[实用新型]集成型毛细渗透地埋井芯

说明书

技术领域

本实用新型属于地源热泵领域，具体涉及一种集成型毛细渗透地埋井芯。

背景技术

地源热泵技术是一种高效的空调系统形式，在建筑供冷暖领域得到较大的应用。其中地源热泵可以分为水地源热泵，和土壤源地源热泵。水地源热泵需要开凿复数个地下水井，通过其中部分水井抽取地下水，通过另一部分水井进行回灌，其成本低，能源效率高，然而其存在地下水回灌不充分等缺点，甚至有些项目不进行回灌，将抽走的地下水直接排放，容易造成地面沉降，大部分地区已经不予采用这种方式。而土壤源热泵，是通过将垂直的埋管，埋入地下，通过埋管与土壤进行换热，整个系统不影响地层结构，也不抽取地下水，但是其单井换热效率不高，单井所能提供的换热量有限，为满足建筑冷热负荷需求，其需要打井数量大，需要较大的打井面积，投资成本相对较高。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案，例如，中国专利文献公开了一种地埋管虹吸换热井[申请号：201320739698.X]：包括虹吸换热井系统、机房管道设备系统、以及连接所述虹吸换热井系统和机房管道设备系统的第一管道和第二管道，所述虹吸换热井系统包括虹吸井、虹吸换热井以及连接所述虹吸井和虹吸换热井的第三管道，所述虹吸换热井内还设置有带孔套管，所述第三管道伸入虹吸换热井中，同时也深入虹吸井中；在所述虹吸井内还设置有虹吸井潜水泵，所述第一管道的一端与虹吸井潜水泵连接，另一端与所述机房管道设备系统连接；所述第二管道的一端与所述机房管道设备系统连接，另一端与所述虹吸换热井连接。

上述方案采用了虹吸原理，利用虹吸换热价中的地下水直接与土壤进行热交换，提高了综合传热效率。同时通过小孔的渗透作用保持地下水的循环，但是该方案仍然存在需要打数个井道，工程复杂等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种投入成本低，换热效率高的集成型毛细渗透地埋井芯。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

本实用新型的集成型毛细渗透地埋井芯，包括自上向下依次设置在土壤层内的低透水性回填层和高透水性回填层，所述的高透水性回填层设有具有开式U型管低位渗透管和开式U型管高位渗透管的开式U型管体，且所述的开式U型管低位渗透管上端和开式U型管高位渗透管上端均穿过低透水性回填层且延伸至位于低透水性回填层上方的土壤层内，所述的开式U型管高位渗透管下端具有高位敞口且所述的开式U型管高位渗透管的高位敞口周向外围设有高位毛细渗透组件，所述的开式U型管低位渗透管贯穿于高位毛细渗透组件且开式U型管低位渗透管下端的低位敞口的周向外围设有低位毛细渗透组件，所述的低位毛细渗透组件和高位毛细渗透组件之间设有至少一个供开式U型管低位渗透管穿过的不透水混凝土模块。

通过上述技术方案，通过低位毛细渗透组件和高位毛细渗透组件进行充分换热，渗透方向可以从高位渗透到低位，也可以从低位渗透到高位，将储存有地热的地下水通过毛细渗透现象进入开式U型管体内用于与用户侧进行换热，同时与用户侧换热后的地下水通过毛细渗透现象流回地下土壤中，以保持地下土壤的水循环。

在上述的集成型毛细渗透地埋井芯中，本地埋井芯还包括设置在低透水性回填层内且具有闭式U型管进水管和闭式U型管出水管的闭式U型管体，且所述的闭式U型管进水管和闭式U型管出水管均延伸至低透水性回填层上方的土壤层内。

通过上述技术方案，闭式U型管体进一步与开式U型管体配合工作进一步提高井道的换热效率。

在上述的集成型毛细渗透地埋井芯中，所述的高位毛细渗透组件包括呈圆筒状且由透水混凝土预制而成的高位渗透端口，所述的开式U型管高位渗透管的高位敞口设置在高位渗透端口内，且所述的高位渗透端口周向外围设有透水混凝土高位模块。

在上述的集成型毛细渗透地埋井芯中，所述的高位渗透端口的孔隙比小于透水混凝土高位模块的孔隙比和/或所述的高位渗透端口上设有若干高位透水孔。

在上述的集成型毛细渗透地埋井芯中，所述的低位毛细渗透组件包括呈圆筒状且由透水混凝土预制而成的低位渗透端口，所述的开式U型管低位渗透管的低位敞口设置在低位渗透端口内，且所述的低位渗透端口周向外围设有透水混凝土低位模块。

在上述的集成型毛细渗透地埋井芯中，所述的低位渗透端口的孔隙比小于透水混凝土低位模块的孔隙比和/或所述的低位渗透端口上设有若干低位透水孔。

通过上述技术方案，通过透水孔或者渗透端口实现毛细渗透效果，且在渗透过程中泥砂杂质被阻挡在高位/低位渗透端口和混凝土高位/低位模块外，保护开式U型管体。