首先，冷媒基本上不用考虑别的，R134A，也可以考虑用氨（R717)但是民用不会批你氨制冷剂的，据我所知，85℃出水的水源热泵能够生产的厂家太少了，瑞士的苏尔寿可以，国内不好说。
水源水温度，那肯定是越高越好，因为水源水温度越高，你压缩机的压缩比就越小，功耗就越低，效率就越高，但是，水源水温度太高了狠毒机组反而没办法运行，螺杆机蒸发器的进水温度超过25℃，很多厂家的机组就不能运行了，因为这个时候蒸发器的压力就太高了，尤其是螺杆机是靠压差润滑的，高到一定程度就会润滑出问道，大型离心机水源水进水温度可以到50℃，再高也不行了。
压缩机如果选择单机压缩，基本上你只能选择螺杆机，因为单级的离心机压缩比也就3.4~4，螺杆机最大压缩比做到15以上都可能。
如果还有问题发我邮箱zy1786@163.com
王立发 江剑
（北京市地质工程勘察院）
摘要：水文地质勘察技术是地下水地源热泵技术的核心，也是地下水地源热泵项目能否成功运用于实践的关键。本文通过介绍北京人民警察学院水源热泵项目实例，对此做了论述。
引言
水源热泵技术由成熟的暖通空调技术、热泵机组技术和地质勘察技术组成。在我国，暖通空调技术和热泵机组技术已经得到了长时间、广泛的应用，已非常成熟。因此，水源热泵技术能否成功应用的关键是地质勘察技术能否解决能源的提取与水资源的保护的问题。在推广水源热泵技术实践过程中，由于各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性，岩（土）层的导热性和水文地质参数差异巨大，在一个地区能成功应用的地下换热系统，在另一地区往往并不适用。目前，由于一些水源热泵工程承包方（主要为热泵机组厂家、系统集成商和暖通空调安装公司）不了解各地区地质、水文地质条件和回灌工艺，盲目承包水源热泵系统工程，导致出现了许多不该出现的问题，如抽取的地下水回灌不下去或回灌量不足，不仅浪费了宝贵的地下水资源，还造成不良的生态、环境和经济后果。本文以北京人民警察学院水源热泵项目为例，详细介绍了传统水文地质勘察技术在水源热泵市场上的应用。
1 项目简介
北京人民警察学院位于昌平区南口镇辛庄村北，太平庄西侧。工程总建筑面积约18万m2。
校区共有20余栋多层建筑。行政教研楼5层，地下1层；礼堂3层，地下1层；其余为2～4层建筑。外墙材料为300mm厚加气混凝土砌块，传热系数为0.82W/（m2·K）。屋面保温材料为60mm厚的聚苯板或金属保温板，传热系数为0.6～0.78W/（m2·K）。外窗铝合金双玻璃窗，传热系数为3.5W/（m2·K）。
2 热泵技术方案选择
工程设计方在综合比较了各种传统的供暖、制冷方案后，决定采取经济、环保、节能的热泵中央空调技术实现冬季供暖、夏季制冷和常年生活热水。经设计方计算，采暖热负荷为15153kW，空调冷负荷为16081kW。
北京市地质工程勘察院受北京人民警察学院筹备处委托，承担了热泵技术方案的地下换热系统的勘察设计与施工。依据当地水文地质条件，拟采用地下水地源热泵技术。
接受任务后，我院立即组织了地质及水文地质专家对现场进行了初步踏勘，并结合分析、整理前人工作的成果资料，初步查明：
（1）场区位于虎峪冲洪扇顶部，第四系地层以砂卵砾石层夹粉土、粘土层为主，埋深在40～90m之间，下伏蓟县系县雾迷山组灰岩，场区地层岩性见表1。
表1 场区地层岩性表
（2）场区第四系含水层以砂卵砾石层为主，富水性不均一，单井出水量一般小于150m3/d。由于场区位于冲洪积扇顶部，地下水埋藏较深，场区内原有农业井地下水位埋深达到77.20m，砂卵砾石层大多处于疏干状态。
（3）场区第四系地下水补给来源主要有：雨季洪水形成地表径流入渗、大气降水入渗和山区基岩地下水侧向径流。场区地下水消耗主要为侧向径流和人工开采。
（4）场区地下水动态明显具有冲洪积扇顶部潜水动态特征，雨季来临前地下水处于最低水位，雨季水位迅速回升，水位变幅10～20m。
上述水文地质条件分析得出，在场区采用地埋管地源热泵技术存在两个主要问题：①初步测算，为了满足系统最大负荷运行，按每孔深度100m，下入单U，PE管计算，需凿孔4000个左右，由于场区地层主要为砂卵砾石层，施工小口径孔（＜150mm）难度巨大，几乎不可能完成，如果加大成孔口径则成本大幅度上升；②如果按正方形布置4000个孔，需占地超过10万m2，场区无法满足这个条件。由此得出：地埋管地源热泵技术在场区存在两个无法解决的技术障碍，不能采用。
3 水源热泵地下水换热系统勘察
通过初步的水文地质勘察论证，场区唯一能采用的热泵技术方案只有地下水地源热泵方案。经设计部门计算，系统按最大负荷运行时，总计需水量1170m3/h。
场区第四系含水层富水性不均一，受季节性影响较大，旱季时含水层已部分被疏干，不具有稳定的供水意义。至此，一般非地质勘察专业的水源热泵工程承包方将放弃该项目，或盲目在第四系地层中凿井取水，导致在旱季出现主机、外管线、室内中央空调系统已安装就绪的情况下却无水可取的局面，带来巨大的经济损失。因此，通过地质勘察技术能否找到足够的地下水资源已成为北京人民警察学院水源热泵供暖、制冷工程能否上马的关键。
我院地质勘察专家在初勘时已发现场区下伏基岩为蓟县系雾迷山组白云岩、白云质灰岩。该地层为北京地区三大基岩岩溶地下水供水岩层之一（奥陶系灰岩、寒武系灰岩和蓟县系白云岩），也是北京地区地热资源主要开采目的层。因此确定勘察场区下伏蓟县系雾迷山组白云岩、白云质灰岩含水层为本次勘察工作的重点。
3.1 勘察工作任务、方法
勘察工作任务是：评估拟建场区基岩（蓟县系雾迷山组）含水层小时取水量1170m3的可行性；如果取水可行，进一步评估所取水量全部回灌的可行性；然后设计抽、灌井数量、分布、结构等。
我院在拟建场区地质及水文地质研究程度较高，本次勘察工作以搜集、整理和分析前人研究成果为主，并适当补充地下水位动态观测。
3.2 勘察工作分级及工作区范围
经设计部门计算，系统最大负荷运行时，需水量为1170m3/h，也就是高峰日需水量已达28080m3。按GB50027?2001《供水水文地质勘察规范》要求，符合中型水源地标准（1万m3/d≤需水量＜5万m3/d）。
场区附近地质构造复杂，断裂发育，主要为北东向和北西向断裂构造，在场区西南2.5～3km处分布有南口-孙河断裂，场区西北2.5km处分布有南口山前断裂及阳坊-西沙屯断裂。场区下伏蓟县系雾迷山组含水层位于岩溶地下水补给区，埋藏较深，富水性不均一，属水文地质条件中等的地区。
我院在该区已进行了一定的水文地质勘察工作，已有多份其它勘查目的的勘察成果报告供参考，据此，将场区勘察阶段定为勘探。
3.3 勘察工作成果
通过一个月左右勘察，查明了场区下伏蓟县系雾迷山组含水层的岩性、埋藏分布特征、富水性等，成果简述如下。
（1）勘察工作目的层岩性特征。蓟县系雾迷山组白云岩、白云质灰岩，主要分布于太平庄山前至平原地带，隐伏于山前第四系冲洪积物之下，在场区呈NE—SW条带状分布。岩性主要为灰白色白云岩、白云质灰岩、燧石团块白云质灰岩及结晶白云岩。
（2）勘察工作目的层水文地质特征。场区下伏蓟县系雾迷山组岩石风化破碎严重，岩溶裂隙发育，特别是在断裂构造带附近岩溶裂隙尤其发育，表明该含水层富水性好、储存量大、渗透性强、回灌能力强，是理想的供水水源目的层。据前人抽水试验资料，该含水层涌水量可达150m3/h。近年来，由于地下水位持续下降，出水量应该有所降低。
（3）勘察工作目的含水层补、径、排条件。场区下伏蓟县系雾迷山组含水层补给来源除少量大气降水通过入渗补给第四系，再进一步渗透补给本层外，主要为北部裸露基岩山区接受大气降水入渗补给后侧向径流补给。人工开采和向南侧向径流出本区是含水层主要排泄渠道。
（4）勘察工作目的层水化学特征、水温。据前人资料，场区下伏蓟县系雾迷山组含水层地下水水化学类型单一，属?Ca2＋?Mg2＋型水，矿化度400mg/L左右，总硬度220mg/L左右，水质良好，符合《饮用水卫生标准》（GB5749?85）。根据前人资料，该区地下水实测水温为15℃。
（5）勘察工作目的层地下水动态特征。场区下伏蓟县系雾迷山组含水层地下水位埋深在80m左右，每年6、7月份水位最低，8、9月份水位最高，年均变幅在5m左右。
3.4 勘察成果综合评估
蓟县系雾迷山组含水层岩溶裂隙发育，富水性好，渗透性强，单井涌水量可达150m3/h，并且其储存量大，水质良好，施工8眼水井即可满足水源热泵项目的用水需求。
蓟县系雾迷山组含水层补给区位于北部山区，补给面积大，加之所取水量在提取能量后还要全部回灌入地下，因此取水量是完全有保证的。蓟县系雾迷山组含水层水质、水温均符合水源热泵项目要求，但由于水位埋深大，需多耗电能从井中抽水。
为尽量将抽取的地下水回灌入同一含水层中，还需施工8眼与抽水井完全相同结构的回灌井。因单井回灌量小于取水量，还需施工4座沉砂回灌辐射井，其原因是减少造价昂贵的基岩井数目，从水文地质角度讲由于场区第四系地下水渗透补给蓟县系雾迷山组含水层地下水，因此地下水回灌入第四系地层中后，实际上也能渗透补给基岩水。
因此，只要抽、灌井分布、设计合理，场区隐伏蓟县系雾迷山组含水层完全可以满足水源热泵工程需水量的要求。
4 抽、灌井分布、设计、施工
4.1 抽、灌井分布
水源热泵空调系统夏季制冷和冬季供暖运行时，必然会改变区域地下水原始流场。在抽水井周围地下水等水位线呈“锥”状，相反在回灌井周围地下水等水位线呈“漏斗”状。地下水温度场也会随着地下水流场的改变而改变。具体地说，随着回灌水在含水层中的缓慢流动，回灌水的温度会逐步与地下水常温趋于一致，也就是回灌水在地下含水层中会有一个“温度影响半径”，其大小受到回灌量、回灌温度与地下常温的差值大小、含水层的渗透性和热传导率等因素控制。如果抽、灌井之间的距离小于“温度影响半径”，将发生“热突破”现象，导致在夏季制冷期，抽水井处的温度将升高，而在冬季供暖期，抽水井处的地下水温度降低。结果导致水源热泵空调系统的运行效率降低。因此，合理的抽、灌井间距是水源热泵空调系统高效运行的重要因素。
开采井、回灌井的布设原则应是在充分了解当地水文地质条件的基础上结合以下因素共同确定：①工程的开采（回灌）水量；②地下水开采时温度和回灌温度（能量提取大小）；③地下含水层的渗透性和空隙率；④地下含水层厚度、地下静、动水位及地下水流场；⑤应尽量避免对地下水的自然状态产生影响，不能产生相关的环境地质问题。
在综合考虑了上述因素及地下水流向（由东北流向西南）后，8个供水井沿校区西、南边界布置，井间距200～300m。8个回灌井布置在校区中部较大范围内，使回水回灌至上游，以保证水源的充足、稳定。
4.2 抽、灌井设计
抽、灌井设计严格按GB50296—99《供水管井技术规范》要求进行。泵室段深度需综合考虑抽水试验成果资料、地下水位年变幅和近年来由于连续干旱造成的地下水位持续下降的情况确定。
4.3 抽、灌井施工
抽、灌井施工严格按GB50296—99《供水管井技术规范》要求进行。2003年8月，我院施工完成了所有抽、灌井及沉砂辐射井。
5 项目运行情况
全部水源热泵系统于2003年10月建成，同年底在冬季供暖中投入使用，到目前已正常运行了三个供暖/制冷季（含生活热水）。监测表明：抽水井出水量、水位、水温、水质等参数保持稳定，所有抽取的地下水全部回灌入地层中，区域地下水位未有明显变化，也未产生任何相关的环境地质问题。
由于整个系统还采用变频调速控制技术，根据热泵机组流量、压力的要求，潜水泵变频运行，最大限度地实现了节水节电，因此整个系统经济效益十分显著，同时也带来巨大的社会效益和环境效益，参观团络绎不绝，建设单位十分满意。
6 结语
水文地质勘察技术是地下水地源热泵技术的核心，也是地下水地源热泵项目能否成功运用于实践的关键，北京人民警察学院项目就是一个很好的实例。通过水文地质勘察工作，逐步否决采用①地埋管地源热泵技术；②第四系地下水地源热泵技术，同时创新性的提出采用基岩岩溶地下水作为冷热源，是本项目能够成功的基础。
严格按照供水水文地质勘察规范要求，进行水源热泵项目地下水换热系统的勘察工作也是水源热泵项目能否成功运用的重要因素。在本项目勘察过程中，从勘察的分级、范围、阶段到抽、灌井的设计和施工，我们均严格执行规范要求，所有抽、灌井成井质量都达到优级，这也是保证项目能够成功的重要组成部分。
2006年1月1日实施的GB50366—2005《地源热泵系统工程技术规范》，已将地下水换热系统水文地质勘察列为强制性条款，这足以说明水文地质勘察在水源热泵项目中的重要性，同时也证明传统水文地质勘察在水源热泵项目中是大有作为的。
参考文献
［1］徐伟，郎四维.地源热泵工程技术指南.北京：中国建筑工业出版社，2001
［2］罗英.北京警察学院集中空调水源热泵系统设
