[发明专利]利用挖填方区构筑地下储水结构的水源热泵生态循环系统

说明书

本发明提出了利用挖填方区构筑地下储水结构的水源热泵生态循环系统，包括水源热泵机组，水源热泵机组从挖填方区构筑的地下储水结构中获取水源进行热交换；地下储水结构包括由隔水层限定的坑地回填透水区，隔水层天然形成或由人工修建；坑地回填透水区连接有进水系统；坑地回填透水区中设有至少一个集水构筑；集水构筑连接有排水系统。在工程建设中，利用机械作业，在浅丘地貌区挖填工程，高地爆破，低地回填，在回填过程中，按照本发明的方式有序回填形成地下储水结构，地下储水结构中的水通过热交换获得浅层地热能，再通过水源热泵机组与用户供冷/采暖管进行热交换，充分利用浅层地热能，节约能源。

技术领域

本发明属于水循环即水源热泵应用的技术领域，具体涉及一种利用挖填方区构筑地下储水结构的水源热泵生态循环系统。

背景技术

地源热泵系统是以大地为冷、热源，通过中间介质(如地表水或地下水)作为冷热载体，从而实现与大地进行热量交换，并通过热泵机组实现低温位热能向高温位热能转移，进而实现对建筑物的供暖或供冷。

我国北方地区广泛采用的是地下水(井水)水源热泵系统，南方浅丘地貌区多采用地表水(江河水)水源热泵系统。地下水换热效率比地表水要好，若在南方浅丘地貌区应用地下水水源热泵系统，现有的方式是打很多水井，工程量大，造价高，因此没有普及应用。

另外，随着城镇化的发展，雨水径流量增大，将雨水径流的高峰流量暂存在调蓄池中，待雨水流量下降后，再从调蓄池中将水排出，以削减洪峰流量，提高区域的排水标准和防洪能力。调蓄池既能规避雨水洪峰，提高雨水利用率，又能控制初期雨水对受纳水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起到积极作用。城市工程建设采取的调蓄措施一般为建设景观水体、雨水桶、管道调蓄系统、雨水调蓄池、雨水调蓄模块和下凹式绿地等，上述方式并不能很大限度的将雨水蓄积并利用，会有很大的浪费，而且不是一个生态的、可循环的系统。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，本发明的第一个目的是提供利用挖填方区构筑地下储水结构的水源热泵生态循环系统，其利用浅层地热能，节能环保。本发明的第二个目的是提供利用挖填方区构筑的地下储水结构，是一个生态的水资源调节系统。

为达到上述第一个目的，本发明采用如下技术方案：利用挖填方区构筑地下储水结构的水源热泵生态循环系统，包括水源热泵机组，水源热泵机组从挖填方区构筑的地下储水结构中获取水源进行热交换；

地下储水结构包括由隔水层限定的坑地回填透水区；隔水层天然形成或由人工修建；所述坑地回填透水区包括由上至下分布的弱透水层和强透水层；坑地回填透水区连接有进水系统；坑地回填透水区中设有至少一个集水构筑，集水构筑的侧壁上连通有伸入坑地回填透水区强透水层中的滤管；所述强透水层和/或集水构筑连接有排水系统；

水源热泵机组上设有进水管、回水管、用户供冷/采暖管入口和用户供冷/采暖管出口；所述进水管的进水端位于所述集水构筑中，所述回水管的出水端与所述进水系统连通；用户供冷/采暖管与经进水管进入水源热泵机组中的水进行换热，换热后形成机组回水从回水管排出。

上述技术方案中，在工程建设中，利用机械作业，在浅丘地貌区挖填工程，高地爆破，低地回填，在回填过程中，按照本发明的方式有序回填形成地下储水结构，即形成地下水库，充分利用浅层地热能，节约能源。

进入坑地回填透水区的水，在坑地回填透水区换热后获得浅层地热能，再进入集水构筑中，使集水构筑中水温与气温温差较大。用户供冷/采暖管与水源热泵机组连接，与经进水管进入水源热泵机组中的水进行换热；由此夏季为用户通过温度更低的水，冬季为用户提供温度更高的水。集水构筑中进入水源热泵机组换热后的水从回水管排出，从回水管排出的水回灌至坑地回填透水区、雨水汇集区、中水汇集区以及外部供水输入管中的一个或几个区域中重复利用，形成一个再生循环过程。在挖方的坑地中，利用坑地回填而形成该地下储水结构，进入集水构筑中的水经弱透水层、强透水层过和滤管过滤，水质好，能够直接进入水源热泵机组中。