專利名稱：一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淺層地溫能利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展及國內(nèi)熱泵的推廣使用，越來越多的業(yè)主及能源管理公司認(rèn)識(shí)到熱泵供冷供熱機(jī)制被生活熱水的方式優(yōu)于鍋爐加冷卻塔的傳統(tǒng)方式。而使用熱泵最關(guān)鍵問題是解決熱泵所使用的冷熱源的問題，目前熱泵的冷熱源主要使用空氣、開放式水源 及地?zé)崮?。空氣和開放式水源存在熱源溫度不穩(wěn)定的問題，不利于熱泵穩(wěn)定高效運(yùn)行，而且排放的廢熱廢冷易造成城市熱島效應(yīng)。面對國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的能源需求及國際緊張的能源局勢，國家十二五規(guī)劃中制定了節(jié)能減排并大力推廣使用可再生能源的方針。太陽能、生物能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、氫能、核能都屬于可再生能源。而淺層地溫能介于太陽能、水能、地?zé)崮艿末`種可再生能源。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的目的為解決了合理利用對淺層地溫能的問題，解決了熱堆積和熱流失的問題。技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案ー種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，所述蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用地下含水構(gòu)造層常年穩(wěn)定的溫度、巨大的熱容性能的蓄能條件，采用地下水為介質(zhì)，包括熱泵、板式換熱器、蓄能循環(huán)冷源井、蓄能循環(huán)熱源井和循環(huán)管道，冬季通過熱泵將從蓄能循環(huán)熱源井中提取大地淺層的低位熱能提升，對建筑供暖，同時(shí)通過蓄能循環(huán)冷源井儲(chǔ)存系統(tǒng)廢冷至地下含水構(gòu)造層以備夏季制冷；夏季通過熱泵將從蓄能循環(huán)冷源井中提取上一個(gè)供暖季儲(chǔ)存的冷量進(jìn)行能量提升，對建筑供冷，同時(shí)通過蓄能循環(huán)熱源井儲(chǔ)存系統(tǒng)廢熱至地下含水構(gòu)造層以備冬季供暖。作為優(yōu)化，所述蓄能循環(huán)冷源井與蓄能循環(huán)熱源井的循環(huán)水量為I : I。作為優(yōu)化，所述熱泵、板式換熱器和循環(huán)管道密封循環(huán)連接。作為優(yōu)化，所述地下含水構(gòu)造層為中粗砂、中粗砂混卵礫石、礫石。作為優(yōu)化，所述地下含水構(gòu)造層為孔隙微承壓含水層、第I承壓含水層。作為優(yōu)化，所述蓄能循環(huán)冷源井和蓄能循環(huán)熱源井的井壁管為球墨鑄鐵管。本發(fā)明特點(diǎn)I、通過使用地下含水構(gòu)造層全年較恒定地下水溫度，常年平均溫度低于夏季氣溫高于冬季氣溫，可大幅度提高熱泵機(jī)組的效率。2、地下含水構(gòu)造層主要由粗砂、礫石組成，其體積及質(zhì)量巨大，熱容性能強(qiáng)大且與外界絕熱。通過地下蓄能循環(huán)以整個(gè)項(xiàng)目地塊的地下含水構(gòu)造層為蓄能體，將冬季的廢冷排至地下儲(chǔ)存可以改善來年夏季的熱泵機(jī)組制冷的源側(cè)水的工況；將夏季的廢熱排至地下儲(chǔ)存可以改善冬季的熱泵機(jī)組制熱的源側(cè)水エ況。
3、蓄能冷熱井I : I循環(huán)，不僅能高效利用地下水資源解決了利用地下水工程中一取多回的問題，而且冷熱井根據(jù)供冷--儲(chǔ)冷和供熱一儲(chǔ)熱的要求進(jìn)行正反循環(huán)避免了冷熱循環(huán)井被砂石堵塞的問題。4、蓄能循環(huán)地面部分完全封閉循環(huán)，通過板式換熱器將能量輸送給熱泵機(jī)組整個(gè)過程中地下水完全處于無氧無光的環(huán)境中，避免了地下水因光化學(xué)反應(yīng)造成地下水水質(zhì)變化而引起冷熱井的堵塞和污染。5、蓄能冷熱源井通過地面系統(tǒng)的熱平衡控制，達(dá)到取用能量與存儲(chǔ)能量動(dòng)態(tài)平衡。利于達(dá)到熱平衡，不會(huì)造成地下熱堆積。6、在蓄能區(qū)設(shè)有多組地下溫度傳感器，監(jiān)測地下含水構(gòu)造層的溫度并通過實(shí)際運(yùn)行情況來分析地下溫度場的變化情況。7、蓄能循環(huán)井群的循環(huán)方式通過自適應(yīng)測控系統(tǒng)，根據(jù)建筑物各種外界環(huán)境及人 員密集程度而導(dǎo)致的冷熱負(fù)荷量的變化來調(diào)整蓄能循環(huán)井群的工作模式，作到智能循環(huán)。有益效果本發(fā)明所利用淺層地溫能屬于地?zé)崮?，而淺層地溫能包括巖土體中儲(chǔ)存能量和巖土體所含水中的能量。本發(fā)明蓄能循環(huán)技術(shù)以水為介質(zhì)在提取地下含水構(gòu)造層中的熱量/冷量的同時(shí)在同一地塊的同一含水構(gòu)造層中儲(chǔ)存冷量/熱量，既不改變地下含水構(gòu)造層的溫度場，也不排放污染地下水，因地制宜、保護(hù)性地合理開發(fā)地?zé)崮?。對于擁有合適的地下含水構(gòu)造層地塊，都可通過地下含水構(gòu)造層的蓄能循環(huán)利用淺層地溫能為建筑空調(diào)供冷熱及生活熱水；冷熱源井完全密封循環(huán)保護(hù)性的使用地下含水構(gòu)造層，只利用含水構(gòu)造層的能量而不排放不污染地下水；通過地下蓄能循環(huán)將冬季的廢冷排至地下儲(chǔ)存可以改善來年夏季的熱泵機(jī)組制冷的源側(cè)水的エ況、將夏季的廢熱排至地下儲(chǔ)存可以改善冬季的熱泵機(jī)組制熱的源側(cè)水エ況，能保證熱泵系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效的運(yùn)行。


圖I為本發(fā)明具體實(shí)施方式
中實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式
中實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :如圖I所示的地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)技術(shù)夏季運(yùn)行介紹，ー種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用地下含水構(gòu)造層常年穩(wěn)定的溫度、巨大的熱容性能的蓄能條件，采用地下水為介質(zhì)，包括熱泵I、板式換熱器2、蓄能循環(huán)冷源井4、蓄能循環(huán)熱源井5和循環(huán)管道6，夏季通過熱泵I將從蓄能循環(huán)冷源井4中提取上一個(gè)供暖季儲(chǔ)存的冷量進(jìn)行能量提升，對建筑供冷，同時(shí)通過蓄能循環(huán)熱源井5儲(chǔ)存系統(tǒng)廢熱至地下含水構(gòu)造層3以備冬季供暖，蓄能循環(huán)冷源井4與蓄能循環(huán)熱源井5的循環(huán)水量為I : 1，熱泵I、板式換熱器2和循環(huán)管道6密封循環(huán)連接，地下含水構(gòu)造層3為中粗砂、中粗砂混卵礫石、礫石，地下含水構(gòu)造層3為孔隙微承壓含水層、第I承壓含水層，蓄能循環(huán)冷源井4和蓄能循環(huán)熱源井5的井壁管8為球墨鑄鐵管。該蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用潛水泵7提供蓄能循環(huán)動(dòng)能，形成完全密封蓄能循環(huán)，所述蓄能循環(huán)冷源井4提取地下含水構(gòu)造層的低位能量通過熱泵利用地下含水構(gòu)造層3地下水溫度制冷與建筑冷負(fù)荷側(cè)連接，然后將系統(tǒng)排熱通過蓄能循環(huán)熱源井5排放到含水的地下構(gòu)造層3，所述每ロ蓄能循環(huán)井外都設(shè)有溫度傳感器監(jiān)測地下溫度場。實(shí)施例2 如圖2所示的地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)技術(shù)冬季運(yùn)行介紹，ー種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用地下含水構(gòu)造層常年穩(wěn)定的溫度、巨大的熱容性能的蓄能條件，采用地下水為介質(zhì)，包括熱泵I、板式換熱器2、蓄能循環(huán)冷源井4、蓄能循環(huán)熱源井5和循環(huán)管道6，冬季通過熱泵I將從蓄能循環(huán)熱源井5中提取大地淺層的低位熱能提升，對建筑供暖，同時(shí)通過蓄能循環(huán)冷源井4儲(chǔ)存系統(tǒng)廢冷至地下含水構(gòu)造層以備夏季制冷，蓄能循環(huán)冷源井4與蓄能循環(huán)熱源井5的循環(huán)水量為I : 1，熱泵I、板式換熱器2和循環(huán)管道6密封循環(huán)連接，地下含水構(gòu)造層3為中粗砂、中粗砂混卵礫石、礫石，地下含水構(gòu)造層3為孔隙微承壓含水層、第I承壓含水層，蓄能循環(huán)冷源井4和蓄能循環(huán)熱源井5的井壁管 8為球星鑄鐵管。該蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用潛水泵7提供蓄能循環(huán)動(dòng)能，形成完全密封蓄能循環(huán)，所述蓄能循環(huán)冷源井4提取地下含水構(gòu)造層的低位能量通過熱泵利用地下含水構(gòu)造層3地下水溫度制熱與建筑熱負(fù)荷側(cè)連接，然后將系統(tǒng)排冷通過蓄能循環(huán)冷源井4排放到含水的地下構(gòu)造層3，所述每ロ蓄能循環(huán)井外都設(shè)有溫度傳感器監(jiān)測地下溫度場。
權(quán)利要求
1.一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用地下含水構(gòu)造層常年穩(wěn)定的溫度、巨大的熱容性能的蓄能條件，采用地下水為介質(zhì)，包括熱泵、板式換熱器、蓄能循環(huán)冷源井、蓄能循環(huán)熱源井和循環(huán)管道，冬季通過熱泵將從蓄能循環(huán)熱源井中提取大地淺層的低位熱能提升，對建筑供暖，同時(shí)通過蓄能循環(huán)冷源井儲(chǔ)存系統(tǒng)廢冷至地下含水構(gòu)造層以備夏季制冷；夏季通過熱泵將從蓄能循環(huán)冷源井中提取上一個(gè)供暖季儲(chǔ)存的冷量進(jìn)行能量提升，對建筑供冷，同時(shí)通過蓄能循環(huán)熱源井儲(chǔ)存系統(tǒng)廢熱至地下含水構(gòu)造層以備冬季供暖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄能循環(huán)冷源井與蓄能循環(huán)熱源井的循環(huán)水量為I : I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵、 板式換熱器和循環(huán)管道密封循環(huán)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述地下含水構(gòu)造層為中粗砂、中粗砂混卵礫石、礫石。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述地下含水構(gòu)造層為孔隙微承壓含水層、第I承壓含水層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄能循環(huán)冷源井和蓄能循環(huán)熱源井的井壁管為球墨鑄鐵管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下含水構(gòu)造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，涉及一種淺層地溫能利用技術(shù)。所述蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用地下含水構(gòu)造層常年穩(wěn)定的溫度及地下含水構(gòu)造層巨大的熱容性，可長期穩(wěn)定高效地為對區(qū)域中建筑提供空調(diào)冷熱及生活熱水。本發(fā)明解決了淺層地溫能的利用問題，本發(fā)明以地下水為能量載體通過蓄能循環(huán)高效利用工程地塊下整個(gè)地下含水構(gòu)造層，保護(hù)性地開發(fā)淺層地溫能，不污染不排放地下水，不存在地面沉降的隱患，本發(fā)明適合在淺層地溫能開發(fā)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)F25B30/06GK102692097SQ20121019100
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者于磊, 張吉, 陳從余, 陳克非, 顧小飛 申請人:江蘇望遠(yuǎn)節(jié)能科技開發(fā)有限公司