[实用新型]地埋管渗灌井水的地源热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地源热泵系统，尤其涉及一种地埋管渗灌井水的地源热泵系统。

背景技术

地源热泵建筑采暖与制冷是节能与环保并举的重要经济途径，以其节能环保，方便舒适，稳定可靠，不占用城市资源等优势，已经成为得到国家的大力推广应用。目前，我国在内地推广的主要以井水源热泵和土壤源热泵为主，井水源的优点是投资较小，井深100～200米，必要时更深，可以单制热或单制冷，适用于水源丰富的地区，缺点是干旱或地质发生改变后水位下降，泥砂堵塞回灌不下去，从而影响正常运行，一般要一抽两灌，每年要抽与灌互换，不如土壤源稳定持久。土壤源的优点是U型管只埋入土壤中循环换热，不用水源，稳定性好，孔深50～120米，适用于土壤湿润、冬夏冷热平衡的用户，缺点是布孔多、投资较大，单制热或单制冷热回流不足，效果逐年下降，甚至冷热平衡的用户也出现制冷、制热效率都连年下降。尤其是地质结构复杂、缺雨少水的地区难度更大，问题更多，性能更差，打井几百米深，费用很高，被认定为不能使用地源热泵的地区，尤其是住宅楼单制热肯定不行。研究发现，导致以上弊病的主要原因是干燥的土壤导热性能差。在夏季制冷过程中，地埋管向土壤散发热量的同时，地埋管周围的水分也被驱散，水分的流失导致地埋管的热交换能力下降，不能足量向地下排热；在冬季制热时又不能完全回收其水分，从而导致制冷、制热效率逐年恶化。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型设计了一种地埋管渗灌井水的地源热泵系统。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型设计的地埋管渗灌井水的地源热泵系统，由地源热泵系统、抽水井、回灌井、开放式U地埋管构成。所述的抽水井和回灌井为1：1 配置，所述的开放式U地埋管是指在U地埋管的下水管的下半部设有开放孔，在开放孔的外围设有防砂装置，所述的回水管的下半部，是指在地平面20米以下的回水管上打开放孔。在下水管和上水管的周围填充有透水导热填充料。

本实用新型的工作原理：地源热泵系统工作时，井水源热泵系统的部分回灌水靠回灌井回灌，另一部分回灌水则通过土壤源热泵系统的开放式U地埋管回灌。如此，一方面省去了二分之一的回灌井，另一方面在开放式U地埋管的周围及填充料空隙始终被水充满并不断向外渗透，既增强了热量传导，又产生了对流传热，大大提高了热传递效率，保证了地源热泵系统效率稳定持久的运行。在打井难的地区甚至可以以渗灌地埋管为主，少量抽水井只是来满足渗灌地埋管的用水需求，既能满足渗灌地源热泵系统稳定可靠运行，又能降低工程投资。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的地埋管渗灌井水的地源热泵系统，通过将常规的U地埋管的下水管部分设置开放孔，改进为开放式U地埋管，加速了开放式U地埋管的回灌水流速，在完成了U地埋管的回灌水任务的同时，回灌了部分抽水井的回灌水，使一部分热量扩散于土壤当中，另一部分热量顺着水的渗透传递到更远的土壤和地下水系中。在回灌良好的情况下，开放式U地埋管相当于上水管与回水管分离的两根管，如果回灌不是太理想时，最基本的可达到渗漏的效果，能解决开放式U地埋管周围自身润土导热问题，使土壤源热泵系统既增强了热量传导，又产生了对流传热，从而稳定提高了地埋管的热交换能力，不仅地埋管也有了单制热、制冷能力，而且保证了地源热泵系统可稳定持久的运行。

本实用新型抽的是200米左右的深水，约一半的水回灌到20-120米的土壤层，在不同的地层空间交换热量，扩大了热交换区域，提高了地源热泵的效能比和稳定性。本实用新型还可使应用地区的水位提升，对宏观生态极为有利，适宜应用地域更加广阔。

本实用新型的地埋管渗灌井水的地源热泵系统，节省了约二分之一的回灌井数量，减少了部分U地埋管设施，在同等条件下，在保证正常运行的前提下，可以减少约30%的投资，降低20%以上的运行费用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的U地埋管的部位放大示意图

图中：1、地源热泵系统，2、抽水井，3、回灌井，4、开放式U地埋管，5、下水管，6、开放孔，7、防砂装置，8、透水导热填充料，9、上水管，10、土壤。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。