[发明专利]一种复合式地源热泵系统及解决水源热泵回灌的方法

权利要求书

1.一种复合式地源热泵系统，其特征在于：包括表层覆盖层（1）、含水层（2）、强岩层基岩（3）、粘土球回填层（4）、砾石填料层（5）、水泥注浆层（6）、上层套管（7）、过滤管（8）、钢制套管（9）、裸井侧壁（10）、潜水泵（11）、板式换热器（12）、二次侧循环泵（13）、地源热泵机组（14）、用户侧循环泵（15）、用户末端（16）、分流阀门（17）、常规回灌井（18）及相关管道；

在表层覆盖层（1）、含水层（2）、强岩层基岩（3）内2-3m的空间里依次向上设置所述钢制套管（9）、过滤管（8）、上层套管（7），所述上层套管（7）与过滤管（8）及钢制套管（9）通过丝扣连接，在钢制套管（9)与强岩层基岩(3)间隙内设置有水泥注浆层(6)，水泥注浆层(6)上部含水层(2)间隙内设置有砾石填料层(5)，在砾石填料层(5)上部表层覆盖层(1)间隙内设置有粘土球回填层(4)，直至地表；

所述裸井侧壁(10)为钻机在强岩层基岩(3)内钻孔形成的圆柱状型井壁，裸井侧壁(10)位于钢制套管（9）以下，上层套管（7）、过滤管（8）、钢制套管（9）、裸井侧壁（10）依次向下形成一个 “T”型容器，所述潜水泵（11）设置在“T”型容器底部，所述常规回灌井（18）设置在表层覆盖层（1）、含水层（2）的空间里，强岩层基岩(3)之上；所述潜水泵（11）通过管道与板式换热器（12）一次侧进水端连接，板式换热器（12）的回水端通过回水管道连接一个三通，三通一端置于“T”型容器上部，三通另一端与分流阀门（17）一端连接，分流阀门(17)另一端通过管道接至常规回灌井（18）；板式换热器（12）的二次侧依次与二次侧循环泵（13）、地源热泵机组（14）的地源侧通过管道连接后形成循环回路，所述地源热泵机组（14）的负载侧依次与所述用户侧循环泵（15）、用户末端（16）通过管道连接后形成循环回路。

2.根椐权利要求1所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述含水层（2)厚度不超过50m；所述强岩层基岩（3）深入距离为100m～500m。

3.根椐权利要求1所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述粘土球回填层（4）中粘土球的粒径为4-5cm，粘土球回填层（4）层厚为表层覆盖层（1）厚度，所述砾石填料层（5）采用直径5-10 mm的砾石填充，砾石填料层（5）填充厚度为含水层（2）层厚；所述水泥注浆层（6）的填充厚度为2-3m。

4.根椐权利要求1所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述上层套管（7）、过滤管（8）、钢制套管（9）管径均为325mm。

5.根据权利要求1所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述潜水泵（11）与T型容器底部的距离为5m。

6.根椐权利要求1所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述分流阀门（17）的开度为0-极限开度，极限开度为常规回灌井（18）的回灌量达到极限时分流阀门17对应的开度。

7.根椐权利要求1所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述常规回灌井（18）与所述“T”型容器的水平距离为30-60m。

8.根椐权利要求7所述的一种复合式地源热泵系统，其特征在于：所述“T”型容器可以并联设置多个，“T” 型容器上部直径为325mm，高度不超过50m，“T” 型容器下部直径为200mm，高度为100-500m。