[发明专利]地热能中央空调连接式浅层地热能同井转换装置及方法

说明书

本发明公开了一种地热能中央空调的连接式浅层地热能同井转换装置及方法，包括水源井及井盖，内井管和外井管、出水管、回水管和潜水泵，其中外井管和内井管分别有多个井管段焊接组成，相邻外井管段之间连接有外管密封接头，外管密封连接头的内壁相应位置设置有橡胶环锥台，并在内井管外壁上的对应位置分别设置橡胶锥片，橡胶锥片与橡胶环锥台的锥面能够匹配套装和支撑；本发明可以确保外管密封接头与橡胶锥片完全贴合不留间隙。内井管中部各接点在焊接时只需将内井管向上拉出一定高度H便于操作即可，由于外管密封接头与橡胶锥片始终完全贴合，不用考虑焊接误差因素，施工方便简单，效率高，效果好。

技术领域

本发明属于地（热）能中央空调领域中关于浅层地（热）能利用同井转换装置，尤其涉及一种地（热）能中央空调地（热）能利用同井转换装置。

背景技术

地（热）能中央空调，是以温度长年恒定的地下水为传递地热能介质，通过热泵机组，提高或降低水温来达到制冷、制热目的，为建筑物提供冷、热源的中央空调。由于其能效比高，比传统的其它形式中央空调节能40～60%，节能降耗效果显著而逐步受到政府、机关、企业单位的青睐，同时达到了大多数的用户的认可。目前，已实施安装水源热泵中央空调的回水方式均采用“多井回灌”方式。即从一口水源井抽水，通过热泵主机的换热器将水中的冷量或热量取走后将水排出，向二口或二口以上的水源井回灌。此方式优点是能效比高，但存在排出的水无法及时全部回灌至地下的问题。首先，由于回水是在井口敞开式无压力自然流淌，不仅回流速度慢，而且容易造成回水污染。而无法及时回到地下的水，会从井口溢出或由管道直接排放至地面。长期的排放，不仅导致水资源的浪费，还可能导致地下水位下降甚至枯竭，进而影响到周边建筑物的安全；其次，需要打的井数较多，需占用的土地面积大，在占地面积较小的建筑群（物）中无法使用。“多井回灌”方式的上述缺点，使得水源热泵中央空调的节能优势被抵消，是在水源热泵中央空调推广，实施节能降耗、改善环境的过程中的一个瓶颈问题，也是国家水利部门严格禁止的行为。

由于其弊端已经大面积显现，主要表现在取用的地下水不能做到100%全部回灌至地下，转而向地面排放，造成水源井淤塞、水位下降。此方式在“取用”地下水温度的同时，还“使用” 了地下水，造成了宝贵的水资源极大的浪费，同时使水源热泵中央空调因无水可用而导致整个系统瘫痪。因此。“多井回灌”方式的缺点成为水源热泵中央空调推广和发展的瓶颈。

现有同井回灌技术中，采用内外管分别安装的方式，例如专利公布号为CN103982956 A的专利文献中，公开了由内井管和外井管的同井回灌技术，首先需要向井内下入外井管，到位后再下内井管。外井管内部设置有与内井管外壁之间相互配合的接触面和隔离结构，只有每个接触段的长度完全相同才能保持彼此密封连接，但由于井深通常上百米，外井管和内井管分别独立的许多段通过焊接组成，而且不同井深情况不同需要现场进行切割与焊接作业，内、外井管分别下井后因位移、切割误差或焊接误差等因素影响，误差积累程度之大导致内井管与外井管之间的接触性密封性能不好，实际很难做到全部隔离层都实现密封连接。另外，由于密封对接过程发生在井下，处于盲区，无法下人操作、维护和检测，隔离层会阻挡焊口位置，如果将内井管拉出在隔离层以上进行焊接，焊接后再下内井管就不能保证精度，使内外井管的支撑力度和密封严密性不可预知，这是同井回灌设备在施工中存在的重要难题，该方案在日后的潜水泵费时、费工，长时间影响空调的使用。

发明内容

本发明不仅要完全克服“多井回灌”的缺陷，使回水能100%全部回灌至地下，还能使出水温度始终保持在合适的温度；同时利用内外管一体式的组装结构可以使产品规格统一化和标准化，避免内外井轴向错位问题，可使对接作业处于井外进行，确保密封连接的可操作性，提高密封对接质量和施工效率。