一种基岩地区浅层地热换热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及浅层地热应用技术领域，特别是涉及一种基岩地区浅层地热换热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机上具有第一连接口和第二连接口并用于与空调系统相连；地源热泵主机上还具有冷热源输入口和冷热源输出口，且在冷热源输入口和冷热源输出口上各自连接有抽水管和出水管，在抽水管上设置有抽吸装置；并且还包括设置在基岩地区的且竖向向下设置的一个或一个以上的钻孔；钻孔内部具有换热用液体；抽水管远端竖向向下伸入到钻孔内部下端；出水管远端竖向向下伸入到钻孔内部上端且使得出水管远端端面间隔的位于换热用液体上表面上方。本实用新型专利技术具有能够更好的适用于较完整基岩地区，能够更好的提高换热效率，能够更好的降低成本的优点。更好的降低成本的优点。更好的降低成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基岩地区浅层地热换热系统


[0001]本技术涉及浅层地热应用
，特别是涉及一种基岩地区浅层地热换热系统。

技术介绍

[0002]浅层地热能是蕴藏在地表以下一定深度（一般小于200米）范图内岩土体、地下水和地表水中的热能，也称浅层地温能。它受地球内部能量传导和太阳辐射共同作用而产生，一般温度低于25℃。主要通过热泵技术对浅层土壊、地下水和地表水中的地热能进行利用，对建筑进行供热制冷和提供生活热水，是建筑节能的重要途径。由于其良好的节能、环保效益，近年来得到了广泛而快速的发展。目前全国浅层地热能应用面积约8.4亿平方米，作为化石能源的替代资源，可显著减少二氧化碳等污染物排放，缓解城市“热岛效应”。大力开发浅层地热能资源，对于调整能源结构、节能减排、促进生态文明建设均具有十分重大而深远的意义。
[0003]根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统三种。地埋管地源热泵系统由于不受地下水、地表水资源制约，它具有可循环再生、清洁环保、分布广泛、储量大、埋藏较浅、可就近开发利用等特点，可规模化的推广应用。虽然各地大力推广和应用浅层地热能，取得了较好成效，但与全国各类建筑总面积约600亿平方米相比，利用率仅约2%，主要是其投资较大，特别是常规地埋管地源热泵系统，初投资更大，较普通空调系统增加200～300元/ m2一般来讲，影响到其推广应用，特别是广大农村地区，更难以推广应用。
[0004]现有的浅层地热能通过地埋管地源热泵技术为建筑物进行供暖、制冷及提供生活热水。地埋管地源热泵系统包括地下埋管部分、机组部分及房间空调末端部分。无论是何种岩土层结构，常规地下埋管均为闭式循环，主要包括钻孔及孔内安装U形管换热器，由于U形管换热能力有限，需要施工较多的钻孔才能满足建筑需要，导致成本过高。如冬季从岩土体中取热时，岩土体中的热量先传至孔内回填层，再传至U形管，最后才将热量传到U形管中的循环液，循环液再通过循环泵到热泵机组。
[0005]因此，怎样才能够提供一种能够更好的适用于较完整基岩地区，能够更好的提高换热效率，能够更好的降低成本的基岩地区浅层地热换热系统，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是，怎样提供一种能够更好的适用于较完整基岩地区，能够更好的提高换热效率，能够更好的降低成本的基岩地区浅层地热换热系统。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种基岩地区浅层地热换热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机上具有第一连接口和第二连接口并用于与空调系统相连；地源热
泵主机上还具有冷热源输入口和冷热源输出口，且在冷热源输入口和冷热源输出口上各自连接有抽水管和出水管，在抽水管上设置有抽吸装置；并且还包括设置在基岩地区的且竖向向下设置的一个或一个以上的钻孔；钻孔内部具有换热用液体；抽水管远端竖向向下伸入到钻孔内部下端；出水管远端竖向向下伸入到钻孔内部上端且使得出水管远端端面间隔的位于换热用液体上表面上方。
[0008]这样，上述基岩地区浅层地热换热系统，应用于较完整或完整基岩地区，为孔内开式循环，即全孔循环，通过钻孔与岩石进行直接换热，如冬季从岩土体中取热时，岩土体中的热量传至钻孔内水体中（换热用液体），通过钻孔内的水通过抽吸装置直接到地源热泵主机。该方式提高了换热效率，单孔换热量显著提升，单孔换热量较常规U型管换热方式提高4～5倍，因此钻孔数量仅常规系统的20～25%。农村住房及别墅空调面积一般在200～300平方米，按常规系统需要钻孔4～6个（按每孔100米深计算），用该方式仅需1～2个钻孔，减少投资及占地面积，易于推广。
[0009]作为优化，所述抽吸装置为自吸水泵。
[0010]这样，选用自吸水泵，更加方便使用，且能够提高水循环效率。
[0011]作为优化，在钻孔内部上端设置有井口套管，井口套管外周壁相贴支撑在钻孔上端内周壁上。
[0012]这样，设置井口套管，能够对钻孔上端内周壁进行支撑和约束。
[0013]作为优化，钻孔包括上端的钻孔土层段和下端的钻孔基岩段，井口套管下端向下伸入到钻孔基岩段内，且使得井口套管下端向下伸入到钻孔基岩段内的长度为0.5～1米。
[0014]这样，井口套管的安装更加合理，能够更好的对钻孔土层段形成支撑。进一步的，井口套管的长度为2
‑
10米。
[0015]作为优化，在钻孔基岩段内周壁上设置有一层水泥浆以能够用于填充钻孔基岩段内周壁具有的裂隙。
[0016]这样，通过设置一层水泥浆，能够用于填充钻孔基岩段内周壁具有的裂隙，更好的避免钻孔内水体中（换热用液体）的流失，让孔内保持稳定的水位，保证自吸水泵能正常工作。
[0017]作为优化，井口套管上端面向上延伸并使得井口套管上端面竖向呈间隔的位于钻孔上端面上方。
[0018]这样，能够更好的避免周边的泥土以及杂物进入到钻孔内。
[0019]作为优化，钻孔的深度为80～150米；钻孔的内径为130～171mm。
[0020]这样，钻孔的深度和钻孔的内径更加的合理。
[0021]作为优化，钻孔与地源热泵主机之间的水平间距小于15米。
[0022]这样，钻孔与地源热泵主机之间的水平间距设置更加的合理。
[0023]作为优化，冷热源输入口和冷热源输出口上各自对应的连接有第一管接头和第二管接头；第一管接头和第二管接头各自对应的与抽水管和出水管相连。
[0024]这样，设置有第一管接头和第二管接头，更加方便连接。
[0025]作为优化，第一连接口和第二连接口上各自连接有第三管接头和第四管接头。
[0026]这样，设置有第三管接头和第四管接头，更加方便连接。
附图说明
[0027]图1是本技术具体实施方式中的基岩地区浅层地热换热系统的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，需注意的是，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]如图1所示，一种基岩地区浅层地热换热系统，包括地源热泵主机1，地源热泵主机上具有第一连接口和第二连接口并用于与空调系统相连；地源热泵主机上还具有冷热源输入口和冷热源输出口，且在冷热源输入口和冷热源输出口上各自连接有抽水管2和出水管3，在抽水管上设置有抽吸装置4；并且还包括设置在基岩地区的且竖向向下设置的一个或一个以上的钻孔5；钻孔内部具有换热用液体6；抽水管远端竖向向下伸入到钻孔内部下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基岩地区浅层地热换热系统，包括地源热泵主机，地源热泵主机上具有第一连接口和第二连接口并用于与空调系统相连；地源热泵主机上还具有冷热源输入口和冷热源输出口，且在冷热源输入口和冷热源输出口上各自连接有抽水管和出水管，在抽水管上设置有抽吸装置；其特征在于，还包括设置在基岩地区的且竖向向下设置的一个或一个以上的钻孔；钻孔内部具有换热用液体；抽水管远端竖向向下伸入到钻孔内部下端；出水管远端竖向向下伸入到钻孔内部上端且使得出水管远端端面间隔的位于换热用液体上表面上方。2.如权利要求1所述的一种基岩地区浅层地热换热系统，其特征在于：所述抽吸装置为自吸水泵。3.如权利要求1所述的一种基岩地区浅层地热换热系统，其特征在于：在钻孔内部上端设置有井口套管，井口套管外周壁相贴支撑在钻孔上端内周壁上。4.如权利要求3所述的一种基岩地区浅层地热换热系统，其特征在于：钻孔包括上端的钻孔土层段和下端的钻孔基岩段，井口...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭清元，刘贤燕，谢亚巍，杨洵，
申请(专利权)人：重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队，
类型：新型
国别省市：