耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统及采集方法技术方案

一种耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统及采集方法，所述系统包括下沉式再生水厂及其周围的若干套单井循环地下水源热泵、回填材料、热泵机组和控制单元；下沉式再生水厂包括埋设于回填材料中的污水处理单元；单井循环地下水源热泵包括井壁、井壁内依次设置的回灌区、隔断区和抽水区，以及井壁外的回填区；还包括连通出水总管路和回灌区的回水管，及连通进水总管路和抽水区的抽水管，且抽水管上设有抽水泵；热泵机组的入水口与进水总管路连通，且出水口与出水总管路连通，在进水总管路和出水总管路的至少一个上设置循环水泵，循环水在热泵机组内实现对外换热；控制单元分别与抽水泵、循环水泵和热泵机组信号连接。循环水泵和热泵机组信号连接。循环水泵和热泵机组信号连接。

【技术实现步骤摘要】
耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统及采集方法


[0001]本专利技术属于能源利用及节能
，尤其涉及一种耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统及其设置方法，和热能采集方法。

技术介绍

[0002]近几年来，环境问题日益严峻，各国越来越重视低碳社会建设，节能环保已经成为现代生产生活的主流和趋势。浅层地热能作为清洁绿色可再生能源，具备分布广、储量大、稳定持续且高效的特征，借助于热泵技术，得到了迅速发展，不断增大其在能源结构的占比。单井循环地下水源热泵系统作为新型开发利用浅层地热能的热泵技术，相较于其他热泵技术，具备投资低、占地少、稳定高效且可持续的特征，在实际工程中得到了迅速的发展。然而，单井循环地热能采集系统由于其井结构特点，容易出现热贯通现象(热源井回灌水从回灌区进入抽水区过程中，未进行完整的换热，水温低于或高于抽水区水温，而进入抽水区后，在热传导和对流换热的作用下，其温度锋面会导致抽水区出水温度不同程度的升高或降低)，该现象易降低系统换热效率，也是制约单井循环地下水源热泵发展的主要因素之一。热贯通现象是伴随着流贯通的形成而出现的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统，其特征在于，包括下沉式再生水厂及其周围的若干套单井循环地下水源热泵、回填材料、热泵机组和控制单元；下沉式再生水厂包括埋设于所述回填材料中的污水处理单元；单井循环地下水源热泵包括井壁、井壁内依次设置的回灌区、隔断区和抽水区，以及井壁外的回填区；还包括连通出水总管路和回灌区的回水管，及连通进水总管路和抽水区的抽水管，且抽水管下端设有抽水泵；热泵机组的入水口与所述进水总管路连通，且出水口与所述出水总管路连通，在进水总管路和出水总管路的至少一个上设置循环水泵，循环水在热泵机组内实现对外换热；控制单元分别与抽水泵、循环水泵和热泵机组信号连接。2.如权利要求1所述的耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统，其特征在于，回水管上设置回水阀，抽水管上设置抽水阀和温度传感器，所述控制单元与所述回水阀、抽水阀和温度传感器信号连接。3.如权利要求2所述的耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统，其特征在于，在污水处理单元两侧对称地布置2
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12套单井循环地下水源热泵，井深H为50
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80m，井内直径d为300
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400mm，相邻单井循环地下水源热泵的间距D满足：H/5≤D≤H/3。4.如权利要求1
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3任一项所述的耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统，其特征在于，单井循环地下水源热泵的回灌区高度H1为15
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35m，隔断区高度H2为8
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20m，抽水区高度H3为15
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35m。5.如权利要求4所述的耦合下沉再生水厂的单井循环地热能采集系统，其特征在于，以质量份计，所述回填材料的原料包括以下组分：所述钢渣微粉和矿渣微粉的粒径在300μm以下，比表面积为400
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600m2/kg；碳纤维粉直径5
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10μm，长度100
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200μm；石英砂粒径0.2
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0.8mm，密度为1.3
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1.8g/cm3；所述回填材料的导热系数2
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3W/(m〃K)，1h抗压强度大于1Mpa，28d抗压强度大于50MPa。6.如权利要求5所述的耦合下沉再生水厂的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱柯，李朋，庞洪涛，江乐勇，侯锋，呼广辉，赵颖出，
申请(专利权)人：信开环境投资有限公司，
类型：发明
国别省市：