本实用新型涉及热泵技术领域,特别是涉及一种水源热泵单井抽水及回灌系统。
背景技术:
在当今能源危机日益严重、环境污染不断恶化的时代,加大对节能技术的研究和应用,对于实现可持续发展战略有着深远意义。水源热泵是一种高效节能的空调系统,它利用地下水中储存的地热资源,来实现供热和制冷。水源热泵的优越性在于可以通过输入少量的高品位能源,来实现低位热能向高位热能转移。地下水在热泵供暖时作为热源,在制冷时作为冷源。水源热泵和传统的燃油、燃煤和天然气锅炉相比较,不仅可以节约大量常规能源,而且可以减少对环境的污染。但传统水源热泵技术存在一些问题,如交换热量的水无法充分回灌到地下,导致地下水的浪费,地下水位下降甚至枯竭,进而影响到周边建筑物的安全。目前已有的单井换热水量有限,热源往往因温度达到阈值而不能长时间作为热量交换的热源,单井的回水与周围土壤的换热面积有限,使换热效率降低,严重影响了水源热泵技术的性能稳定。
技术实现要素:
为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种水源热泵单井抽水及回灌系统。
本实用新型所采用的技术方案是:一种水源热泵单井抽水及回灌系统,主要包括水源井、抽水管、潜水泵、蒸发器、回水管、回水支管和粗砂砾层,其特征在于:在水源井中装有抽水管,抽水管下端装有潜水泵,抽水管上端连接水源热泵系统的蒸发器进水口;蒸发器出水口连接回水管,回水管连接若干回水支管;在水源井周围设有粗砂砾层,回水支管设置在粗砂砾层中,在回水支管管壁上开有若干直径为2-5mm出水孔;水源井的下部设置较大砂砾层,在水源井距井口15米以下的井壁上开有直径为20-50mm的孔,在井壁的圆周方向上开孔数为4-8个,在井壁的纵向上开孔间距为1-2米;回水通过回水支管与粗砂砾层及其周围土壤换热后,从水源井的井壁开孔及其下部的较大砂砾层形成循环回路。
所述的水源井周围的粗砂砾层中回水支管为10-15根,材料采用pvc塑料管。
所述的回水支管均布在水源井周围,与水源井井壁的距离为0.5-1米。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:回水通过回水支管与粗砂砾层,从水源井的井壁开孔及其下部的较大砂砾层形成循环回路,这样既促进了回水的充分回灌,又提高了回水与土壤的换热效果,且施工简单,安装维修方便,大大提高了热泵系统性能的稳定性,节约了能源;回水支管管壁开若干出水孔,使回水充分进入粗砂砾层,促进了回水回灌及与周围土壤的充分换热,提高了回水与土壤的换热效果。
附图说明
图1为水源热泵单井抽水及回灌系统示意图。
附图标记:1-回水支管;2-潜水泵;3-水源井;4-粗砂砾层;5-回水管;6-抽水管;7-蒸发器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
本实用新型的具体实施方案如下:首先钻出直径大于粗砂砾层直径的水井,然后把较大砂砾回填到水井底部,接着在水井的中心处安装水源井的井管,在水源井周围安装回水支管,然后用粗砂砾回填水源井与回水支管的周围空间,并起到固定回水支管的作用;在水源井中装入潜水泵及抽水管,抽水管连接蒸发器的进口,蒸发器出口连接回水管,回水管连接回水支管,进而形成水源热泵的单井抽水及回灌水循环系统。
本实用新型的具体运行方式如下:水源热泵单井抽水及回灌系统运行时,潜水泵将水源井的水通过抽水管抽出进入蒸发器,在蒸发器中完成热量交换后,回水进入回水管,回水管将回水分配到各回水支管,回水通过回水支管管壁上的出水孔进入粗砂砾层,与粗砂砾进行充分换热,粗砂砾层中的回水通过水源井井壁上的开孔进入水源井,或从水源井下部的较大砂砾层进入水源井,再由潜水泵抽出,完成水循环,实现高效的热量交换。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种水源热泵单井抽水及回灌系统,主要包括水源井、抽水管、潜水泵、蒸发器、回水管、回水支管和粗砂砾层,其特征在于:在水源井中装有抽水管,抽水管下端装有潜水泵,抽水管上端连接水源热泵系统的蒸发器进水口;蒸发器出水口连接回水管,回水管连接若干回水支管;在水源井周围设有粗砂砾层,回水支管设置在粗砂砾层中,在回水支管管壁上开有若干直径为2-5mm出水孔;水源井的下部设置较大砂砾层,在水源井距井口15米以下的井壁上开有直径为20-50mm的孔,在井壁的圆周方向上开孔数为4-8个,在井壁的纵向上开孔间距为1-2米;回水通过回水支管与粗砂砾层及其周围土壤换热后,从水源井的井壁开孔及其下部的较大砂砾层形成循环回路。
2.根据权利要求1所述的水源热泵单井抽水及回灌系统,其特征在于:所述的水源井周围的粗砂砾层中回水支管为10-15根,材料采用pvc塑料管。
3.根据权利要求1所述的水源热泵单井抽水及回灌系统,其特征在于:所述的回水支管均布在水源井周围,与水源井井壁的距离为0.5-1米。