地源熱泵地下水分層回水系統的製作方法

2023-07-22 00:45:31

專利名稱：地源熱泵地下水分層回水系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於地下水分層回灌技術領域，特別是一種地源熱泵地下水分層回水系統。
背景技術：
地源熱泵，是一種可再生能源，因其具有經濟節能環保等優勢，已被廣泛採用，特別是取用地下水作為熱、冷源來源已廣泛使用。取熱、冷源後的水需重新回灌地下，其回水 技術通常採用回灌井進行自然回灌，使已取熱、冷源後的水重新回灌到地下含水層中。一般情況下，回灌井結構與取水井結構基本一致，現有回灌井普遍存在回灌速度慢、用地多的不足。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於提供一種回灌速度快、節省用地的地源熱泵地下水分層回水系統。本實用新型解決上述技術問題所採取的技術方案如下一種地源熱泵地下水分層回水系統，包括回水總管，回灌井，回灌井井管，回灌井井管的回灌段設有回灌井濾水管，其特徵在於回灌井至少包括一個回灌井組，回灌井組包括一個深回灌井與一個淺回灌井，深回灌井、淺回灌井與回水總管相接。本實用新型是以地下水作為熱、冷源來源的地源熱泵系統在取熱、冷源後的水需重新回灌地下的一種地下水回灌技術。在地下水含水層厚度較大時採用的分層回灌技術，在一個井組中布設二口回灌井，一淺一深，實行分段回灌，最大限度地保證回水自然回滲到含水層中。一個井組分成二部分回灌，將回水分層回流，可大大提高回水的回灌速度，節省用地，提高回灌效率。本實用新型適用於地下水含水層厚度大於50m，能採用分段回灌地下水的地段；整個井組的數量取決於回灌水量的多少和經過試驗取得的含水層參數及回灌試驗結果而定。

圖I本實用新型的結構示意圖，圖2是三個井組的回灌控制系統分層回流示意圖。圖中1 一回水支管，101—深井回水管，102 —淺井回水管，2—流量計，3 —閥門，4一回灌井，401—深回灌井，402—淺回灌井，5—回灌井濾水管，6 —回灌井井管，7 —回水總管，8—回灌井組，9一地表隔水層，10一含水層，11 一終端流量計，12—終端閥丨I, H一淺井濾水管底部到深井濾水管頂部的垂直距離，L一深回灌井與淺回灌井中心間水平距離。
具體實施方式
[0010]如圖I所示一種地源熱泵地下水分層回水系統，包括回水總管7，回灌井4，回灌井4設有回灌井井管6，回灌井井管6的回灌段設有回灌井濾水管5，回灌井至少包括一個回灌井組8，回灌井組8包括一個深回灌井401與一個淺回灌井402，深回灌井401、淺回灌井402與回水總管7相接。淺井濾水管底部到深井濾水管頂部的垂直距離H，即兩井回灌段垂直距離H應在5 IOm為宜，深回灌井與淺回灌井中心間水平距離L控制在3 5m為較經濟。整個回灌井組的數量取決於回灌水量的多少和經過試驗取得的含水層參數及回灌試驗結果而定。參見圖2 :每一回灌井組8還包括回灌控制系統，回灌控制系統包括回水支管I和回水支管I安裝的流量計2與閥門3，回水支管I出水端設深井回水管101與淺井回水管102，深井回水管101與深回灌井401相接，淺井回水管102與淺回灌井402相接，深井回水管101與淺井回水管102分別設有終端流量計11和終端閥門12。本實用新型的設計與應用首先根據回灌水水量和含水層條件(通過勘探和試驗)確定回灌水系統的井組設計，一般採用二口井一組，在含水層大於70 m時也可採用三口井作為一個回灌井組8，即回灌井組8除了一個深回灌井401與一個淺回灌井402之外，還·有第三個回灌井，根據回灌水量要求設計單口井和回灌井組的回灌量，將回灌水合理分配到每一口井或回灌井組中，由回灌控制系統對回灌井組進行有效控制。一般情況下的井組結構為淺井可在地表隔水層9以下取15 20 m含水層10作為回水的回灌層(可視擬建回灌井地段含水層結構進行調整，一般情況下回灌井回水段不宜超過30m);深井可在淺井回灌的含水層下部設置回灌段，其回灌段長度一般與淺井一致，也可稍長或稍短，取決於含水層結構。具體操作一般情況下根據回灌水量多少按井組間隔(水平上或垂直上)開啟回灌井，以保證回灌水量均勻下滲為原則進行回水回灌。當回灌水量達到最大量時開啟(除備用回灌井外)全部回灌井進行回灌作業；當回灌水較少時可停用部分回灌井。操作可通過自控系統進行控制或人工控制系統控制。以某地採用地下水作為地源熱泵系統進行辦公室大樓製冷或採暖為例當地地下水較豐富，含水層厚度大於50m，通過回灌試驗共需要10 口回灌井才能保證回水全部回灌(每口井回灌量為IOOmVd,總工回水量1000 m3/d)，按照現有技術，每隔10 30m施工一口回灌井(井和井間間距取決於影響半徑)，這樣涉及的範圍很大，布井範圍往往超過擬建工程範圍。而採用本實用新型後，可大大節省平面範圍，適當加大垂直範圍就可即縮小平面範圍，增加垂直範圍。根據上述回水量要求，採用本實用新型同樣需布置10 口井，採用以井組為單元，即一組井採用深、淺二口井，分上、下二段進行回灌，其回灌效果基本相同，但可節省用地和比較集中地進行控制，大大提高採用地下水作為地源熱泵系統的使用範圍。
權利要求1.ー種地源熱泵地下水分層回水系統，包括回水總管，回灌井，回灌井設有回灌井井管，回灌井井管的回灌段設有回灌井濾水管，其特徵在幹所述回灌井至少包括一個回灌井組(8)，所述回灌井組(8)包括ー個深回灌井(401)與ー個淺回灌井(402)，所述深回灌井(401)、所述淺回灌井(402)與所述回水總管(7)相接。
2.如權利要求1所述的ー種地源熱泵地下水分層回水系統，其特徵在於每一所述回灌井組(8)還包括回灌控制系統，所述回灌控制系統包括回水支管(1)和所述回水支管(1)安裝的流量計(2)與閥門(3)，所述回水支管(1)出水端設深井回水管(101)與淺井回水管(102)，所述深井回水管(101)與所述深回灌井(401)相接，所述淺井回水管(102)與所述淺回灌井(402)相接。
3.如權利要求2所述的ー種地源熱泵地下水分層回水系統，其特徵在於所述深井回水管(101)與所述淺井回水管(102)分別設有終端流量計(11 )和終端閥門(12)。
4.如權利要求1、2或3任意一項所述的ー種地源熱泵地下水分層回水系統，其特徵在 於淺井濾水管底部到深井濾水管頂部的垂直距離Η為5 10m，深回灌井與淺回灌井中心間水平距離L為3 5m。
5.如權利要求4所述的ー種地源熱泵地下水分層回水系統，其特徵在於所述回灌井組(8)還包括第三個回灌井。
專利摘要本實用新型公開了一種地源熱泵地下水分層回水系統，包括回水總管，回灌井，回灌井井管，回灌井井管的回灌段設有回灌井濾水管，回灌井至少包括一個回灌井組，回灌井組包括一個深回灌井與一個淺回灌井，深回灌井、淺回灌井與回水總管相接。本實用新型以地下水作為熱、冷源來源的地源熱泵系統在取熱、冷源後的水需重新回灌地下的一種地下水回灌技術。在地下水含水層厚度較大時採用的分層回灌技術，在一個井組中布設二口回灌井，一淺一深，實行分段回灌，最大限度地保證回水自然回滲到含水層中。一個井組分成二部分回灌，將回水分層回流，可大大提高回水的回灌速度，節省用地，提高回灌效率。
文檔編號F25B30/06GK202755358SQ20122043842
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者章偉民, 衛世和, 蘇蕊 申請人:中國市政工程西北設計研究院有限公司