[发明专利]偏流态地下水源热泵抽灌控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及地源热泵系统技术领域，具体涉及一种偏流态地下水源热泵抽灌控制方法。

背景技术

地下水源热泵是一种低温地热资源可持续利用技术。由于具有能源利用密度大，能量输运快，工程成本低等优越优点，得到越来越广泛的应用。

在地下水源热泵系统运行过程中，需要布置抽水、回灌井群，而受建筑场地面积限制，抽灌井之间的间距有限，在地下水集中抽水、回灌地区，水位场、温度场将相互叠加干扰，导致抽水井出水温度随回灌水温度变化而变化，即出现“热贯通”现象。“热贯通”的产生，必然影响地源热泵机组的制热或制冷效率，长此以往，将影响整个系统的工作效率及系统的稳定性，严重时系统不能正常工作。

通常，合理布置抽/灌井群位置有利于减轻井间热贯通，但避免热贯通的发生比较困难。首先，在热扩散和地下水渗流的联合作用下，随着使用时间的延长，回灌水热流场的影响半径会越来越大，单纯增加井距并不能从根本上克服井间热贯通。其次，考虑工程初投资和建筑物场地条件等制约因素，实际工程中井群间距不会任意远，所以抽灌井区比较集中，其附近的热湿运移和水动力循环也相当活跃。

更重要的是，人们认为只要合理布置井群便可避免热贯通，而实际中产生的问题和后果远不止于此，合理的布置方案亦具有局限性和相对适应性。因此，在井(群)间距和抽灌量一定的条件下，如何通过改变抽灌系统运行模式，寻求最优的抽灌控制方法，实现含水层渗流场和温度场的主动控制，将有助于地下水源热泵系统能源效率的提高和该技术的健康、可持续应用与发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏流态地下水源热泵系统抽灌控制方法。该控制方法基于地下水的天然偏流，采用主动调配抽灌各井的流量负荷，以削弱大然偏流对回灌水波及范围和程度的影响，最大限度的减轻或避免热贯通现象，实现抽灌井群布置的相对“紧凑”。

实现上述目的的技术方案是：该偏流态地下水源热泵系统包括第一抽水井、第二抽水井、第三抽水井、第四抽水井、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、集水器、抽水干管、过滤器、抽水泵、换热器、回灌水干管、回灌水泵、分水器、第一回灌井、第二回灌井、第三回灌井、第四回灌井、抽水井流量计、回灌井流量计、目标含水层。所述第一抽水井、第二抽水井、第三抽水井和第四抽水井为竖直成列设置，一端插入目标含水层中，另一端通过过滤器和抽水井流量计分别对应的与第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门相通，所述集水器进水口处与第一抽水井、第二抽水井、第三抽水井和第四抽水井相连，出水口处与抽水干管相连，所述抽水泵置于抽水干管上，一侧与集水器相通，另一侧与换热器相通，所述回灌水干管一端与换热器相通，另一端与分水器相通，所述回灌水泵置于回灌水干管上，所述分水器进水口处与回灌水干管相连，出水口处分别通过第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门与第一回灌井、第二回灌井、第三回灌井和第四回灌井相连，所述第一回灌井、第二回灌井、第三回灌井和第四回灌井为竖直成列设置，一端插入目标含水层中，另一端通过回灌井流量计分别对应的与第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门相通。

本发明的有益效果是：通过对抽灌各井流量负荷的主动调配，人为改变抽灌井群区域回灌水温度的波及范围和程度，减缓了回灌水对抽水温度的影响，避免了热贯通现象的发生，为地下水源热泵提供高效运行的冷热源。

附图说明

图1为本发明系统原理结构示意图

图2为抽灌井群上侧区域地下水偏流示意图

图3为抽灌井群下侧区域地下水偏流示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：