CN214581922U - 能够蓄热的套管式换热井系统 - Google Patents

Abstract

一种能够蓄热的套管式换热井系统。其包括换热井、换热管、循环泵、热泵机组、进水管路、回水管路、旁通管和两个切换控制阀；两个切换控制阀分别安装在进水管路和回水管路上；旁通管的两端分别连接在位于切换控制阀和换热井之间的进水管路和回水管路上，并且旁通管上安装一个阀门。本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统具有如下有益效果：能够大幅度提高地热能的利用率，对于地热能的可持续开发、环境保护具有重要意义。另外，对于现有的套管式换热井系统的结构基本没有改变，因此成本低，经济性好。

Description

能够蓄热的套管式换热井系统

技术领域

本实用新型属于换热井技术领域，特别是涉及一种能够蓄热的套管式换热井系统。

背景技术

传统的套管式换热井系统就是首先在大地土壤中钻孔而形成换热井，然后将预制好且下端呈开口状的换热管置于换热井中，之后使作为冷媒的循环水在换热管及换热井与设置在地面上的热泵机组之间循环流动，从而将待调节室内空间的热量通过换热管的管壁及换热井内的循环水散入大地，由此实现对该空间的供冷；或经由换热管的管壁及换热井内环空中循环的水来换取土壤中的热量，被加热后的高温水，经由保温的换热管流向热泵机组，然后通过热泵机组向该空间供热。套管式换热井换热系统的优点是其为一种环境友好的换热途径，能够彻底解决对地下水资源的依赖，杜绝地下水位下降、地下水污染、热污染等问题。

但这种套管式换热井系统的缺点是，在实际的应用中，仅仅能在供热季期间利用地热能，但在非供热不能利用其隐形的热量，因此该期间内的地热能无法得到充分利用，而这种系统的初期投资又偏高，因此长时间不利用这种本可以利用的热量，就会造成很大的浪费，所以经济性较差。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够蓄热的套管式换热井系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统包括换热井、换热管、循环泵、热泵机组、进水管路和回水管路；其中，所述的换热井位于大地土壤中，内部充满循环水；换热管垂直设置在换热井内，下端呈开口状且与换热井的底面间存在距离；循环泵设置在地面上，进水口位于换热管内部，出水口与进水管路的一端相连；进水管路的另一端连接在热泵机组的进口；热泵机组的出口通过管路连接用户终端；回水管路的一端连接用户终端，另一端位于换热井内；所述的能够蓄热的套管式换热井系统还包括旁通管和两个切换控制阀；两个切换控制阀分别安装在进水管路和回水管路上；旁通管的两端分别连接在位于切换控制阀和换热井之间的进水管路和回水管路上，并且旁通管上安装一个阀门。

所述的切换控制阀采用手动阀门或电动阀门。

本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统具有如下有益效果：能够大幅度提高地热能的利用率，对于地热能的可持续开发、环境保护具有重要意义。另外，对于现有的套管式换热井系统的结构基本没有改变，因此成本低，经济性好。

附图说明

图1为本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统包括换热井1、换热管2、循环泵3、热泵机组4、进水管路5和回水管路6；其中，所述的换热井1位于大地土壤中，内部充满循环水；换热管2垂直设置在换热井1内，下端呈开口状且与换热井1的底面间存在距离；循环泵3设置在地面上，进水口位于换热管2内部，出水口与进水管路5的一端相连；进水管路5的另一端连接在热泵机组4的进口；热泵机组4的出口通过管路连接用户终端7；回水管路6的一端连接用户终端7，另一端位于换热井1内；所述的能够蓄热的套管式换热井系统还包括旁通管8和两个切换控制阀9；两个切换控制阀9分别安装在进水管路5和回水管路6上；旁通管8的两端分别连接在位于切换控制阀9和换热井1之间的进水管路5和回水管路6上，并且旁通管8上安装一个阀门10。

所述的切换控制阀9采用手动阀门或电动阀门。

现将本实用新型提供的能够蓄热的套管式换热井系统的工作原理阐述如下：

现以冬季供热为例进行说明，在供热时间段内，本系统运行时，首先利用手动或电动方式打开两个切换控制阀9，同时关闭旁通管8上的阀门10，此时旁通管8内不通入循环水，来自用户终端7且与室内空气进行过热交换的冷循环水将在循环泵3的加压和重力双重作用下通过回水管路6流入换热井1内，然后沿井壁环空向下流动到井底后，再从换热管2下端的开口流入换热管2的内部，之后在换热管2内向上流动，在此过程中，该冷循环水将通过换热管2的管壁与大地间进行热交换，从大地吸收热量而变成热循环水，然后通过进水管路5流入热泵机组4；最后再经相应的管路流入用户终端7；在用户终端7中，该热循环水将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。夏季制冷的过程类似。

在非供热或制冷时间段内，关闭上述切换控制阀9，打开旁通管8上的阀门10，这时换热管2内的循环水不再输出到热泵机组4及用户终端7，而是在换热井1内进行循环，此时循环水将流过旁通管8。由于换热井1底部的温度比较高，井口温度比较低，土壤温度随着深度的加深而升高，因此，经过循环水的不断循环，可以将换热井1内的热量比较均匀地蓄于换热井1周围的土壤中，即使得由浅到深的土壤层的温度得到提升，而浅部土壤的保温性能比较好，因此蓄热的效果比较好，而深部的土壤导热性比较好，因此能够很快地获得大地的传热，恢复热量。经过蓄热以后，换热井1的总热量获得了大幅的提升，因此在进入供热时间段时，换热井可以提供更多的热量，所以可在不增加初期投资、仅仅使用非常低的运行费情况下，有效提升换热井1的商业价值。

Claims (2)

1.一种能够蓄热的套管式换热井系统，其包括换热井(1)、换热管(2)、循环泵(3)、热泵机组(4)、进水管路(5)和回水管路(6)；其中，所述的换热井(1)位于大地土壤中，内部充满循环水；换热管(2)垂直设置在换热井(1)内，下端呈开口状且与换热井(1)的底面间存在距离；循环泵(3)设置在地面上，进水口位于换热管(2)内部，出水口与进水管路(5)的一端相连；进水管路(5)的另一端连接在热泵机组(4)的进口；热泵机组(4)的出口通过管路连接用户终端(7)；回水管路(6)的一端连接用户终端(7)，另一端位于换热井(1)内；其特征在于：所述的能够蓄热的套管式换热井系统还包括旁通管(8)和两个切换控制阀(9)；两个切换控制阀(9)分别安装在进水管路(5)和回水管路(6)上；旁通管(8)的两端分别连接在位于切换控制阀(9)和换热井(1)之间的进水管路(5)和回水管路(6)上，并且旁通管(8)上安装一个阀门(10)。

2.根据权利要求1所述的能够蓄热的套管式换热井系统，其特征在于：所述的切换控制阀(9)采用手动阀门或电动阀门。

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