养殖、种植大棚的供暖:
副食品消费市场上的鱼、肉、蛋、和各种蔬菜,都来自于农村养殖、种植大棚的生产,而大棚冬季供暖、夏季降温耗能费用是所有生产成本中最高的一项。
使用《同层等量回灌井》的新型水/地源热泵,运行费用是各类供暖、制冷设备中最低的。所以它可以提高养殖或种植产品的产量和质量,增加养殖或种植的品种,实现大棚养殖、种植的工业化,将在振兴乡村经济中发挥极其重要的作用。
《同层等量回灌井》应用在浅层地表水的回灌方面(井深200米以内),它拓宽了水/地源热泵的应用途径。
《同层等量回灌井》应用在深井水的回灌方面(井深1000——2000米),它解决了排放深井废水的污染、造成地壳塌陷等问题。
据相关资料统计,仅河北省面临关停的地热井保守量达到1000眼,所涉及到的供暖面积高达5000——6000万平方米,加上山东、河南、山西、陕西等地面临关停的地热井,总供暖面积高达几亿平方米。
解决地热深井数亿平方米建筑的供暖问题,是目前迫切需要解决的问题。虽然更换热源主机是一种选择方案,但弃之现有的地热资源,这本身就是对资源的一种浪费,况且更换热源主机又给供暖企业及用户带来了巨大的经济负担。
利用《同层等量回灌井》技术,改造现有的地热深井供暖项目:提取废水的热能再增加一倍的采暖面积,然后再把低温(8°C以下)废水100%的回灌到提水层。这不仅充分利用了深井水的热能,同时运行费用及改造费用都是最低的(一个采暖期的运行费用大约是3元/m2,改造费用是空气源热泵造价的1/4)。
以河北省的石家庄市为例,每实施100万平方米建筑的改造项目,一个采暖期就可以减少使用标准煤11000吨;减少二氧化碳排放量:11000×2.67=29400吨;减少二氧化硫排放量:11000×8.5=93.5吨;减少氮氧化物排放量:11000×7.4=81.4吨。
因此,《同层等量回灌井》在消除冬季的雾霾方面将凸显出它的作用,使用《同层等量回灌井》供暖的区域,水会更清、天会更蓝、空气也会更清新。
注:《同层等量回灌井》及相关专利的发明人及专利权人均是王言明
1.)高效换热器式地源热泵 ZL201821029338X (发明人、专利权人);
2.)免抽取地下水式水源热泵 :ZL2018209584755 (发明人、专利权人);
3. )免抽取地下水式水源热泵 :发明专利号:ZL 2018106429536(2018/10/10公布)(发明人、专利权人);
4.)提水回灌一体井 ZL2019206267298 (发明人、专利权人);
5.)提水回灌一体井发明专利号:ZL 2019103673858(2019/6/4公布)(发明人、专利权人);
6.)同层等量回灌井:发明专利号:ZL2020107303617(发明人、专利权人);
7.)同层等量回灌井:ZL2020215018494(发明人、专利权人);
8.)干式水井钻机:发明专利号:ZL2020107665622(发明人、专利权人);
9.)干式水井钻机:ZL2020215786130(发明人、专利权人)。
工程案例:
山东德州夏津县鸿洲大酒店14000平冷暖
与以往燃气锅炉+溴化锂机组相比,每年节省运行费用100多万元。