CN105865087A - 一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，包括与多种水源相连通的管道，管道埋设于地下呈水平走向设置，其埋设深度为所在地区的静水位以下；管道上间隔设置多个工艺井，工艺井用于管道施工、辐射管施工、取水和自然补水，与工艺井连通的两侧管道上均安装阀门；靠近水源地水源的工艺井底部还设有带阀门的辐射管，辐射管一端连接水源地水源，另一端连接工艺井。本发明通过管道将各种水源互相连通，有效解决了建筑用能受制于地理位置而无法使用热泵技术的限制问题，也解决了不同建筑的制冷/制热/制热水的个性化需要，发挥集中连片规模化应用的优势，使可再生水资源得以循环利用，充分发挥最大效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种公共供水管网系统，特别是一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统。
背景技术
水源热泵技术是以地球上的浅层水资源作为介质来进行冷热交换，以大地作为一个巨大的交换器来给不同的建筑物提供制冷/制热/制热水的需要，是二十一世纪最节能、最有效的冷热交换技术。因其绿色、清洁、低碳、节能、环保、可循环，近年来越来越受到广泛的重视，但目前水源热泵技术的开发建设主要以单体工程形式进行。所谓单体工程就是单个建筑物根据其自身所在地点的环境条件、资源条件、水文地质条件和建筑物本身的冷/热负荷要求，采用某一种水源热泵系统，自成体系，独立运行，但受制约性非常大。
这种单体工程的开发建设模式存在诸多缺陷：1、受建筑物本身所处位置地热能资源的限制，并不是所有建筑都能采用水源热泵技术，限制了该技术的大面积使用和推广；2、单体工程往往采用单一形式的地热能资源，而各种形式的地热能资源的温度特性是不一样的，无法同时满足制冷/制热/制热水的需要，具有一定的局限性和不稳定性；3、单体工程建设工程规模较小，不能相互调节与互补，更不能集中连片规模化应用，严重影响水源热泵技术的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种集多种水源于一体的热源侧供水系统，通过建设自流水能源公共通道以满足不同区域建筑所需能源的制冷/制热需要。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，包括与多种水源相连通的管道，所述多种水源包括水源地水源、江水源、湖水源、内湖河道水源、近海海水源、库水源、雨水源和污水中水源；管道埋设于地下呈水平走向设置，其埋设深度为所在地区的静水位以下；管道上间隔设置多个工艺井，工艺井用于管道施工、辐射管施工、取水和自然补水，与工艺井连通的两侧管道上均安装阀门；靠近水源地水源的工艺井底部还设有带阀门的辐射管，辐射管一端连接水源地水源，另一端连接工艺井。
作为上述技术方案的进一步设置：
所述管道的大小和长短与所在区域制冷/制热/制热水总负荷的设计相匹配。
所述管道为单根设置，或采用多根串联、并联连接，或采用多根互相交叉连通连接。
所述管道设于主要道路的绿化带下。
所述热源侧供水系统还包括控制阀门开合的控制系统。
所述辐射管连接水源的一端埋设于水源地的透水层底部，若透水层低于静水位，设置于透水层底部的辐射管上安装水泵。
所述江水源、湖水源、内湖河道水源、近海海水源、库水源、雨水源和污水中水源通过连接管引入工艺井内，连接管的取水端设有水温检测装置和水质检测装置。所述工艺井内设有供用户热泵机组用水的水泵和沉淀装置。
所述工艺井内设有水温检测装置和水位检测装置。
所述管道旁还间隔设置多个回灌井，回灌井用于回灌热泵机组使用后的水。
本发明通过管道将各种水源互相连通，有效解决了建筑用能受制于地理位置而无法使用热泵技术的限制问题；同时充分利用各种水源的水温特性来进行调配，很好的解决了不同建筑的制冷/制热/制热水的个性化需要，更能发挥集中连片规模化的应用，使可再生水资源得以循环利用，充分发挥最大效益；本发明通过工艺井手段来蓄水，可在不同工艺井之间互相补水，也通过工艺井作为热泵机组的热源侧取水口或用于消防用取水池或战备水源库。热泵机组的回水也是通过回灌井来进行，结合智能控制系统在不同水源和工艺井之间智能调水，保证各工艺井管道蓄水量满足其负荷要求，也充分平衡了地热能的区域能量平衡。
以下通过附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。
附图说明：
图1为本发明的纵向剖视结构示意图；
图2为本发明的横向剖视结构示意图。
具体实施方式：
结合图1和图2所示，本发明提供的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，包括与多种水源相连通的管道1，通过管道1将多种水源如水源地水源、江水源、湖水源、内湖河道水源、近海海水源、库水源、雨水源和污水中水源彼此连通，充分发挥大自然中各种水资源能源的作用；将输送水源的管道1埋设于地下呈水平走向设置，为了确保管道1内始终是灌满水的，就要求管道1的埋设深度必须处于所在地区的静水位以下，以静水位五米以下为佳，这样无需外部动力，管道1内始终灌满水。管道1的尺寸和长度设计需与所在区域制冷/制热/制热水的总负荷的设计相匹配，本实施例举例给出的管道1直径大于200毫米，长度大于100米。管道1可以采用单根设置，输送距离较远时也可以采用多根串联或并联设置，布设区域的面积较大时也可以采用多根多方向水平交叉纵横连通进行连接，方便对各个方位建筑物所在区域进行水源的输送，使城市地下水源输送管网四通八达。因管道1埋设于地下较深位置，不会对地面上建筑物的安全和地下管线、管道造成影响，考虑到施工和维护的方便，将管道1设置于所在区域主要道路的绿化带下。
在管道1上根据所在区域负荷的划分，每间隔一定距离设置一个工艺井2，工艺井2用于管道1的施工、辐射管的施工、取水和自然补水双向功能；管道1与工艺井2连通，管道1输送的水源存储于工艺井2内，工艺井2内的水源既用于建筑物热泵机组7水源取水口，也可作为消防用水的储水池或战备水源库。因此，工艺井2内设有供用户热泵机组用水水泵和沉淀装置，以满足取水的需要，工艺井2内的水源同时也作为给其他工艺井2提供补水的水源。工艺井2也是管道1埋设的施工所在处，在工艺井2内利用顶管技术或盾构技术向不同方位埋设管道1。在与工艺井2连通的两侧的管道1上安装有阀门3，通过阀门3来控制每一段管道1的开关，以方便管道1的逐级施工作业或工艺井2之间调水等其他功能的实现。
管道1主要起到多水源的互通和各工艺井2之间水源的互补调用，管道1和工艺井2之和的总蓄水量及全部自然补水必须满足各取水口建筑物用能的总负荷设计要求。因此，靠近水源地水源的工艺井2上设有多根带阀门的辐射管4，辐射管4一端连接水源地水源，另一端连接工艺井2。将辐射管4连接水源地的一端埋设于水源地的天然透水过滤层5底部，这样设计出水量可提高五至十倍以上，确保管道1与工艺井2的蓄水量。若天然透水过滤层5低于所在区域的静水位，则在埋设于天然透水过滤层5底部的辐射管4上安装水泵，以确保管道1和工艺井2内的蓄水量。工艺井2内的水源包括通过辐射管4所取的水源地水源以及江水源、湖水源、内湖河道水源、近海海水源、库水源、雨水源和污水中水源，除水源地水源以外的其他水源通过连接管输送至工艺井2内，连接管上设有阀门，为了保证上述水源的水质符合使用要求，在连接管的取水口端安装水质检测装置和水温检测装置，达到用水标准后方可输送至管道1和工艺井2内。
上述方案中的工艺井2内还设有水温检测装置和水位检测装置，其中水温检测装置用于测量工艺井2内的水温，以便了解是否符合热泵机组7用水的温度要求。进一步为了充分发挥整个供水系统的水源自动调控，该供水系统还包括控制系统，控制系统用于控制阀门管道1上阀门3的开合、辐射管4上阀门的开合、连接管上阀门的开合、辐射管4上水泵和工艺井2内水泵的启动，控制系统分别与连接管上的水质检测装置和温度检测装置连接，工艺井2内的沉淀装置、水温检测装置和水位检测装置分别与控制系统相连。
每个工艺井2的取水量和带动的热泵机组7负荷均不相同，可能会发生个别工艺井2用户负荷过大的情况，需要进行补水，工艺井2的补水主要依靠管道1及其他工艺井2的水源借调补给来实现，并辅以承压水的抽水补给和其他水源的有压补给。在工艺井2内加装水位检测装置，时刻对水位进行检测并将检测结果反馈给控制系统，当某一工艺井2内的水位低于设定的预警值时，则控制系统启动辅助补水程序，打开相关工艺井2内的辅助补水专用阀门3。当夜晚不用热泵机组7的时段或春秋过渡阶段少用热泵机组7的时段，工艺井2还可用于自由回灌，即在管道1旁间隔设置若干回灌井6，将热泵机组7使用后的水排放至回灌井6内，回灌井6内的水通过地下渗透被重新返送回水源地，达到分散式同程回灌效果。
本发明所建立的供水系统，不仅仅可以作为水源热泵机组7的热源侧供水使用，也可以用于其他需要取水的应用，其适用范围广，将各种水资源充分融合调用，最大化的发挥地球上水能源的效用，为将来持续开发水资源的应用提供了巨大的发展空间。该系统不受地域位置的限制，同时适用于南方和北方，可根据不同区域的水源特点自由调控。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：包括与多种水源相连通的管道，所述多种水源包括水源地水源、江水源、湖水源、内湖河道水源、近海海水源、库水源、雨水源和污水中水源；管道埋设于地下呈水平走向设置，其埋设深度为所在地区的静水位以下；管道上间隔设置多个工艺井，工艺井用于管道施工、辐射管施工、取水和自然补水，与工艺井连通的两侧管道上均安装阀门；靠近水源地水源的工艺井底部还设有带阀门的辐射管，辐射管一端连接水源地水源，另一端连接工艺井。
2.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述管道的大小和长短与所在区域制冷/制热/制热水总负荷的设计相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述管道为单根设置，或采用多根串联、并联连接，或采用多根互相交叉连通连接。
4.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述管道设于主要道路的绿化带下。
5.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述热源侧供水系统还包括控制阀门开合的控制系统。
6.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述辐射管连接水源的一端埋设于水源地的透水层底部，若透水层低于静水位，设置于透水层底部的辐射管上安装水泵。
7.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述江水源、湖水源、内湖河道水源、近海海水源、库水源、雨水源和污水中水源通过连接管引入工艺井内，连接管的取水端设有水温检测装置和水质检测装置。
8.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述工艺井内设有供用户热泵机组用水的水泵和沉淀装置。
9.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述工艺井内设有水温检测装置和水位检测装置。
10.根据权利要求1所述的一种水源热泵机组用集中式热源侧供水系统，其特征在于：所述管道旁还间隔设置多个回灌井，回灌井用于回灌热泵机组使用后的水。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Weiming Inventor after: Mi Yinong Inventor after: Ma Dajie Inventor after: Shen Yongti Inventor after: Wang Youxiong Inventor after: Qian Lidong Inventor after: Zeng Yi Inventor before: Chen Weiming Inventor before: Mi Yinong Inventor before: Ma Dajie Inventor before: Shen Yongti Inventor before: Qian Lidong Inventor before: Zeng Yi |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Weiming Inventor after: Mi Yinong Inventor after: Zhu Liudong Inventor after: Shen Yongti Inventor after: Wang Youxiong Inventor after: Qian Lidong Inventor after: Zeng Yi Inventor before: Chen Weiming Inventor before: Mi Yinong Inventor before: Ma Dajie Inventor before: Shen Yongti Inventor before: Wang Youxiong Inventor before: Qian Lidong Inventor before: Zeng Yi |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201111 Address after: 2-1-2-101, Taishan community, Xinglong Street, Xinglongtai District, Panjin City, Liaoning Province Patentee after: Li Jian Address before: 312000 Zhang Qian village, Gan Lin Town, Shaoxing, Zhejiang, Shengzhou Patentee before: SHAOXING HENGYUAN AIR CONDITIONING EQUIPMENT Co.,Ltd. |