[發明專利]一種利用巖溶水的水源熱泵系統

在審

• 申請號: 201810924984.0
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109114843A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 裴鵬;周瑋松
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F24D15/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉艷

本發明公開了一種利用巖溶水的水源熱泵系統，其特征在于：包含，抽水井（3）通過管道與熱泵機組（1）進水口連通，熱泵機組（1）出水口分別與排水井（4）和地下熱能儲存裝置進水管（5）連通，地下熱能儲存裝置進水管（5）另一端連通地下熱能儲存裝置（6），地下熱能儲存裝置出水管（11）兩端分別連通地下熱能儲存裝置（6）和熱泵機組（1）進水口，熱泵機組（1）與用戶末端（2）連通。本系統沒有傳統水源熱泵的回灌井，取而代之的是排水井，從抽水井進入熱泵系統熱交換后經過管道通入排水井或地下熱能儲存系統，排入的水直接進入下游的地下暗河排走或者作為熱能載體儲存起來。

技術領域

本發明涉及能源、地熱、空調領域,具體涉及一種利用巖溶水的水源熱泵系統。

背景技術

在喀斯特地區有著相當豐富的的地下水資源，而這部分水源主要來自大氣降水的補給，由于巖溶構造透水性強，水資源通過巖石、溶隙、巖溶漏斗、豎井、落水洞最終進入地下河流失，或者直接進入暗河、天窗、落水洞、漏洞之中，這部分水資源迅速的流失造成了自然資源的浪費，而且巖溶水溫度變化小于地下土壤溫度變化，溫度常年維持在18℃左右，是地源熱泵天然的能源源頭，是不可多得的“能量資源”。另外，由于巖溶構造的特殊性及巖溶水資源的特殊性、動態性，使水經過溶隙、溶洞、等天然構造排入地下，匯入地下河中。因此本系統可以忽略普通地下水源熱泵系統的回灌問題，降低了技術難度，減少了工程投資，降低了能源消耗及溫室氣體排放。

同時還可以利用天然的溶洞、巖溶漏斗等地下構造對經過熱交換的水進行保存，以備枯水期水量不足的情況，以及利用這些構造作為地下熱能儲存技術（UTES）的載體進行能量儲存。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：供一種基于地源熱泵系統的巖溶水淺層地溫能利用系統，能夠實現巖溶水的利用的同時，利用天然巖溶構造排出地下水，省略了回灌問題。同時，配有熱能儲存系統作為補充和存儲。

本發明的技術方案是：一種利用巖溶水的水源熱泵系統，包含，抽水井通過管道與熱泵機組水源側進水口連通，熱泵機組出水口分別與排水井和地下熱能儲存裝置進水管連通，地下熱能儲存裝置水源側進水管另一端連通地下熱能儲存裝置，地下熱能儲存裝置出水管兩端分別連通地下熱能儲存裝置和熱泵機組水源側進水口，熱泵機組與用戶末端連通。

所述的抽水井設置于地下暗河或地下溶洞等巖溶構造中。

所述的抽水井底部設置水泵。

所述熱泵機組進水管設置過濾裝置。

所述的排水井人工打造或者改造的天然的溶洞、天然的漏斗、地面構造裂隙。

所述的地下熱能儲存裝置包括儲存空間、進水管及閥門、回水管及閥門、水泵和上層封蓋等，進水管與熱泵機組回水管連接，并在此分管上設置閥門，出水管在下端設置水泵，另一端與熱泵機組進水口的管道連接，在此分管上設置閥門，儲存空間與地表之間設置封蓋。

所述的地下熱能儲存裝置進水管和地下熱能儲存裝置出水管分別設置地下熱能儲存裝置入水管閥門和地下熱能儲存裝置出水管閥門。

本發明的有益效果：本系統沒有傳統水源熱泵的回灌井，取而代之的是排水井，從抽水井進入熱泵系統熱交換后經過管道通入排水井或地下熱能儲存系統，排入的水直接進入下游的地下暗河排走或者作為熱能載體儲存起來。地下熱能儲存系統指利用儲存做完能量交換的水，以備枯水期水量的不足以或作為能量儲存的系統，包括儲存空間、進水管及閥門、回水管及閥門、水泵等。儲存空間可以是在發現的干溶洞中埋入的儲熱箱、盤管、地埋管鉆孔、混泥土等的任意一種形式，或者將合適的天然的巖溶構造如巖溶漏斗等灌漿堵住裂隙等的方式構造的一個地下空間，亦或是人工開鑿的一個空間。將經過熱交換的巖溶水排入其中儲存，夏天將儲存熱水以供冬季使用，冬季儲存冷水以供夏天使用。另外，亦可利用峰谷電價差，夜間運行制冷水或冰（熱水）將其儲存，白天利用冷水或冰（熱水）制冷（供暖）。數量可以是一個或多個，應根據實地情況來選取。