[实用新型]浅层地热能单井闭式全回灌地源热泵节能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浅层地热能单井闭式全回灌地源热泵节能系统，属于浅层地热能清 洁能源地源中央空调供热、制冷节能环保采集技术领域。

背景技术

现有地源中央空调的能量采集系统主要有：一抽多回普通采集井、单井开式系统、地埋 管土壤换热器系统、空气、冷却塔，利用上述能量采集系统存在的以下弊端：①占用场地 大；②成本高；③长期使用不能完全回灌造成地下水位下降；④使用中产生移砂，长期使用 造成地质塌陷；⑤对外界条件要求苛刻，如采用冷却塔和空气源供暖时冬季气温极低时甚至 不能运行；⑥能量采集效率低，满足不了需要。

为了解决上述弊端，专利2014200356666公开了一种同井循环地热能采集装置，然而该 专利在实施时仍存在潜水泵对热能不能高效提取的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种高效的浅层地热能单井闭式全回灌地源热泵节能系 统。

本实用新型的技术方案：浅层地热能单井闭式全回灌地源热泵节能系统，包括井壁和井 管，井管置于井壁内部，井管的底端设有沉淀管，在井管底部的侧壁设有滤水管，在井壁和 井管之间形成的腔室内充满能效采集颗粒，回水管位于混凝土垫层的上方且与上述井壁和井 管之间形成的腔室连通，供水管置于井管的内部，供水管的底端安装有潜水泵，在井管的内 部从上至下依次均布有若干层橡胶隔离板，且井管的内部沿周向均匀分布有若干根竖直放置 的导流管，所述若干层橡胶隔离板将井管内部的腔室隔离成多段结构，位于上部及下部的段 结构均作为热交换区，位于中间的段结构作为回流区，在井壁和井管之间形成的腔室内且位 于混凝土垫层和上段的热交换区之间设有止水层。

所述能效采集颗粒指的是井管外能满足水循环的干净打砂或米石。

本实用新型相对于现有技术，具有的优势：止水层起到密封水不外流，与外界空气隔绝 的作用，同时也起到能效提取时的隔离作用；另外，橡胶隔离板将井壁和井管之间隔离成多 段腔室中，由于将上段部分和下段部分作为热交换区，中段部分作为回流区，从而形成真空 负压循环，因回灌时水位上升，所以对水泵扬程要求为20米左右，降低了水泵的电功率 50％以上，更节能。

此外，本实用新型还具有以下特点：

1、占地少，只需要打一眼采集井即可完成抽灌采集，可以放置在道路上，绿化带内 等，外观只看到一个标准井盖；

2、环保无污染不破坏地质结构，本装置只采集地下水中的能量，不消耗地下水；不产 生移砂现象。

3、运行安全可靠，运行中无高温高压，长期运行无沉沙，全封闭管道系统无腐蚀；

4、成本低，一个采集单元能取代目前一供多回模式同等材质的4眼井，成本相对减少 40％；

5、使用范围广，在地下水贫乏的地区均能够应用本装置；一般出水量5吨均可满足60 吨以上的循环，特别适用于大面积供热、制冷、冷藏、冷冻、冷链、工农业生产加工、烘 干、医药、部队、燃煤燃气锅炉供热等直接替代，供热水温可达45～85℃，供冷温度可达 10～50℃。

6、一套装置能提供200～800KW的能量，能供应5000～10000m2的建筑制冷供暖。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为橡胶隔离板的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，浅层地热能单井闭式全回灌地源热泵节能系统，包括井壁5和井管 8，井管8置于井壁5内部，井管8的底端设有沉淀管2，在井管8底部的侧壁设有滤水管 4，在井壁5和井管8之间形成的腔室内充满能效采集颗粒11，回水管10位于混凝土垫层9 的上方且与上述井壁5和井管8之间形成的腔室连通，供水管3置于井管8的内部，供水管 3的底端安装有潜水泵1，在井管8的内部从上至下依次均布有若干层橡胶隔离板7，且井 管8的内部沿周向均匀分布有若干根竖直放置的导流管6，所述若干层橡胶隔离板7将井管 8内部的腔室隔离成多段结构，位于上部及下部的段结构均作为热交换区12，位于中间的段 结构作为回流区，在井壁5和井管8之间形成的腔室内且位于混凝土垫层9和上段的热交换 区12之间设有止水层13。