一种浅层地源热泵多井自循环系统的制作方法

1.本实用新型属于地源热泵技术领域，具体涉及一种浅层地源热泵多井自循环系统。


背景技术：

2.地源热泵供热与空调供冷系统具有充分利用地下土壤的能量、采用一套系统即可解决全年空调供冷与供热问题的优势，近年来土壤源已经大规模推广使用，并取得了良好的应用效益。地源热泵系统利用地下岩土的自然能量用于空调供冷、采暖和制热水，本身不污染和消耗地下水，在技术产品和实际应用两个方面均已获得迅速发展，并具有广阔的市场潜力。但是对于浅地缘热泵系统来说，现有浅地源热泵系统抽取地下水只进行低级利用，并且许多水源热泵的回灌率不到50％。为了节约水资源，应该尽量减少地下水的抽取。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种浅层地源热泵多井自循环系统，其结构设计合理，能够使地下水在整个系统内循环，逐井流动，同时通过热泵机组实现多个地缘热井内循环水流方向的灵活切换，能够同时适应冬季换热和夏季换热，让地缘热井发挥最大效能，能有效提高地下水的利用率，有效节约了水资源。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：包括位于能源站内的热泵机组以及与所述热泵机组相配合的n个地缘热井，其中，n≥3且n为正整数，每个所述地缘热井内均设置有井水出水管和循环水进水管，第1个所述地缘热井和第n个所述地缘热井的循环水进水管和井水出水管的上端之间、第i个所述地缘热井和第i+1个所述地缘热井的循环水进水管和井水出水管的上端之间均通过循环主管相互连通，其中，i为正整数且1≤i＜n，所述循环水进水管、井水出水管和循环主管相连通形成一个倒置的u形管，所述循环主管的两端分别设置有两个供同一地缘热井内的循环水进水管和井水出水管连接的连接管道，所述连接管道上设置有电磁阀，所述热泵机组通过进出口转换管路串接在第1个所述地缘热井和第n个所述地缘热井之间的循环主管上，其他的所述循环主管均与真空管路相连接，所述真空管路包括真空主管、连接在循环主管和真空主管之间的真空支管以及设置在真空主管上的真空泵；
5.所述热泵机组、所述真空管路、所述进出口转换管路、n个地缘热井、循环水进水管和井水出水管构成一个可逆的循环水回路。
6.上述的一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：所述井水出水管的上端和循环水进水管的上端均位于地缘热井的井口上方，所述循环水进水管的下端伸入至地缘热井的底部，所述井水出水管的下端低于地缘热井的最低水位。
7.上述的一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：所述真空支管上设置有电磁阀。
8.上述的一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：所述真空主管上设置有
两个真空压力表，两个所述真空压力表分别位于真空泵的两侧。
9.上述的一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：所述进出口转换管路包括连接在所述热泵机组的进水口的进口管道、连接在所述热泵机组的出水口的出口管道、连接在进口管道和循环主管之间的第一循环支管和第二循环支管以及连接在出口管道和循环主管之间的第三循环支管和第四循环支管；
10.所述第一循环支管、第二循环支管、第三循环支管和第四循环支管上均设置有电磁阀。
11.上述的一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：所述进口管道上安装有除污器。
12.上述的一种浅层地源热泵多井自循环系统，其特征在于：所述地缘热井内的井水出水管和循环水进水管通过连接卡具连接。
13.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
14.1、本实用新型通过循环主管将相邻两个所述地缘热井的循环水进水管和井水出水管相连通，使相连通的井水出水管、循环水进水管和循环主管形成一个倒置的u形管，对所述u形管抽真空后有助于在大气压的作用下，水通过u形管由液面高的井流向液面低的井，进而实现地下水在整个系统内循环，逐井流动。
15.2、本实用新型通过将所述热泵机组串接在其中一个所述循环主管上，并将其他的所述循环主管均与真空管路相连接，能实现多个地缘热井的自循环，能有效提高地下水的利用率，有效节约了水资源。
16.3、本实用新型通过在所述热泵机组和循环主管之间连接所述进出口转换管路，并通过两个连接管道将同一地缘热井内的循环水进水管和井水出水管连接在同一个循环主管上，能够通过热泵机组实现多个地缘热井内循环水流方向的灵活切换，能够同时适应冬季换热和夏季换热，让地缘热井发挥最大效能。
17.综上所述，本实用新型结构设计合理，能够使地下水在整个系统内循环，逐井流动，同时通过热泵机组实现多个地缘热井内循环水流方向的灵活切换，能够同时适应冬季换热和夏季换热，让地缘热井发挥最大效能，能有效提高地下水的利用率，有效节约了水资源。
18.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为图1的a处放大图。
21.附图标记说明:
22.1—能源站；
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2—地缘热井；
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3—井水出水管；
23.4—循环水进水管；
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5—循环主管；
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6—连接管道；
24.7—电磁阀；
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8—真空主管；
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9—真空支管；
25.10—真空泵；
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11—真空压力表；
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12—进口管道；
26.13—出口管道；
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14—第一循环支管；
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15—第二循环支管；
27.16—第三循环支管；
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17—第四循环支管；
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18—除污器；
28.19—连接卡具。
具体实施方式
29.如图1和图2所示，本实用新型包括位于能源站1内的热泵机组以及与所述热泵机组相配合的n个地缘热井2，其中，n≥3且n为正整数，每个所述地缘热井2内均设置有井水出水管3和循环水进水管4，第1个所述地缘热井2和第n个所述地缘热井2的循环水进水管4和井水出水管3的上端之间、第i个所述地缘热井2和第i+1个所述地缘热井2的循环水进水管4和井水出水管3的上端之间均通过循环主管5相互连通，其中，i为正整数且1≤i＜n，所述循环水进水管4、井水出水管3和循环主管5相连通形成一个倒置的u形管，所述循环主管5的两端分别设置有两个供同一地缘热井2内的循环水进水管4和井水出水管3连接的连接管道6，所述连接管道6上设置有电磁阀7，所述热泵机组通过进出口转换管路串接在第1个所述地缘热井2和第n个所述地缘热井2之间的循环主管5上，其他的所述循环主管5均与真空管路相连接，所述真空管路包括真空主管8、连接在循环主管5和真空主管8之间的真空支管9以及设置在真空主管8上的真空泵10；
30.所述热泵机组、所述真空管路、所述进出口转换管路、n个地缘热井2、循环水进水管4和井水出水管3构成一个可逆的循环水回路。
31.实际使用时，通过循环主管5将相邻两个所述地缘热井2的循环水进水管4和井水出水管3相连通，使相连通的井水出水管3、循环水进水管4和循环主管5形成一个倒置的u形管，对所述u形管抽真空后有助于在大气压的作用下，水通过u形管由液面高的井流向液面低的井，进而实现地下水在整个系统内循环，逐井流动。
32.需要说明的是，通过将所述热泵机组串接在其中一个所述循环主管5上，并将其他的所述循环主管5均与真空管路相连接，能实现多个地缘热井2的自循环，能有效提高地下水的利用率，有效节约了水资源。
33.具体实施时，通过在所述热泵机组和循环主管5之间连接所述进出口转换管路，并通过两个连接管道6将同一地缘热井2内的循环水进水管4和井水出水管3连接在同一个循环主管5上，能够通过热泵机组实现多个地缘热井2内循环水流方向的灵活切换，能够同时适应冬季换热和夏季换热，让地缘热井发挥最大效能。
34.具体实施时，所述地缘热井2呈排布设或呈圈布设，第1个所述地缘热井2和第n个所述地缘热井2是n个所述地缘热井2中距离最远的两个地缘热井，第i个所述地缘热井2和第i+1个所述地缘热井2相邻。
35.需要说明的是，通过使第1个所述地缘热井2和第n个所述地缘热井2之间的距离最远，能有效减少1个所述地缘热井2所处位置的地源热和第n个所述地缘热井2所处位置的地源热发生热量交换的几率越小。
36.具体实施时，连接管道6上设置的电磁阀7为闸阀。
37.本实施例中，所述井水出水管3的上端和循环水进水管4的上端均位于地缘热井2的井口上方，所述循环水进水管4的下端伸入至地缘热井2的底部，所述井水出水管3的下端低于地缘热井2的最低水位。
38.实际使用时，通过将循环水进水管4的下端伸入至地缘热井2的底部，能使回流水与地热进行充分能量交换，能效比更高，提高效能。
39.本实施例中，所述真空支管9上设置有电磁阀7。
40.实际使用时，所述真空管路中的电磁阀7为球阀。
41.本实施例中，所述真空主管8上设置有两个真空压力表11，两个所述真空压力表11分别位于真空泵10的两侧。
42.实际使用时，通过在真空主管8上设置真空压力表11，能够便于所述真空管路安装完成后进行抽真空试验，确保管道连接严密。
43.本实施例中，所述进出口转换管路包括连接在所述热泵机组的进水口的进口管道12、连接在所述热泵机组的出水口的出口管道13、连接在进口管道12和循环主管5之间的第一循环支管14和第二循环支管15以及连接在出口管道13和循环主管5之间的第三循环支管16和第四循环支管17；
44.所述第一循环支管14、第二循环支管15、第三循环支管16和第四循环支管17上均设置有电磁阀7。
45.实际使用时，第一循环支管14、第二循环支管15、第三循环支管16和第四循环支管17上设置的电磁阀7为闸阀，通过控制电磁阀7，使四个第一循环支管14和第三循环支管16在一个循环水回路中，使第二循环支管15和第四循环支管17在一个循环水回路中。
46.本实施例中，所述进口管道12上安装有除污器18。
47.实际使用时，通过在进口管道12上安装有除污器18，能够有效对进入所述热泵机组的水进行过滤，保证整个浅层地源热泵多井自循环系统的安全可靠运行，能有效提高整个系统的使用寿命。
48.本实施例中，所述地缘热井2内的井水出水管3和循环水进水管4通过连接卡具19连接。
49.本实用新型实际使用时，在夏季，通过控制一半数量的电磁阀7的开启，另外一半数量的电磁阀7关闭，使整个系统顺时针运行，即第一循环支管14与进口管道12连通，第三循环支管16与出口管道13连通，第1个所述地缘热井2内的水经所述热泵机组换热后，将带有热量的循环水依次与第n个所述地缘热井2、第n-1个所述地缘热井2、
……
、第2个所述地缘热井2换热后又回到第1个所述地缘热井2内，所述地缘热井2将换热得到的热量保存在周围土壤中，其中，第n个所述地缘热井2保存的热量最多；在冬季，通过控制一半数量的电磁阀7的关闭，另外一半数量的电磁阀7开启，使整个系统逆时针运行，通过换热将夏季保存的热量进行再次利用，而冬季换热得到的冷量又继续保存在周围土壤中，如此不断循环。
50.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。