[发明专利]一种人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统

权利要求书

1.一种人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：包括设置在场地两侧的地下水槽I（1）和地下水槽II（2），地下水槽I（1）和地下水槽II（2）之间设置有带有斜坡的地下人造含水层（3），地下人造含水层（3）上层设置有原位土壤，原位土壤上侧为反斜坡，反斜坡地下铺设有水利回路管线；所述的场地内设置有若干钻孔（4），钻孔（4）内侧设置有一层水泥注浆层（5），水泥注浆层（5）内侧设置有外管（6），外管（6）内设置内管（7）；

所述的地下水槽I（1）和地下水槽II（2）为墙体状结构；地下水槽I（1）顶面的高程与地下水槽II（2）顶面的高程相同，地下水槽I（1）底面的高程大于地下水槽II（2）底面的高程；地下水槽I（1）面向含水层的一面均匀开有漏孔；地下水槽II（2）分为上下两段，地下水槽II（2）的下段内侧与地下人造含水层（3）连接，并且下段面向含水层的一面均匀开有漏孔，地下水槽II（2）的上段没有漏孔。

2.根据权利要求1所述的人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：所述的地下水槽II（2）上段的高度为H1，H1的计算方法如下：（1）通过对整个系统进行数值模拟，得出最优地下水流速v；（2）根据达西定律求解H1=v·L/K，其中L是地下水槽I（1）和地下水槽II（2）之间的水平距离，K是含水层渗透系数。

3.根据权利要求2所述的人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：所述的反斜坡表面设置有防渗层。

4.根据权利要求3所述的人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：所述的地下人造含水层（3）为充填有坚硬岩石形成的孔隙介质含水层，地下人造含水层（3）的下水流速值1 m/d。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：钻孔附近温度场影响范围分别为L1和L2，其中L1为垂直地下水流方向相邻钻孔的间距，L2为平行地下水流方向相邻钻孔的间距，L1和L2的数值根据不同厚度人造含水层，模拟当地下水流速为1m/d时得到的钻孔附近温度场影响范围。

6.根据权利要求5所述的人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：所述的地下水槽I（1）和地下水槽II（2）连接太阳能集热器。

7.根据权利要求6所述的人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统，其特征在于：所述的内管（7）内部通过热泵抽水并输送给用户；内管（7）与外管（6）之间进行注水。