[发明专利]含水层蓄热控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种含水层蓄热控制系统，具体涉及一种采用低/高温蓄热体，将地下含水层的低/高温蓄热应用于制冷及供暖的含水层蓄热控制系统。

背景技术

业界正在开发着很多利用恒温地热进行热交换而取得制冷及供暖所需热源的利用地热的蓄热式热泵系统。

专利文献有在韩注册登记专利第530259号公开的蓄热式地热热泵机组和在韩注册登记专利第949888号公开的地热热泵系统等。上述现有专利文献公开了从一个地下水孔抽出地中地下水且予以回收循环的闭路型地热热泵系统，该系统将冷能或者热能热媒体存储在单独设置的蓄热槽内用于制冷及供暖。

即，上述现有专利文献公开的技术特征是在15℃左右的温度状态下，利用恒温地热和热泵进行热交换，在5～10℃左右蓄热槽实施低温蓄热或者在45～60℃左右蓄热槽实施高温蓄热。制冷及供暖用蓄热的基本热源是地热，呈15℃左右的恒温状态。所以，在取得蓄热温度的过程中，存在热泵容量变大或者超负荷情况多等弊端。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种以如下内容为特征的利用地下含水层蓄热体的蓄热式热泵系统，不直接将15℃左右的地热用于制冷及供暖用蓄热的基本热源，而是将通过启动热泵进行热交换的地下水分离成低温和高温重新回流到地下含水层，且在地下含水层实施蓄热之后，将实施蓄热的地下含水层蓄热体用于热泵中热交换热源的闭路型蓄热控制系统，从而进一步提高了运行效率。

本发明的技术方案在于：

为了实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种以如下内容为特征的将地下含水层用于低温蓄热体的含水层蓄热控制系统，其特征在于：包括形成于地下含水层，夏季制冷时抽出低温蓄热的地下水且冬季供暖时注入散热的地下水而实施低温蓄热的冷水井、形成于地下含水层，与冷水井相隔限制热干扰的给定间距，冬季供暖时抽出高温蓄热的地下水且夏季制冷时注入吸热的地下水而实施高温蓄热的热水井、向热泵供应从冷水井和热水井抽出的地下水，且回收热泵进行热交换的地下水而注入到热水井和冷水井的地下水回路、向储存热媒体传达从冷水井抽出的低温地下水的低温且向储存热媒体传达从热水井抽出的高温地下水的高温的热泵、通过热媒体管道与热泵连接，且通过热媒体管道存储热泵传达的低温或者高温储存热媒体的蓄热槽、根据已设置制冷或者供暖模式，自动控制热泵的启动和从冷水井及热水井抽出地下水以及向冷水井及热水井注入地下水的控制器。

优选地，本发明另一方面的含水层蓄热控制系统包括分别设置在冷水井和热水井，制冷时抽出低温蓄热的地下水且供暖时抽出高温蓄热的地下水而供应到地下水回路的水中电机泵以及设置在热媒体管道上，通过热泵的抽出排放储存热媒体的第1循环泵；蓄热槽中储存热媒体的温度达到给定目标温度时，所述控制器中止所述热泵、第1循环泵以及水中电机泵的启动，且中止启动之后，存储的储存热媒体超出目标温度的给定公允范围时，重新启动热泵、第1循环泵以及已经中止启动的水中电机泵。

而且，更优选地，蓄热槽中储存热媒体的蓄热目标温度是夏季制冷时5℃至10℃，冬季供暖时45℃至55℃，且优选地，45℃至50℃。进一步优选地，所述给定公允范围ΔT是制冷时+(4～7)℃，且+(4～6)℃为宜，供暖时-(4～7)℃，且-(4～6)℃为宜。

优选地，本发明另一方面中所述控制器根据存储在蓄热槽中的储存热媒体的检测温度和设置目标温度的温差，控制从冷水井或者热水井抽出地下水的抽水流量或者/以及储存热媒体通过热媒体管道循环到蓄热槽的循环流量。

而且，优选地，本发明中又另一方面中所述控制器根据从冷水井或者热水井抽出的地下水的温度，更优选地，根据从冷水井或者热水井抽出的地下水的温度和注入到热水井或者冷水井的地下水的温度，控制从冷水井或者热水井抽出地下水的流量或者/以及储存热媒体通过热媒体管道循环到蓄热槽的循环流量。

优选地，所述控制器根据上述实施例中储存热媒体的温差或者根据地下水的温差，更优选地，根据抽出的地下水的温度和注入的地下水的温度，控制抽出地下水的抽水流量或者/以及储存热媒体的循环流量和热泵的处理容量。

而且，优选地，含水层蓄热控制系统还包括分别设置在冷水井和热水井，制冷时抽出低温蓄热的地下水且供暖时抽出高温蓄热的地下水的水中电机泵以及设置在热媒体管道上，通过热泵抽出储存热媒体的第1循环泵；所述控制器通过控制水中电机泵来监控从冷水井或者热水井抽出地下水的抽水流量，且通过控制第1循环泵来调整储存热媒体的循环流量。