[发明专利]江水源热泵系统尾水排放结构

说明书

技术领域

本发明属于排水工程、环境保护技术领域，具体涉及一种江水源热泵系统尾水排放装置。

背景技术

江水源热泵作为一种新型的制冷供暖方式，从水源热泵机组技术的角度上已较为成熟。但是在利用水源热泵夏季制冷、冬季制热的过程中，由于水中能量的提取会带来排放水温度的变化，从而对受纳水体温度及生态环境状况造成影响。虽然有学者认识到江水源热泵大规模应用可能会对受纳水体水环境造成污染，但是怎样控制可能的污染，目前尚未见相关研究报道。 

发明内容

针对现有江水源热泵系统尾水污染控制的不足，本发明的目的是根据江水源热泵系统尾水排放的典型特点，在实验室模型实验和数值模拟实验的基础上，提供一种江水源热泵系统尾水排放结构，通过排水明渠的特殊布置方式，以达到控制江水源热泵系统的尾水对受纳水体水环境的不良影响的目的。

本发明目的实现的技术方案如下：

一种江水源热泵系统尾水排放结构，其由两条或者两条以上的排水明渠组成，明渠的具体布置数量以设计流量而定，使尾水多口排放；排水明渠间应保持一定间距A，一般不小于10米，以消除尾水排放的温度累加效应；排水明渠设计为不加盖，即上为敞口结构，以保证尾水表面出流；排水明渠沿江水的顺水流方向布置，一般与江水的水流方向的夹角a呈30°到60°，以保证尾水顺水流出流。

   本发明具有以下特点：

①江水源热泵系统尾水排放结构是在现有排水明渠的基础上，通过特殊灵活的布置形式发展而来，其结构简单，设计施工方便。

②江水源热泵系统尾水排放结构的排水明渠采用不加盖的设计，以适应受纳水体水位变化，保证尾水的表面流排放，使得排放尾水与空气、受纳水体充分接触，以降低其对受纳水体水环境的不良影响。

③江水源热泵系统尾水排放结构的的排水明渠沿顺水流方向布置，与水流方向呈30°到60°夹角，使得江水源热泵系统的尾水可以借助受纳水体的流动迅速扩散，从而有效控制其对受纳水体水环境的不良影响。

④江水源热泵系统尾水排放结构的排水明渠间保持不小于10米的间距，阻止了各排水明渠尾水的混合，从而消除了各排水明渠尾水排放的累加效应。

附图说明

图1：江水源热泵系统尾水排放结构的平面图。

图2：江水源热泵系统尾水排放结构的断面图。

具体实施方式

参见图1和图2，以根据设计流量布置两条排水明渠1为例，排水明渠1设计为不加盖，以保证尾水表面出流。排水明渠1间应保持一定间距A，一般不小于10米，以消除尾水排放的累加效应。排水明渠1沿江水2的顺水流方向布置，一般与水流方向的夹角a呈30°到60°，以保证尾水顺水流出流。

采用本结构，江水源热泵系统的尾水通过排水明渠排入受纳水体，尾水适应受纳水体水位的变化，为表面出流，其充分与空气和受纳水体接触，强化了热交换的过程，从而降低了对受纳水体水环境的不利影响。排水明渠沿顺水流方向布置，与水流方向夹角a为30°到60°，尾水顺流而下，迅速扩散，从而有效控制了其对受纳水体水环境的影响。同时排水明渠间保持了不小于10米的间距A，消除了尾水排放的累加效应。

主要技术参数:

排水口处控制流速，1m/s。

结构参数:

江水源热泵系统尾水排放装置的排水明渠以砖砌为主体，以C10混凝土和碎石（碎砖）为垫层,其规格（B+2C）×（H+t+0.1）×（B+2C+0.2）:

反应区有效水深　H₁= H-0.3（m）；

当B<=1m时，C取0.24m；

当B>1m时，C取0.37m；

其中，A表示排水明渠间的间距；B表示排水明渠内宽度； C表示排水明渠的边壁厚度；H表示排水明渠内高度；t表示垫层高度，根据实际工程地点地质情况而定。