一种可补冷、补热的地源热泵系统技术方案

本实用新型专利技术属于建筑空调安装技术领域，特别涉及一种可补冷、补热的地源热泵系统。该系统包括地源热泵机组、冷却塔、太阳能热水器、多组浅层地热井和井壁测温井，地源热泵机组的输入端设有输入管线，地源热泵机组的输出端设有输出管线，冷却塔的输入端、输出端分别与输出管线、输入管线相连通，太阳能热水器的输入端、输出端分别与输出管线、输入管线相连通，浅层地热井远离井壁测温井一侧设有投入式信号远传测温井。本实用新型专利技术通过井壁测温井以及浅层地热井内的热计量表实时监测地热侧取热、释热量，通过投入式信号远传测温井事实监测地温场变化特性，当地温场特性发生变化，通过冷却塔、太阳能热水器补冷、补热，保证地源热泵系统正常运行。常运行。常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种可补冷、补热的地源热泵系统


[0001]本技术属于建筑空调安装
，特别涉及一种可补冷、补热的地源热泵系统。

技术介绍

[0002]浅层地源热泵是利用介质水与蕴藏在地表以下0~200m范围内的岩土体、地下水进行冷热交换，冬季把土壤源中的热量“取”出来，供给室内采暖，夏季把室内热量“取”出来释放到地下土壤。地源热泵通过输入少量的电能，实现低品位热能向高品位热能转换，与传统能源相比具有可再生利用、运行费用低、占地面积小、节约水资源、有利环保等特征。
[0003]目前，地埋管土壤换热器热泵在中国得到了广泛的应用，主要服务对象是规模较大的多层住宅和办公建筑，土壤换热器采用垂直单U或双U型换热器群。这些密集垂直埋管的方式虽然能较好的适应中国地少人多的国情，但是也带了技术上的隐患，那就是土壤换热器布置范围内的土壤热平衡问题，引起了各方面对此技术长期运行效果越来越多的担心。当地埋管换热器夏季累计向土壤的放热量与冬季从土壤的取热量不一致，长期不平衡的堆积会超过土壤对热量的扩散能力，造成温度偏离初始温度，并导致冷却水温度随之变化和系统运行效率逐年下降。通常设计时，地源热泵系统取热、释热按系统满负荷运行计算，而实际使用时，往往因为办公区的企业入住率、冷冬、暖冬、热夏等各种复杂因素影响，使机组处于长期释热、取热状态，未能按设计状态运行，地源热泵系统出现冷热不平衡状态。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术的目的是提供一种可补冷、补热的地源热泵系统，该系统可通过井壁测温井以及浅层地热井内的热计量表实时监测地热侧取热、释热量，通过地热井布置区域周围设置的投入式信号远传测温井事实监测地温场变化特性。当地温场特性发生变化，通过冷却塔、太阳能热水器补冷、补热，保证地源热泵系统正常运行。
[0005]本技术的技术方案在于：一种可补冷、补热的地源热泵系统，包括地源热泵机组、冷却塔、太阳能热水器、多组浅层地热井和井壁测温井，所述地源热泵机组的输入端设有输入管线，所述输入管线与所述浅层地热井和井壁测温井分别连通，所述地源热泵机组的输出端设有输出管线，所述输出管线与所述浅层地热井和井壁测温井分别连通，所述冷却塔的输入端与所述输出管线相连通，所述冷却塔的输出端与所述输入管线相连通，所述太阳能热水器的输入端与所述输出管线相连通，所述太阳能热水器的输出端与所述输入管线相连通，所述浅层地热井远离井壁测温井一侧设有投入式信号远传测温井。
[0006]所述井壁测温井沿井壁自上而下设置有多个测温探头，所述测温探头包括探头，所述探头连接有护套管，所述护套管内设有与探头相连接的测温屏蔽线，所述探头靠近井壁一侧设有硬质物，所述硬质物与所述护套管分别固定连接有PE管，所述PE管沿井壁设置。
[0007]靠近所述浅层地热井和井壁测温井一侧的输入管线上设有电动启闭阀Ⅱ，靠近所
述地源热泵机组一侧的输入管线上依次设有地热侧循环泵和第七电动启闭阀。
[0008]靠近所述浅层地热井和井壁测温井一侧的输出管线上依次设有热计量表和电动启闭阀Ⅰ，靠近所述地源热泵机组一侧的输出管线上设有第五电动启闭阀。
[0009]所述冷却塔的输入端管道上依次设有冷却塔补冷循环泵和第三电动启闭阀，所述冷却塔的输出端管道上设有第四电动启闭阀。
[0010]所述太阳能热水器的输入端管道上依次设有太阳能补热循环泵和第一电动启闭阀，所述太阳能热水器的输出端管道上设有第二电动启闭阀。
[0011]所述输出管线与所述输入管线之间设有循环管线，所述循环管线一端连接在所述地热侧循环泵和第七电动启闭阀之间的管道上，另一端连接在第五电动启闭阀与所述冷却塔的输入端与输出管线连接处之间的管道上，所述循环管线上设有第六电动启闭阀。
[0012]本技术的技术效果在于：本技术通过太阳能热水器、冷却塔灵活补冷、补热，保证地源热泵机组长年正常运行，当地温场温度变化，偏离原地温场特性时可开启太阳能热水器、太阳能热水器循环泵及需要补热区域浅层地热井内的电动启闭阀，将太阳能热水热量补充至土壤；当需要释热时，开启冷却塔、冷却塔循环泵及需要释热区域浅层地热井内的电动启闭阀，将土壤热量通过冷却塔释放至环境中，释热、补热循环均仅需开启冷却塔循环泵或太阳能热水循环泵耗费很少电能达到土壤热平衡效果。
[0013]以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
[0014]图1是本技术一种可补冷、补热的地源热泵系统的结构示意图。
[0015]图2是本技术一种可补冷、补热的地源热泵系统的测温探头结构示意图。
[0016]附图标记：1
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地源热泵机组；2
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冷却塔；3
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太阳能热水器；4
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投入式信号远传测温井；5
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浅层地热井；6
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井壁测温井；7
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测温探头；701
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护套管；702
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探头；703
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硬质物；704
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PE管；8
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地热侧循环泵；901
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第一电动启闭阀；902
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第二电动启闭阀；903
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第三电动启闭阀；904
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第四电动启闭阀；905
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第五电动启闭阀；906
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第六电动启闭阀；907
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第七电动启闭阀；10
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热计量表；11
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电动启闭阀Ⅰ；12
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电动启闭阀Ⅱ；13
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太阳能补热循环泵；14
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冷却塔补冷循环泵；15
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输入管线；16
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输出管线；17
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循环管线。
实施方式
[0017]实施例1
[0018]如图1所示，一种可补冷、补热的地源热泵系统，包括地源热泵机组1、冷却塔2、太阳能热水器3、多组浅层地热井5和井壁测温井6，所述地源热泵机组1的输入端设有输入管线15，所述输入管线15与所述浅层地热井5和井壁测温井6分别连通，所述地源热泵机组1的输出端设有输出管线16，所述输出管线16与所述浅层地热井5和井壁测温井6分别连通，所述冷却塔2的输入端与所述输出管线16相连通，所述冷却塔2的输出端与所述输入管线15相连通，所述太阳能热水器3的输入端与所述输出管线16相连通，所述太阳能热水器3的输出端与所述输入管线15相连通，所述浅层地热井5远离井壁测温井6一侧设有投入式信号远传测温井4。
[0019]本技术包括地源热泵机组1、冷却塔2、太阳能热水器3、浅层地热井5和井壁测
温井6，冷却塔2可将地源热泵机组1多余热量释放到大气中，太阳能热水器3可吸收太阳热补充至土壤，投入式信号远传测温井4可通过测温探头远传井内各个高度温度变化，进而检测地温场变化情况。本技术通过太阳能热水器3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可补冷、补热的地源热泵系统，其特征在于：包括地源热泵机组（1）、冷却塔（2）、太阳能热水器（3）、多组浅层地热井（5）和井壁测温井（6），所述地源热泵机组（1）的输入端设有输入管线（15），所述输入管线（15）与所述浅层地热井（5）和井壁测温井（6）分别连通，所述地源热泵机组（1）的输出端设有输出管线（16），所述输出管线（16）与所述浅层地热井（5）和井壁测温井（6）分别连通，所述冷却塔（2）的输入端与所述输出管线（16）相连通，所述冷却塔（2）的输出端与所述输入管线（15）相连通，所述太阳能热水器（3）的输入端与所述输出管线（16）相连通，所述太阳能热水器（3）的输出端与所述输入管线（15）相连通，所述浅层地热井（5）远离井壁测温井（6）一侧设有投入式信号远传测温井（4）。2.根据权利要求1所述一种可补冷、补热的地源热泵系统，其特征在于：所述井壁测温井（6）沿井壁自上而下设置有多个测温探头（7），所述测温探头（7）包括探头（702），所述探头（702）连接有护套管（701），所述护套管（701）内设有与探头（702）相连接的测温屏蔽线，所述探头（702）靠近井壁一侧设有硬质物（703），所述硬质物（703）与所述护套管（701）分别固定连接有PE管（704），所述PE管（704）沿井壁设置。3.根据权利要求1所述一种可补冷、补热的地源热泵系统，其特征在于：靠近所述浅层地热井（5）和井壁测温井（6）一侧的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳斌，刘轩，张辽，张勇，杨晨波，闫光辰，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：