[實用新型]一種地下含水構造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220273858.1
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN202973660U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳克非;張吉;陳從余;顧小飛;于磊
• 申請（專利權）人: 江蘇望遠節(jié)能科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F24J3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種淺層地溫能利用技術領域。

背景技術

隨著熱泵技術的發(fā)展及國內(nèi)熱泵的推廣使用，越來越多的業(yè)主及能源管理公司認識到熱泵供冷供熱機制被生活熱水的方式優(yōu)于鍋爐加冷卻塔的傳統(tǒng)方式。而使用熱泵最關鍵問題是解決熱泵所使用的冷熱源的問題，目前熱泵的冷熱源主要使用空氣、開放式水源及地熱能。空氣和開放式水源存在熱源溫度不穩(wěn)定的問題，不利于熱泵穩(wěn)定高效運行，而且排放的廢熱廢冷易造成城市熱島效應。

面對國內(nèi)經(jīng)濟建設的能源需求及國際緊張的能源局勢，國家十二五規(guī)劃中制定了節(jié)能減排并大力推廣使用可再生能源的方針。太陽能、生物能、風能、水能、海洋能、地熱能、氫能、核能都屬于可再生能源。而淺層地溫能介于太陽能、水能、地熱能的一種可再生能源。

實用新型內(nèi)容

實用新型的目的：為解決了合理利用對淺層地溫能的問題，解決了熱堆積和熱流失的問題。

技術方案：為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種地下含水構造層蓄能循環(huán)系統(tǒng)，所述蓄能循環(huán)系統(tǒng)利用地下含水構造層常年穩(wěn)定的溫度、巨大的熱容性能的蓄能條件，采用地下水為介質(zhì)，包括熱泵、板式換熱器、蓄能循環(huán)冷源井、蓄能循環(huán)熱源井和循環(huán)管道，冬季通過熱泵將從蓄能循環(huán)熱源井中提取大地淺層的低位熱能提升，對建筑供暖，同時通過蓄能循環(huán)冷源井儲存系統(tǒng)廢冷至地下含水構造層以備夏季制冷；夏季通過熱泵將從蓄能循環(huán)冷源井中提取上一個供暖季儲存的冷量進行能量提升，對建筑供冷，同時通過蓄能循環(huán)熱源井儲存系統(tǒng)廢熱至地下含水構造層以備冬季供暖。

作為優(yōu)化，所述蓄能循環(huán)冷源井與蓄能循環(huán)熱源井的循環(huán)水量為1∶1。

作為優(yōu)化，所述熱泵、板式換熱器和循環(huán)管道密封循環(huán)連接。

作為優(yōu)化，所述地下含水構造層為中粗砂、中粗砂混卵礫石、礫石。

作為優(yōu)化，所述地下含水構造層為孔隙微承壓含水層、第I承壓含水層。

作為優(yōu)化，所述蓄能循環(huán)冷源井和蓄能循環(huán)熱源井的井壁管為球墨鑄鐵管。

本實用新型特點：

1、通過使用地下含水構造層全年較恒定地下水溫度，常年平均溫度低于夏季氣溫高于冬季氣溫，可大幅度提高熱泵機組的效率。

2、地下含水構造層主要由粗砂、礫石組成，其體積及質(zhì)量巨大，熱容性能強大且與外界絕熱。通過地下蓄能循環(huán)以整個項目地塊的地下含水構造層為蓄能體，將冬季的廢冷排至地下儲存可以改善來年夏季的熱泵機組制冷的源側水的工況；將夏季的廢熱排至地下儲存可以改善冬季的熱泵機組制熱的源側水工況。

3、蓄能冷熱井1∶1循環(huán)，不僅能高效利用地下水資源解決了利用地下水工程中一取多回的問題，而且冷熱井根據(jù)供冷一儲冷和供熱一儲熱的要求進行正反循環(huán)避免了冷熱循環(huán)井被砂石堵塞的問題。

4、蓄能循環(huán)地面部分完全封閉循環(huán)，通過板式換熱器將能量輸送給熱泵機組整個過程中地下水完全處于無氧無光的環(huán)境中，避免了地下水因光化學反應造成地下水水質(zhì)變化而引起冷熱井的堵塞和污染。

5、蓄能冷熱源井通過地面系統(tǒng)的熱平衡控制，達到取用能量與存儲能量動態(tài)平衡。利于達到熱平衡，不會造成地下熱堆積。

6、在蓄能區(qū)設有多組地下溫度傳感器，監(jiān)測地下含水構造層的溫度并通過實際運行情況來分析地下溫度場的變化情況。

7、蓄能循環(huán)井群的循環(huán)方式通過自適應測控系統(tǒng)，根據(jù)建筑物各種外界環(huán)境及人員密集程度而導致的冷熱負荷量的變化來調(diào)整蓄能循環(huán)井群的工作模式，作到智能循環(huán)。

有益效果：本實用新型所利用淺層地溫能屬于地熱能，而淺層地溫能包括巖土體中儲存能量和巖土體所含水中的能量。本實用新型蓄能循環(huán)技術以水為介質(zhì)在提取地下含水構造層中的熱量/冷量的同時在同一地塊的同一含水構造層中儲存冷量/熱量，既不改變地下含水構造層的溫度場，也不排放污染地下水，因地制宜、保護性地合理開發(fā)地熱能。

對于擁有合適的地下含水構造層地塊，都可通過地下含水構造層的蓄能循環(huán)利用淺層地溫能為建筑空調(diào)供冷熱及生活熱水；冷熱源井完全密封循環(huán)保護性的使用地下含水構造層，只利用含水構造層的能量而不排放不污染地下水；通過地下蓄能循環(huán)將冬季的廢冷排至地下儲存可以改善來年夏季的熱泵機組制冷的源側水的工況、將夏季的廢熱排至地下儲存可以改善冬季的熱泵機組制熱的源側水工況，能保證熱泵系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效的運行。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施方式中實施例1的結構示意圖；

圖2為本實用新型具體實施方式中實施例2的結構示意圖。

具體實施方式