[發明專利]水源熱泵中央空調同井出、回水裝置的錐式密封結構

在審

• 申請號: 201410113148.6
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103982956A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 劉進;索鳳;李玉軍;牛青鋒;王躍慶;管其燭;王紅宇
• 申請（專利權）人: 河南潤恒節能技術開發有限公司
• 主分類號: F24F3/00
• 分類號: F24F3/00;F24F13/00;F16J15/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 王明朗

技術領域

本發明涉到水源熱泵中央空調技術領域的水源井回灌問題，尤其是一種水源熱泵中央空調同井出、回水裝置的錐形密封結構。

背景技術

水源熱泵中央空調，是以溫度長年恒定的地下水為介質，通過熱泵機組，提高或降低水溫來達到制冷、制熱目的，為建筑物提供冷、熱源的中央空調。由于其能效比高，比傳統的其它形式中央空調節能40～60%，節能降耗效果顯著而逐步受到政府、機關、企業單位的青睞，同時達到了大多數的用戶的認可。目前，已實施安裝水源熱泵中央空調的回水方式均采用“多井回灌”方式。即從一口水源井抽水，通過熱泵主機的換熱器將水中的冷量或熱量取走后將水排出，向二口或二口以上的水源井回灌。此方式優點是能效比高，但存在排出的水無法及時全部回灌至地下的問題。首先，由于回水是在井口敞開式無壓力自然流淌，不僅回流速度慢，而且容易造成回水污染。而無法及時回到地下的水，會從井口溢出或由管道直接排放至地面。長期的排放，不僅導致水資源的浪費，還可能導致地下水位下降甚至枯竭，進而影響到周邊建筑物的安全；其次，需要打的井數較多，需占用的土地面積大，在占地面積較小的建筑群（物）中無法使用。“多井回灌”方式的上述缺點，使得水源熱泵中央空調的節能優勢被抵消，是在水源熱泵中央空調推廣，實施節能降耗、改善環境的過程中的一個瓶頸問題，也是國家水利部門嚴格禁止的行為。

由于其弊端已經大面積顯現，主要表現在取用的地下水不能做到100%全部回灌至地下，轉而向地面排放，造成熱源井淤塞、水位下降。此方式在“取用”地下水溫度的同時，還“使用”?了地下水，造成了寶貴的水資源極大的浪費，同時使水源熱泵中央空調因無水可用而導致整個系統癱瘓。因此。“多井回灌”方式的缺點成為水源熱泵中央空調推廣和發展的瓶頸。

發明內容

本發明的目的是為了完全克服“多井回灌”的缺陷，提供一種同井出、回水裝置的平板式密封結構，解決熱源井淤塞、水位下降的問題，使回水能100%全部回灌至地下，同時能使出水溫度始終保持在合適的溫度。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種水源熱泵中央空調同井出、回水裝置的錐形密封結構，包括一根套裝在水源井內側的支撐透水管，支撐透水管包括n+1個透水段和n個支撐段，透水段和支撐段交替分布；在n個支撐段內側壁分別固定有n個錐形孔，n≥1且為整數；在該支撐透水管內同時設置有出水管和回水管；出水管外側設置隔熱結構并固定有n個錐形活塞；所述n個錐形活塞與n個錐形孔分別匹配壓合并密封在一起形成n個隔離層；所述出水管的進水口深入n個隔離層的下側，各回水管的出水口分別位于n個隔離層上側的回水空間中。出水管外側設置隔熱結構是在出水管外側設置隔熱層，并在出水管外側固定有n個錐形活塞；或者，將出水管設置為復合出水管，即在出水管外側套裝有間隙配合的出水管套管，在出水管套管的外側固定有n個錐形活塞。所述出水管與出水管套管之間為空氣隔熱層，或者在出水管與出水管套管之間的夾層內灌注隔熱材料形成隔熱層。所述回水管的數量為n個，每個回水管的出水口分別位于n個隔離層上側的回水空間中；或者，回水管的數量不大于n個，同一回水管在相鄰回水空間設置有出水口。在任意一對錐形活塞和錐形孔之間的對接面上分別設置有柔性密封層。

本發明的有益效果是：

1.本發明利用出水管套管上的錐形活塞與支撐透水管上的錐形孔組成多組隔離層及獨立封閉的回水空間，從而可使回水管分別壓入不同的回水空間中，達到多條回水路徑目的。使同一口井內實現等量的出水、回水，并利用土壤進行充分的熱交換。由于地下水在全過程中封閉、循環使用，對地下水不會造成任何污染，真正做到了只“取用”地下水的溫度而不“使用”地下水資源，使得環保、節能循環經濟得以實現。

2.本發明結構設計合理，利用出水管套管的自重，可以使錐形活塞與錐形孔組合形成穩定的封閉層。

3.回水與出水管管壁接觸過程中，不與已達到初始出水溫度的出水產生新的熱交換，從而可以大幅提高水源熱泵機組效率。

4.本發明可以將抽出的水被全部回灌至地下，真正地做到了只“利用”地下水的熱量和冷量而不浪費寶貴的地下水資源。相對于“地埋管”、“多井回灌”等方式，大大減少了占地面積，保證了地下水位正常，且不會影響建筑物的基礎，使得面積狹小的場地也能采用節能的水源熱泵中央空調。