CN110542166A - 地下热水循环利用系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
地下热水循环利用系统,包括丛式浅层抽采井、丛式深层抽采井、设备酸洗系统、水源热泵空调系统、回灌储水箱、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井、丛式深层回灌二井和含水层压裂增透备用系统,丛式浅层抽采井、丛式深层抽采井、设备酸洗系统和回灌储水箱分别与水源热泵空调系统连接,回灌储水箱分别与设备酸洗系统、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井连接,含水层压裂增透备用系统分别与丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井连接。本发明能够有效防止“热短路”,可定期清洗设备污垢,能增加回灌地层的渗透率,解决回灌困难问题。
Description
技术领域
本发明涉及地热资源的开发利用领域,具体的说,涉及一种地下热水循环利用系统及其工作方法。
背景技术
能源紧缺与环境污染是当今社会面临的两大突出问题。地热资源作为一种绿色、可再生能源,蕴藏着巨大的开发潜力。我国从上世纪70年代开始科学开发利用地热资源,进入21世纪后开发利用规模迅速扩大,其中地下热水资源被直接或间接应用于生活的各个领域,带来了明显的社会、经济和环境效益。
虽然地下热水资源作为可再生、环保式新能源,拥有广阔的发展前景。但是在开发利用技术层面仍然面临着很多问题。例如,对于冷热负荷较大的工程,热泵系统的长期运行,将在回灌目标含水层中形成所谓的“热堆积”和“冷窟”或者地层热量收支不平衡导致地温场的变化。抽采井和回灌井距离太近容易导致“热短路”,还存在回灌困难、回灌率低以及设备容易结垢等诸多问题。
为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种地下热水循环利用系统及其工作方法,本发明能够有效防止“热短路”,可定期清洗设备污垢,能增加回灌地层的渗透率,解决回灌困难问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
地下热水循环利用系统,包括丛式浅层抽采井、丛式深层抽采井、设备酸洗系统、水源热泵空调系统、回灌储水箱、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井、丛式深层回灌二井和含水层压裂增透备用系统,丛式浅层抽采井与水源热泵空调系统通过第一抽水管道连接,第一抽水管道上设置有第一水泵和第一数显流量控制阀,丛式深层抽采井与水源热泵空调系统通过第二抽水管道连接,第二抽水管道上设置有第二水泵和第二数显流量控制阀,设备酸洗系统与水源热泵空调系统通过第三抽水管道连接,第三抽水管道上设置有第三水泵和第三数显流量控制阀,水源热泵空调系统与回灌储水箱通过第一排水管道连接,第一排水管道上设置有第四水泵和第四数显流量控制阀,回灌储水箱与设备酸洗系统通过第二排水管道连接,第二排水管道上设置有第五水泵和第五数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式浅层回灌一井通过第一回灌管道连接,第一回灌管道上设置有第六水泵和第六数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式浅层回灌二井通过第二回灌管道连接,第二回灌管道上设置有第七水泵和第七数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式深层回灌一井通过第三回灌管道连接,第三回灌管道上设置有第八水泵和第八数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式深层回灌二井通过第四回灌管道连接,第四回灌管道上设置有第九水泵和第九数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式浅层回灌一井通过第一压裂管道连接,第一压裂管道上设置有第十水泵和第十数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式浅层回灌二井通过第二压裂管道连接,第二压裂管道上设置有第十一水泵和第十一数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式深层回灌一井通过第三压裂管道连接,第三压裂管道上设置有第十二水泵和第十二数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式深层回灌二井通过第四压裂管道连接,第四压裂管道上设置有第十三水泵和第十三数显流量控制阀,水源热泵空调系统分别连接有用于通入居民用水的进水管道和用于排出居民用水的出水管道;
设备酸洗系统的储存罐内储存有配置好的酸性溶液,设备酸洗系统的储存罐上安装有放气阀、压力表和PH计。
丛式浅层抽采井为垂直打入相对浅层含水层的竖直井,丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井为打入相对浅层含水层的水平井,丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井的井筒在相对浅层含水层水平延伸且远离丛式浅层抽采井的井筒,丛式深层抽采井为垂直打入相对深层含水层的竖直井,丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井为打入相对深层含水层的水平井,丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的井筒在相对深层含水层水平延伸且远离丛式深层抽采井的井筒;
丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井内均插入有套管,丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的内壁与相应的套管之间环形间隙中灌注有水泥,套管的材质采用碳钢。
第一抽水管道、第二抽水管道、第三抽水管道、第一排水管道、第二排水管道、第一回灌管道、第二回灌管道、第三回灌管道、第四回灌管道、进水管道和出水管道均为横截面呈环状夹层结构的真空管道,环状夹层空间为真空,真空管道的材质采用PPR,真空管道的外部包裹有一层隔热层,真空管道上设有真空表和抽真空阀。
地下热水循环利用系统的工作方法,包括以下工作模式:
第一种工作模式:在天气炎热时,利用丛式浅层抽采井从相对浅层含水层内采集温度较低的地下水,温度较低的地下水与居民用水在水源热泵空调系统中进行热交换,实现制冷效果,热交换后的地下水进入回灌储水箱中,并分别通过丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井回灌至相对浅层含水层内;
第二种工作模式:在天气寒冷时,利用丛式深层抽采井从相对深层含水层内采集温度较高的地下水,温度较高的地下水与居民用水在水源热泵空调系统中进行热交换,实现制热效果,热交换后的地下水进入回灌储水箱内,并分别通过丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井回灌至相对深层含水层。
第一种工作模式具体为:启动第一水泵、第四水泵、第六水泵和第七水泵,打开第一数显流量控制阀、第四数显流量控制阀、第六数显流量控制阀和第七数显流量控制阀,则经由第一抽水管道从丛式浅层抽采井中抽取温度较低的地下水,使温度较低的地下水进入水源热泵空调系统中,居民用水通过进水管道进入水源热泵空调系统与地下水进行热交换,居民用水温度下降并从出水管道流出,实现制冷效果;热交换后的地下水经由第四水泵和第四数显流量控制阀通过第一排水管道进入回灌储水箱内,回灌储水箱内的地下水经由第六水泵和第六数显流量控制阀通过第一回灌管道进入丛式浅层回灌一井,回灌储水箱内的地下水还经由第七水泵和第七数显流量控制阀通过第二回灌管道进入丛式浅层回灌二井,如此,回灌储水箱内的地下水便可回灌至相对浅层含水层内。
第二种工作模式具体为:启动第二水泵、第四水泵、第八水泵和第九水泵,打开第二数显流量控制阀、第四数显流量控制阀、第八数显流量控制阀和第九数显流量控制阀,则经由第二抽水管道从丛式深层抽采井中抽取温度较高的地下水,使温度较高的地下水进入水源热泵空调系统中,居民用水通过进水管道进入水源热泵空调系统与地下水进行热交换,居民用水温度上升并从出水管道流出,实现制热效果;热交换后的地下水经由第四水泵和第四数显流量控制阀通过第一排水管道进入回灌储水箱内,回灌储水箱内的地下水经由第八水泵和第八数显流量控制阀通过第三回灌管道进入丛式深层回灌一井,回灌储水箱内的地下水还经由第九水泵和第九数显流量控制阀通过第四回灌管道进入丛式深层回灌二井,如此,回灌储水箱内的地下水便可回灌至相对深层含水层内。
在丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井的工作期间,丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井、丛式深层回灌二井以及所在的相对深层含水层进入地下水补偿和温度恢复期;在丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的工作期间,丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井以及所在的相对浅层含水层进入地下水补偿和温度恢复期。
在停机时间段,设备酸洗系统里面的酸性溶液经由第三水泵和第三数显流量控制阀进入水源热泵空调系统内,再经由第四水泵和第四数显流量控制阀进入回灌储水箱内,再经由第五水泵和第五数显流量控制阀进入设备酸洗系统内,完成一个酸洗循环,对水源热泵空调系统和回灌储水箱进行清洗。
在需要压裂工作时,利用含水层压裂增透备用系统分别对丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的含水层进行压裂作业,从而增加丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的回灌量,具体为:含水层压裂增透备用系统内的压裂液体分别经由第十水泵和第十数显流量控制阀通过第一压裂管道进入丛式浅层回灌一井、经由第十一水泵和第十一数显流量控制阀通过第二压裂管道进入丛式浅层回灌二井、经由第十二水泵和第十二数显流量控制阀通过第三压裂管道进入丛式深层回灌一井以及经由第十三水泵和第十三数显流量控制阀通过第四压裂管道进入丛式深层回灌二井,实现对丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的含水层进行压裂作业。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步,具体地说,本发明开设丛式浅层抽采井和丛式深层抽采井,并分别对应开设丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井,如此,使抽采井和回灌井的井口整体占地面积小,易于维护和管理;而且丛式井可以延伸更远,有效防止“热短路”问题;深层井和浅层井的结合使用,使不同温度的地下水的温度利用更合理,换热效率更高,地下水留有温度恢复期,避免了长期运行导致的热堆积和冷窟效应问题;利用含水层压裂增透备用系统,用于增加回灌地层的渗透率,解决回灌困难问题;利用酸溶液定期清洗水源热泵空调系统和回灌储水箱内的水垢,防止水源热泵空调系统运行中产生大量水垢影响换热效率;真空管道隔热性能好,保温效果更好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是真空管道的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
如图1和图2所示,地下热水循环利用系统,包括丛式浅层抽采井1、丛式深层抽采井2、设备酸洗系统3、水源热泵空调系统4、回灌储水箱5、丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层回灌一井8、丛式深层回灌二井9和含水层压裂增透备用系统10,丛式浅层抽采井1与水源热泵空调系统4通过第一抽水管道11连接,第一抽水管道11上设置有第一水泵12和第一数显流量控制阀13,丛式深层抽采井2与水源热泵空调系统4通过第二抽水管道14连接,第二抽水管道14上设置有第二水泵15和第二数显流量控制阀16,设备酸洗系统3与水源热泵空调系统4通过第三抽水管道17连接,第三抽水管道17上设置有第三水泵18和第三数显流量控制阀19,水源热泵空调系统4与回灌储水箱5通过第一排水管道20连接,第一排水管道20上设置有第四水泵21和第四数显流量控制阀22,回灌储水箱5与设备酸洗系统3通过第二排水管道23连接,第二排水管道23上设置有第五水泵24和第五数显流量控制阀25,回灌储水箱5与丛式浅层回灌一井6通过第一回灌管道26连接,第一回灌管道26上设置有第六水泵27和第六数显流量控制阀28,回灌储水箱5与丛式浅层回灌二井7通过第二回灌管道29连接,第二回灌管道29上设置有第七水泵30和第七数显流量控制阀31,回灌储水箱5与丛式深层回灌一井8通过第三回灌管道32连接,第三回灌管道32上设置有第八水泵33和第八数显流量控制阀34,回灌储水箱5与丛式深层回灌二井9通过第四回灌管道35连接,第四回灌管道35上设置有第九水泵36和第九数显流量控制阀37,含水层压裂增透备用系统10与丛式浅层回灌一井6通过第一压裂管道38连接,第一压裂管道38上设置有第十水泵39和第十数显流量控制阀40,含水层压裂增透备用系统10与丛式浅层回灌二井7通过第二压裂管道41连接,第二压裂管道41上设置有第十一水泵42和第十一数显流量控制阀43,含水层压裂增透备用系统10与丛式深层回灌一井8通过第三压裂管道44连接,第三压裂管道44上设置有第十二水泵45和第十二数显流量控制阀46,含水层压裂增透备用系统10与丛式深层回灌二井9通过第四压裂管道47连接,第四压裂管道47上设置有第十三水泵48和第十三数显流量控制阀49,水源热泵空调系统4分别连接有用于通入居民用水的进水管道50和用于排出居民用水的出水管道51;
设备酸洗系统3的储存罐内储存有配置好的酸性溶液,设备酸洗系统3的储存罐上安装有放气阀52、压力表53和PH计54。
丛式浅层抽采井1为垂直打入相对浅层含水层57的竖直井,丛式浅层回灌一井6和丛式浅层回灌二井7为打入相对浅层含水层57的水平井,丛式浅层回灌一井6和丛式浅层回灌二井7的井筒在相对浅层含水层57水平延伸且远离丛式浅层抽采井1的井筒,丛式深层抽采井2为垂直打入相对深层含水层58的竖直井,丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9为打入相对深层含水层58的水平井,丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9的井筒在相对深层含水层58水平延伸且远离丛式深层抽采井2的井筒;
丛式浅层抽采井1、丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层抽采井2、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9内均插入有套管,丛式浅层抽采井1、丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层抽采井2、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9的内壁与相应的套管之间环形间隙中灌注有水泥,套管的材质采用碳钢。
第一抽水管道11、第二抽水管道14、第三抽水管道17、第一排水管道20、第二排水管道23、第一回灌管道26、第二回灌管道29、第三回灌管道32、第四回灌管道35、进水管道50和出水管道51均为横截面呈环状夹层结构的真空管道,环状夹层空间为真空,真空管道的材质采用PPR,真空管道的外部包裹有一层隔热层,真空管道上设有真空表55和抽真空阀56。真空管道用于防止水在运输过程中热量的散失。
地下热水循环利用系统的工作方法,包括以下工作模式:
第一种工作模式:在天气炎热时,利用丛式浅层抽采井1从相对浅层含水层57内采集温度较低的地下水,温度较低的地下水与居民用水在水源热泵空调系统4中进行热交换,实现制冷效果,热交换后的地下水进入回灌储水箱5中,并分别通过丛式浅层回灌一井6和丛式浅层回灌二井7回灌至相对浅层含水层57内;
第二种工作模式:在天气寒冷时,利用丛式深层抽采井2从相对深层含水层58内采集温度较高的地下水,温度较高的地下水与居民用水在水源热泵空调系统4中进行热交换,实现制热效果,热交换后的地下水进入回灌储水箱5内,并分别通过丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9回灌至相对深层含水层58。
第一种工作模式具体为:启动第一水泵12、第四水泵21、第六水泵27和第七水泵30,打开第一数显流量控制阀13、第四数显流量控制阀22、第六数显流量控制阀28和第七数显流量控制阀31,则经由第一抽水管道11从丛式浅层抽采井1中抽取温度较低的地下水,使温度较低的地下水进入水源热泵空调系统4中,居民用水通过进水管道50进入水源热泵空调系统4与地下水进行热交换,居民用水温度下降并从出水管道51流出,实现制冷效果;热交换后的地下水经由第四水泵21和第四数显流量控制阀22通过第一排水管道20进入回灌储水箱5内,回灌储水箱5内的地下水经由第六水泵27和第六数显流量控制阀28通过第一回灌管道26进入丛式浅层回灌一井6,回灌储水箱5内的地下水还经由第七水泵30和第七数显流量控制阀31通过第二回灌管道29进入丛式浅层回灌二井7,如此,回灌储水箱5内的地下水便可回灌至相对浅层含水层57内。
第二种工作模式具体为:启动第二水泵15、第四水泵21、第八水泵33和第九水泵36,打开第二数显流量控制阀16、第四数显流量控制阀22、第八数显流量控制阀34和第九数显流量控制阀37,则经由第二抽水管道14从丛式深层抽采井2中抽取温度较高的地下水,使温度较高的地下水进入水源热泵空调系统4中,居民用水通过进水管道50进入水源热泵空调系统4与地下水进行热交换,居民用水温度上升并从出水管道51流出,实现制热效果;热交换后的地下水经由第四水泵21和第四数显流量控制阀22通过第一排水管道20进入回灌储水箱5内,回灌储水箱5内的地下水经由第八水泵33和第八数显流量控制阀34通过第三回灌管道32进入丛式深层回灌一井8,回灌储水箱5内的地下水还经由第九水泵36和第九数显流量控制阀37通过第四回灌管道35进入丛式深层回灌二井9,如此,回灌储水箱5内的地下水便可回灌至相对深层含水层58内。
在丛式浅层抽采井1、丛式浅层回灌一井6和丛式浅层回灌二井7的工作期间,丛式深层抽采井2、丛式深层回灌一井8、丛式深层回灌二井9以及所在的相对深层含水层58进入地下水补偿和温度恢复期;在丛式深层抽采井2、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9的工作期间,丛式浅层抽采井1、丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7以及所在的相对浅层含水层57进入地下水补偿和温度恢复期。
在停机时间段,设备酸洗系统3里面的酸性溶液经由第三水泵18和第三数显流量控制阀19进入水源热泵空调系统4内,再经由第四水泵21和第四数显流量控制阀22进入回灌储水箱5内,再经由第五水泵24和第五数显流量控制阀25进入设备酸洗系统3内,完成一个酸洗循环,对水源热泵空调系统4和回灌储水箱5进行清洗。
在需要压裂工作时,利用含水层压裂增透备用系统10分别对丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9的含水层进行压裂作业,从而增加丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9的回灌量,具体为:含水层压裂增透备用系统10内的压裂液体分别经由第十水泵39和第十数显流量控制阀40通过第一压裂管道38进入丛式浅层回灌一井6、经由第十一水泵42和第十一数显流量控制阀43通过第二压裂管道41进入丛式浅层回灌二井7、经由第十二水泵45和第十二数显流量控制阀46通过第三压裂管道44进入丛式深层回灌一井8以及经由第十三水泵48和第十三数显流量控制阀49通过第四压裂管道47进入丛式深层回灌二井9,实现对丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9的含水层进行压裂作业。
本发明开设丛式浅层抽采井1和丛式深层抽采井2,并分别对应开设丛式浅层回灌一井6、丛式浅层回灌二井7、丛式深层回灌一井8和丛式深层回灌二井9,如此,使抽采井和回灌井的井口整体占地面积小,易于维护和管理;而且丛式井可以延伸更远,有效防止“热短路”问题;深层井和浅层井的结合使用,使不同温度的地下水的温度利用更合理,换热效率更高,地下水留有温度恢复期,避免了长期运行导致的热堆积和冷窟效应问题;利用含水层压裂增透备用系统10,用于增加回灌地层的渗透率,解决回灌困难问题;利用酸溶液定期清洗水源热泵空调系统4和回灌储水箱5内的水垢,防止水源热泵空调系统4运行中产生大量水垢影响换热效率;真空管道隔热性能好,保温效果更好。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解;依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.地下热水循环利用系统,其特征在于:包括丛式浅层抽采井、丛式深层抽采井、设备酸洗系统、水源热泵空调系统、回灌储水箱、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井、丛式深层回灌二井和含水层压裂增透备用系统,丛式浅层抽采井与水源热泵空调系统通过第一抽水管道连接,第一抽水管道上设置有第一水泵和第一数显流量控制阀,丛式深层抽采井与水源热泵空调系统通过第二抽水管道连接,第二抽水管道上设置有第二水泵和第二数显流量控制阀,设备酸洗系统与水源热泵空调系统通过第三抽水管道连接,第三抽水管道上设置有第三水泵和第三数显流量控制阀,水源热泵空调系统与回灌储水箱通过第一排水管道连接,第一排水管道上设置有第四水泵和第四数显流量控制阀,回灌储水箱与设备酸洗系统通过第二排水管道连接,第二排水管道上设置有第五水泵和第五数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式浅层回灌一井通过第一回灌管道连接,第一回灌管道上设置有第六水泵和第六数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式浅层回灌二井通过第二回灌管道连接,第二回灌管道上设置有第七水泵和第七数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式深层回灌一井通过第三回灌管道连接,第三回灌管道上设置有第八水泵和第八数显流量控制阀,回灌储水箱与丛式深层回灌二井通过第四回灌管道连接,第四回灌管道上设置有第九水泵和第九数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式浅层回灌一井通过第一压裂管道连接,第一压裂管道上设置有第十水泵和第十数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式浅层回灌二井通过第二压裂管道连接,第二压裂管道上设置有第十一水泵和第十一数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式深层回灌一井通过第三压裂管道连接,第三压裂管道上设置有第十二水泵和第十二数显流量控制阀,含水层压裂增透备用系统与丛式深层回灌二井通过第四压裂管道连接,第四压裂管道上设置有第十三水泵和第十三数显流量控制阀,水源热泵空调系统分别连接有用于通入居民用水的进水管道和用于排出居民用水的出水管道;
设备酸洗系统的储存罐内储存有配置好的酸性溶液,设备酸洗系统的储存罐上安装有放气阀、压力表和PH计。
2.根据权利要求1所述的地下热水循环利用系统,其特征在于:丛式浅层抽采井为垂直打入相对浅层含水层的竖直井,丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井为打入相对浅层含水层的水平井,丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井的井筒在相对浅层含水层水平延伸且远离丛式浅层抽采井的井筒,丛式深层抽采井为垂直打入相对深层含水层的竖直井,丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井为打入相对深层含水层的水平井,丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的井筒在相对深层含水层水平延伸且远离丛式深层抽采井的井筒;
丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井内均插入有套管,丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的内壁与相应的套管之间环形间隙中灌注有水泥,套管的材质采用碳钢。
3.根据权利要求2所述的地下热水循环利用系统,其特征在于:第一抽水管道、第二抽水管道、第三抽水管道、第一排水管道、第二排水管道、第一回灌管道、第二回灌管道、第三回灌管道、第四回灌管道、进水管道和出水管道均为横截面呈环状夹层结构的真空管道,环状夹层空间为真空,真空管道的材质采用PPR,真空管道的外部包裹有一层隔热层,真空管道上设有真空表和抽真空阀。
4.如权利要求3所述的地下热水循环利用系统的工作方法,其特征在于:包括以下工作模式:
第一种工作模式:在天气炎热时,利用丛式浅层抽采井从相对浅层含水层内采集温度较低的地下水,温度较低的地下水与居民用水在水源热泵空调系统中进行热交换,实现制冷效果,热交换后的地下水进入回灌储水箱中,并分别通过丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井回灌至相对浅层含水层内;
第二种工作模式:在天气寒冷时,利用丛式深层抽采井从相对深层含水层内采集温度较高的地下水,温度较高的地下水与居民用水在水源热泵空调系统中进行热交换,实现制热效果,热交换后的地下水进入回灌储水箱内,并分别通过丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井回灌至相对深层含水层。
5.根据权利要求4所述的地下热水循环利用系统的工作方法,其特征在于:第一种工作模式具体为:启动第一水泵、第四水泵、第六水泵和第七水泵,打开第一数显流量控制阀、第四数显流量控制阀、第六数显流量控制阀和第七数显流量控制阀,则经由第一抽水管道从丛式浅层抽采井中抽取温度较低的地下水,使温度较低的地下水进入水源热泵空调系统中,居民用水通过进水管道进入水源热泵空调系统与地下水进行热交换,居民用水温度下降并从出水管道流出,实现制冷效果;热交换后的地下水经由第四水泵和第四数显流量控制阀通过第一排水管道进入回灌储水箱内,回灌储水箱内的地下水经由第六水泵和第六数显流量控制阀通过第一回灌管道进入丛式浅层回灌一井,回灌储水箱内的地下水还经由第七水泵和第七数显流量控制阀通过第二回灌管道进入丛式浅层回灌二井,如此,回灌储水箱内的地下水便可回灌至相对浅层含水层内。
6.根据权利要求4所述的地下热水循环利用系统的工作方法,其特征在于:第二种工作模式具体为:启动第二水泵、第四水泵、第八水泵和第九水泵,打开第二数显流量控制阀、第四数显流量控制阀、第八数显流量控制阀和第九数显流量控制阀,则经由第二抽水管道从丛式深层抽采井中抽取温度较高的地下水,使温度较高的地下水进入水源热泵空调系统中,居民用水通过进水管道进入水源热泵空调系统与地下水进行热交换,居民用水温度上升并从出水管道流出,实现制热效果;热交换后的地下水经由第四水泵和第四数显流量控制阀通过第一排水管道进入回灌储水箱内,回灌储水箱内的地下水经由第八水泵和第八数显流量控制阀通过第三回灌管道进入丛式深层回灌一井,回灌储水箱内的地下水还经由第九水泵和第九数显流量控制阀通过第四回灌管道进入丛式深层回灌二井,如此,回灌储水箱内的地下水便可回灌至相对深层含水层内。
7.根据权利要求4所述的地下热水循环利用系统的工作方法,其特征在于:在丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井和丛式浅层回灌二井的工作期间,丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井、丛式深层回灌二井以及所在的相对深层含水层进入地下水补偿和温度恢复期;在丛式深层抽采井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的工作期间,丛式浅层抽采井、丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井以及所在的相对浅层含水层进入地下水补偿和温度恢复期。
8.根据权利要求4所述的地下热水循环利用系统的工作方法,其特征在于:在停机时间段,设备酸洗系统里面的酸性溶液经由第三水泵和第三数显流量控制阀进入水源热泵空调系统内,再经由第四水泵和第四数显流量控制阀进入回灌储水箱内,再经由第五水泵和第五数显流量控制阀进入设备酸洗系统内,完成一个酸洗循环,对水源热泵空调系统和回灌储水箱进行清洗。
9.根据权利要求4所述的地下热水循环利用系统的工作方法,其特征在于:在需要压裂工作时,利用含水层压裂增透备用系统分别对丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的含水层进行压裂作业,从而增加丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的回灌量,具体为:含水层压裂增透备用系统内的压裂液体分别经由第十水泵和第十数显流量控制阀通过第一压裂管道进入丛式浅层回灌一井、经由第十一水泵和第十一数显流量控制阀通过第二压裂管道进入丛式浅层回灌二井、经由第十二水泵和第十二数显流量控制阀通过第三压裂管道进入丛式深层回灌一井以及经由第十三水泵和第十三数显流量控制阀通过第四压裂管道进入丛式深层回灌二井,实现对丛式浅层回灌一井、丛式浅层回灌二井、丛式深层回灌一井和丛式深层回灌二井的含水层进行压裂作业。
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