[發明專利]偏流態地下水源熱泵抽灌控制方法

無效

• 申請號: 201210169201.5
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102661642A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 高青;周學志;江彥
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F25B49/00
• 分類號: F25B49/00;F25B30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地源熱泵系統技術領域，具體涉及一種偏流態地下水源熱泵抽灌控制方法。

背景技術

地下水源熱泵是一種低溫地熱資源可持續利用技術。由于具有能源利用密度大，能量輸運快，工程成本低等優越優點，得到越來越廣泛的應用。

在地下水源熱泵系統運行過程中，需要布置抽水、回灌井群，而受建筑場地面積限制，抽灌井之間的間距有限，在地下水集中抽水、回灌地區，水位場、溫度場將相互疊加干擾，導致抽水井出水溫度隨回灌水溫度變化而變化，即出現“熱貫通”現象?！盁嶝炌ā钡漠a生，必然影響地源熱泵機組的制熱或制冷效率，長此以往，將影響整個系統的工作效率及系統的穩定性，嚴重時系統不能正常工作。

通常，合理布置抽/灌井群位置有利于減輕井間熱貫通，但避免熱貫通的發生比較困難。首先，在熱擴散和地下水滲流的聯合作用下，隨著使用時間的延長，回灌水熱流場的影響半徑會越來越大，單純增加井距并不能從根本上克服井間熱貫通。其次，考慮工程初投資和建筑物場地條件等制約因素，實際工程中井群間距不會任意遠，所以抽灌井區比較集中，其附近的熱濕運移和水動力循環也相當活躍。

更重要的是，人們認為只要合理布置井群便可避免熱貫通，而實際中產生的問題和后果遠不止于此，合理的布置方案亦具有局限性和相對適應性。因此，在井(群)間距和抽灌量一定的條件下，如何通過改變抽灌系統運行模式，尋求最優的抽灌控制方法，實現含水層滲流場和溫度場的主動控制，將有助于地下水源熱泵系統能源效率的提高和該技術的健康、可持續應用與發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種偏流態地下水源熱泵系統抽灌控制方法。該控制方法基于地下水的天然偏流，采用主動調配抽灌各井的流量負荷，以削弱大然偏流對回灌水波及范圍和程度的影響，最大限度的減輕或避免熱貫通現象，實現抽灌井群布置的相對“緊湊”。

實現上述目的的技術方案是：該偏流態地下水源熱泵系統包括第一抽水井、第二抽水井、第三抽水井、第四抽水井、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門、集水器、抽水干管、過濾器、抽水泵、換熱器、回灌水干管、回灌水泵、分水器、第一回灌井、第二回灌井、第三回灌井、第四回灌井、抽水井流量計、回灌井流量計、目標含水層。所述第一抽水井、第二抽水井、第三抽水井和第四抽水井為豎直成列設置，一端插入目標含水層中，另一端通過過濾器和抽水井流量計分別對應的與第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門相通，所述集水器進水口處與第一抽水井、第二抽水井、第三抽水井和第四抽水井相連，出水口處與抽水干管相連，所述抽水泵置于抽水干管上，一側與集水器相通，另一側與換熱器相通，所述回灌水干管一端與換熱器相通，另一端與分水器相通，所述回灌水泵置于回灌水干管上，所述分水器進水口處與回灌水干管相連，出水口處分別通過第五閥門、第六閥門、第七閥門和第八閥門與第一回灌井、第二回灌井、第三回灌井和第四回灌井相連，所述第一回灌井、第二回灌井、第三回灌井和第四回灌井為豎直成列設置，一端插入目標含水層中，另一端通過回灌井流量計分別對應的與第五閥門、第六閥門、第七閥門和第八閥門相通。

本發明的有益效果是：通過對抽灌各井流量負荷的主動調配，人為改變抽灌井群區域回灌水溫度的波及范圍和程度，減緩了回灌水對抽水溫度的影響，避免了熱貫通現象的發生，為地下水源熱泵提供高效運行的冷熱源。

附圖說明

圖1為本發明系統原理結構示意圖

圖2為抽灌井群上側區域地下水偏流示意圖

圖3為抽灌井群下側區域地下水偏流示意圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明：