一种新型跨季节储热方法与装置与流程

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种跨季节储热装置及其使用方法。

背景技术：

传统地源热泵是以岩土体、地层土壤、地下水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、管网系统、末端组成的供冷供热中央空调系统。

简单地说，地源热泵是利用地热能对用户实现供暖或者制冷。由于土壤是极好的一种保温介质，故而在地下一百米处的浅表层水在不被取用的状态下常年能保持18摄氏度的温度。

传统地源热泵通常是挖出两口深入浅表水层的深井，通过抽取地下水作为供能机组的冷热源，释放能量(冷量、热量)之后再回灌到另一口井中。该系统存在两个核心问题至今无法解决：(1)浅表地热是不可再生资源，是地球经过上万年积累下的，热能利用后如果不及时补充会导致系统运行后期无热可取；(2)回灌水的压力不足，无法实现地下承压水的完全回灌，会造成地面塌陷。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供能跨季节加热能储存的装置及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种跨季节储热装置，包括深入地下浅表水层的主井道及若干均布在所述主井道周围的侧井道，所述主井道内布有与所述侧井道相通的取水管，所述取水管上设有水泵，所述侧井道内竖直设有若干通向用户的换热管组；

所述主井道的侧壁上与所述侧井道的侧壁上均开设有若干渗透孔。

进一步地，所述侧井道的数量至少为2个。

进一步地，所述侧井道内至少设有一组换热管组。

进一步地，所述换热管组为上下通透的直型管或u型管。

进一步地，所述换热管组至少包括两根直型管或者一根u型管。

进一步地，所述所述主井道与所述侧井道之间的距离不超过20米。

除此之外，本发明还将公开上述跨季节储热装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1：夏季时，通过水泵将主井道内的地下浅表水层的地下水抽至侧井道内；

s2：利用s1中的地下水对换热管组进行热交换从而实现对住户家的夏季降温，同时对所述地下水加温；

s3：s2中加热后的地下水通过侧井道以及主井道侧壁上的渗透孔以及土壤回流至地下浅表水层进行保存以供冬季使用。

s4：冬季时，通过水泵将主井道内的地下浅表水层中s3保存后的地下水抽至侧井道内；

s5：利用s4中的地下水对换热管组进行热交换从而实现对住户家的冬季升温，同时对所述地下水降温；

s6：s5中降温后的地下水通过侧井道以及主井道侧壁上的渗透孔以及土壤回流至地下浅表水层进行保存以供夏季使用。

综上所述，采用本发明的技术方案相较于传统技术手段具有的有益效果是：

(1)本发明的跨季节储热装置能有效的实现热资源的循环利用从而实现跨季节热能保存的功能，可将夏季的余废热储存到地下，冬季时提取利用。同时，本发明的跨季节储热装置结构简单，施工难度较小，适用于生活采暖制冷，可实现多户同时使用，成本低廉，经济效益较高。

(2)本发明在传统的土壤耦合器之间建立了地下微循环系统，通过井与井之间的水渗透微循环，强化了间壁式换热，让浅层地热在储能井之间相互循环补充，在利用地热的同时让地热相互传递均衡，增强了换热面积和地下储热热容，实现了大功率储热、释热，大大提高了系统能效并大幅度降低能源成本。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中u型管替换为直型管后的结构示意图；

图3为本发明实施例1的结构示意图；

图4为本发明实施例2的结构示意图；

图5为本发明实施例3的结构示意图。

其中：1.主井道、2.侧井道、3.取水管、4.水泵、5.换热管、51.u型管、52.直型管、6.渗透孔。

具体实施方式

以下依据本发明的理想实施例为启示，通过以下的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

实施例一：

参考附图1，一种跨季节储热装置，包括深入地下浅表水层的主井道1及若干均布在所述主井道1周围的侧井道2，所述主井道1内布有与所述侧井道2相通的取水管3，所述取水管3上设有水泵4，所述侧井道2内竖直设有若干通向用户的换热管5组；所述主井道1的侧壁上与所述侧井道2的侧壁上均开设有若干渗透孔6。

所述侧井道2的数量为2个。

所述侧井道2内设有2组换热管5组。

所述换热管5组为1根u型管51。

所述所述主井道1与所述侧井道2之间的距离为10米。

除此以外，本发明还将公开上述跨季节储热装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：夏季时，通过水泵4将主井道1内的地下浅表水层的地下水抽至侧井道2内；

s2：利用s1中的地下水对换热管5组进行热交换从而实现对住户家的夏季降温，同时对所述地下水加温；

s3：s2中加热后的地下水通过侧井道2以及主井道1侧壁上的渗透孔6以及土壤回流至地下浅表水层进行保存以供冬季使用。

s4：冬季时，通过水泵4将主井道1内的地下浅表水层中s3保存后的地下水抽至侧井道2内；

s5：利用s4中的地下水对换热管5组进行热交换从而实现对住户家的冬季升温，同时对所述地下水降温；

s6：s5中降温后的地下水通过侧井道2以及主井道1侧壁上的渗透孔6以及土壤回流至地下浅表水层进行保存以供夏季使用。

本发明的工作原理简述：

在上述的一种跨季节储热装置及其使用方法中，相较于传统设置两个深井而言，本发明设置了至少一个主井道1以及两个侧井道2，可以提供至少两户使用，而传统设置仅能通给一户进行使用，制造成本高，经济效益较差。

侧井道2内设置的u型管51作为换热管5，可以接入用户家中实现水循环，而u型管51没于侧井道2内的部分则可以进行热交换。

由于水泵4的存在，使得主井道1底层的地底水被抽至两侧侧井道2内，从而使得中间主井道1内失压，而侧井道2内则压力增大，从而迫使之前已经进行了热交换的地底水通过渗透孔6向主井道1渗透，从而使得地底水回流至主井道1内。

夏季时，主井道1内较为冰冷的地底水向侧边侧井道2内泵入，并经过热交换后升温，升温后的地底水由渗透孔6回流至主井道1内以便进行储存。由于土壤是非常良好的储热介质，故而不用担心热量会在冬季来临前流失。

同理，冬季时，夏季储存的热量被消耗，从而在夏季时能有效使用到温度较低的地底水。

地热利用率高，使用效果好，可实现跨季节的热能利用。

实施例二：

参考附图2，在实施例一的基础上所述侧井道2的数量为4个，所述侧井道2内设有2组换热管5组，所述换热管5组为2根上下通透的直型管52，所述所述主井道1与所述侧井道2之间的距离为15米。

实施例三：

参考图3，在实施例一的基础上所述侧井道2的数量为4个，所述侧井道2内设有4组换热管5组，所述换热管5组为2根u型管51，所述所述主井道1与所述侧井道2之间的距离为20米。