一種井水自動熱交換系統的製作方法

2023-12-09 22:39:26

專利名稱：一種井水自動熱交換系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種井水自動熱交換系統。
背景技術：
眾所周知，地下水的溫度常年保持在攝氏15—18'C左右，與冬、夏季最大溫差達20'C以上，通常水空調，地源能空調，化工、紡織、塑料行業常用井水來防暑降溫，都少不了用易損壞、耗電多的水泵來抽水。據調查研究得知，地下水因地質構成不同而分層儲存，平原地區深20—35米的井水，因離地面近，7jC分向下滲透快、更新時間短、大多水量充足，在地下IOO多米深的並水，由於離地4j逸，中間相隔多層難於、滲水的粘土層，水靠自然滲透的過程長達百年以上！而且此層井水因長期超汲，普遍成匱乏枯竭勢態，甚至出現地面沉降，因此我國政府已明令封井禁採，實施回灌補水，以增加地下水的儲量。本發明不需電泵抽水，創新構建地下水循環通道，用上層7JC對下層水虹吸回流的能量，讓上層低溫井水，自動上升地面，通過熱交換器的溫度增減後，仍回流地下深層排出，實現了地熱和水能的同時利用，既節約了電力，又增加了地下水的儲量，為社會與環境的和諧發>^作出有益的貢獻。

發明內容
從物理學能量守恆定律認知，將地下井水(熱能的載體)從地下上升到地面再流進熱交換器，這個物理過程中熱能、勢能、動能都在發生改變，其中水溫的變化由地熱進行自然補償供給， 一定重量的地下水，提升一定高度和克服熱交換器及管道產生的阻力，所消耗的機械能必須有能量供給才能守恆，以前抽水過程都由電力驅動水泵來實施，現電泵不用，要讓井水自動流出地面進行熱交換，必須解決水流的動力能源問題。
本發明提出以下論據我國平原地區的地下水，因地質構成不同而分層儲存，地下20—35米深處井水，因靠近地面，水分滲透快、更新時間短、
3水量豐富，深100多米的深層井水，靠自然滲透卻須上百年時間！(參考盧金凱等編著的"中國水資源"和陸渝蓉編著的"地球水環境學")這層地下水因人們長期超量採汲，已面臨水量匱乏和地面沉降的嚴峻勢態，單純依靠地表水向下的自然滲透，已無法克服地下水的供需矛盾，因此我國政府已明令封井禁採，積極採用回灌補水(請注意這^A類尚未利用的能量釋放過程)，以促進也下水儲量增加。本發明主動創建地下水流通道，巧用上層水對下層水的虹吸回流時(勢能和動能)的能量差(總能量等於水流重量和水位落差的乘積)，使上層低溫井水自動上升循環進行熱交換再回到深層地下,達到地熱水能兩利用、既節約大量電力又增加了地下水的儲量。


附圖中l.進水閥 2.排氣閥 3.水箱 4.啟動闊 5.熱交換器6.調控閥 7.地面 8.上粘土層9.上井管 IO.進水管 ll.上水層12.止回閥13.隔水板14,排水管15.下粘土層16.下井管17.下水層
具體實施例方式
如圖中所示的一種井水自動熱交換系統，在地面(7)上開上井直徑24釐米深約35米左右，下井直徑20釐米，總深達100米左右，同時穿過上粘土層(8)、上水層(11)、下粘土層(15)、下水層(17)的水井一口,並在下粘土層(15 )和下水層(17 )井中^下井管(16 )，在上粘土層(8 )和上水層(11)中放入上井管(9)，在下粘土層(15)裡的下井管(16)管口裝上阻止上水層(11)中的井水向下洩漏的隔水板(13)，上井管(9)中放入末端裝有止回閥(12)的進水管(10)，下並管(16)中放置排水管
(14)。初次啟動時，打開水箱(3 )上的自來水進水閥(1)、排氣閥(3)、啟動閥(4 )、調控閥(6 ),讓水箱(3 )裡的水一路進入排水管(14)，另一路從調控閥(6)流進密閉的熱交換器(5)，再進入下端有止回閥(12)的進水管U0),當水充滿進水管(10)後，立即關閉啟動閥(4)、進水閥
(1)和排氣閥(2 ),上水層(11 )的井水就會自動it^進水管(10)，由虹吸負壓水力吸入熱交換器(5)再從下井管(16)中的排水管(14)末端排入下水層(17)，這樣就完成了不用水泵的虹吸自動井水熱交換過程。
權利要求
1.一種井水自動熱交換系統具有進水閥(1)，排氣閥(2)，水箱(3)，啟動閥(4)，熱交換器(5)，調控閥(6)，上井管(9)，進水管(10)，止回閥(12)，隔水板(13)，排水管(14)，下井管(16)；在地面(7)上開上井直徑24釐米深約35米左右，下井直徑20釐米，總深達100米左右的水井一口；在下粘土層(15)上部的下井管(16)上埠裝上阻止上水層(11)中的井水向下水層(17)自由洩漏的隔水板(13)；在上井管(9)中放入末端裝有止回閥(12)的進水管(10)，下井管(16)中放置排水管(14)。初次建立虹吸自流，先打開水箱(3)上的自來水進水閥(1)、排氣閥(3)、啟動閥(4，)調控閥(6)，讓水箱(3)裡的水一路進入排水管(14)，另一路從調控閥(6)流進密閉的熱交換器(5)，再進入下端有止回閥(12)的進水管(10)，當系統內自動虹吸水流建立後，立即關閉啟動閥(4)、進水閥(1)、排氣閥(2)，上水層(11)的井水就會由進水管(10)進入熱交換器(5)，再從下井管(16)中的排水管(14)末端排入下水層(17)，就完成不用水泵的虹吸自動井水熱交換過程。
2. 根據權利要求1所述的一種井水自動熱交換系統，其特徵是在地面(7)上開上井直徑24釐米深約35米左右，下井直徑20釐米，總深達100米左右，同時穿過上粘土層(8)、上水層(11)、下粘土層(15)、下水層(17)的水井一o 。
3. 根據權利要求l所述的一種井水自動熱交換系統，其特徵是在下粘土層(15 )和下水層(17 )井中》文入下井管(16 )，在上粘土層(8 )和上水層(11)中》文入上井管(9)，在下粘土層(15)裡的下井管(16)管口裝上阻止上水層(11)中的井水向下洩漏的隔水板(13)。
4. 根據權利要求1所述的一種井水自動熱交換系統，其特徵是上井管(9 )中方文入末端裝有止回閥(12)的進水管(10),下井管(16)中放置排水管(14)。
5. 根據權利要求l所述的一種井水自動熱交換系統，其特徵是初次建立虹吸自流，先打開水箱(3)上的自來水進水閥(1)、排氣閥(3)、啟動閥(4)、調控閥(6),讓水箱(3)裡的水一路進入排水管(14)，另一路從調控閥(6)流進密閉的熱交換器(5),再進入下端有止回閥(12)的進水管(10),當水充滿進水管(10)後，立即關閉進水閥(1)、排氣閥(2),上水層(11)的井水就會自動進入進水管(10)，負壓吸入熱交換器(5)內，再由下井管(16)中的排水管(14)末端排入下水層(17)，以後使用只需打開啟動閥(4)和調控閥(6)就能完成不用水泵的自動井水熱交換過程。
全文摘要
本發明涉及一種井水自動熱交換系統，通常水空調，地源能空調，化工、紡織、塑料行業都用攝氏15℃左右的井水來防暑降溫，它們都用既易損又費電的水泵來抽水。調查研究得知，地下水因地質構成不同而分層儲存，地下35米以上因靠近地面，水分滲透快、更新時間短、儲量豐富，深100多米的下層井水，靠自然滲透必須經上百年時間，此層井水因長期超汲，普遍成匱乏枯竭勢態，甚至引起地面沉降，因此我國政府已明令封井禁採，實施回灌補水，來增加地下水的儲量。本發明用創建地下水流通道，巧用上層水對下層水的虹吸水流能量，使井水自動上升循環進行熱交換，實現了地熱、水能兩利用，既節約了電力，又增加了地下水的儲量。
文檔編號F24J3/08GK101672504SQ200810196619
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月12日 優先權日2008年9月12日
發明者蔣明興 申請人:蔣明興