一种多井合一水源热能交换方法及地热井技术

本发明专利技术公开一种多井合一水源热能交换方法及地热井，通过设置一定深度的地热井，将地表划分为地表浅水层、不透水层及地表深水层，地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应；由抽水泵将地表深水层的水通过管道输送到交换器，再由交换器输送到地表浅水层，所述地表浅水层的水通过排水泵直接排入所述地表深水层，本发明专利技术的优点是：1.仅仅用一个地热井解决了抽水、回灌问题，结构合理，施工方便，成本低；2.节约了宝贵的水资源；3.施工灵活，可根据不同的地表情况，设置不同数量的地热井。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑领域，具体说是一种水源热能交换方法及实现该方法的地热井。
技术介绍
随着城市的不断发展，人们生活水平的不断提高，楼房的取暖、冷却问题越来越重要，传统的加热、制冷方式不仅浪费资源，也带来严重的环保问题；现在广泛采用的方法是利用自然规律，不浪费资源的环保方式，如采用太阳能、地热等绿色资源的方法越来越得到广泛的应用。采用地热资源的方法，一般是利用地表深层与地表的温差，以水为介质，辅以电能的方式来达到取暖或制冷的目的。传统的水源热能交换方法是在地表设置多个地热井，分别用于采集地热和排放水，由于这种结构需要建造多个地热井，不仅浪费大量的人力、物力，而且占用了宝贵的城市空间。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开一种结构简单且仅仅由单一地热井构成的热能交换方法，具体方案如下一种多井合一水源热能交换方法，通过设置一定深度的地热井，将地表划分为地表浅水层、不透水层及地表深水层，地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应；由抽水泵将地表深水层的水通过管道输送到交换器，再由交换器输送到地表浅水层，所述地表浅水层的水通过排水泵直接排入所述地表深水层，具体方法为在地热井的上部设置排水泵，排水泵的进水口设置在地热井的上部，排水泵的出水口在地热井的下部，在地热井的上部的井壁上设置大量进水孔，在地热井的下部的井壁上设置大量出水孔，地热井的中部井壁为密封状; 地热井的下部直径小于地热井的上部直径；在地热井的上部还设置排气管。所述地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应；在所述地热井的上部设置排水泵，排水泵的进水口设置在地热井的上部，排水泵的出水口在地热井的下部分内，在地热井的上部分的井壁上设置大量进水孔，在地热井的下部的井壁上设置大量出水孔，地热井的中部分井壁为密封状；地热井的下部分的直径小于地热井的上部分的直径；所述抽水泵设置在地热井的最下部；所述热水井的下部分内、所述排水泵的出水口与所述抽水泵间设置隔断，在地热井的上部分还设置排气管。所述抽水泵也可以设置在地热井的上部分，将抽水泵的进水口设置在地热井的下部分的下端即可；所述地热井的下部井壁内侧设置滤网，所述滤网与井壁间设置滤料；在地热井的上部井壁的内侧设置滤网；所述地热井的顶部设置井室。本专利技术的优点是1.仅仅用一个地热井解决了抽水、回灌问题，结构合理，施工方便，成本低；2.节约了宝贵的水资源；3.施工灵活，可根据不同的地表情况，设置不同数量的地热井，且每个地热井也可设置不同的地热井深度、上、中、下各自的尺寸等技术指标。 附图说明图1为本专利技术的原理图。 具体实施例方式下面结合附图具体说明本专利技术，如图1所示，所述地热井1在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应；在所述地热井1的上部设置排水泵2，排水泵的进水口设置在地热井1的上部，排水泵2的出水口在地热井1的下部分内，在地热井1的上、下部分的井壁上设置大量的孔，地热井的中部分井壁为密封状；地热井的下部分的直径小于地热井的上部分的直径；所述抽水泵8的进水口设置在地热井的最下部， 所述抽水泵8的出水口通过管道9与换热器10连接；所述换热器10的出水口通过出水管道11与地热井的上部分连接，所述热水井的下部分内、所述排水泵2的出水口 3与所述抽水泵2的进水口间设置隔断12，在地热井的上部分还设置排气管4。所述抽水泵8也可以设置在地热井的上部分或其他地方，只要将抽水泵8的进水口设置在地热井的下部分的下端即可；为防止泥沙对井壁进、出水孔的堵塞，所述地热井的下部井壁内侧设置滤网7，所述滤网7与井壁间设置滤料5 ；在地热井的上部井壁的内侧设置滤网7 ；为起到安全警示作用及安装必要的电控设施，所述地热井的顶部设置井室6。本专利技术的原理是地面的水如果向下层更深的地表排放，需要中间设置不透水层，为此，地热井的中间部分的井壁不设置孔，使得该部分的土壤是干燥的，利用土壤的自然粘性，可将上层的地表浅水层和下层的地表深水层分开，水进入地热井内的排水泵2的进水口，在排水泵2的作用下，水被输送到地热井的下部分，由于地热井下部分的井壁上有许多出水孔，水在排水泵的压力下由这些出水孔进入地表深水层；而由于设置了隔断，所以，排入地表深水层的水不会直接进入抽水泵进水口，而是通过井壁上的孔流入地表深水层的上部分，再经过自然流动，会慢慢流入地表深水层的下部，在这个过程中，水的温度自然受到地表温度的影响而改变，而地热井的中部分的井壁上没有孔，所以，水不会进入不透水层， 这样，就通过地热井将地表的水向下排出，而中间部分由于井壁没有孔，没有水流出，使地表的这一层形成了不透水层。 为防止地热井下部分的水的压力传递到地热井的上部分，所述地热井的上部分的直径大于下部分的直径，这样，有少量的回流的水在体积突然变大的情况下，自然压力释放；为防止水里的气泡对水流出下部分的影响，设置了排气管，气体可从该管道向上流出。权利要求1.一种多井合一水源热能交换方法，其特征在于通过设置一定深度的地热井，将地表划分为地表浅水层、不透水层及地表深水层，地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应； 由抽水泵将地表深水层的水通过管道输送到交换器，再由交换器输送到地表浅水层，所述地表浅水层的水通过排水泵直接排入所述地表深水层，具体方法为在地热井的上部设置排水泵，排水泵的进水口设置在地热井的上部，排水泵的出水口在地热井的下部，在地热井的上部的井壁上设置大量进水孔，在地热井的下部的井壁上设置大量出水孔，地热井的中部井壁为密封状；地热井的下部直径小于地热井的上部直径；在地热井的上部还设置排气管。2.一种实现权力要求1所述方法的地热井，包括换热器，抽水泵、排水泵，所述换热器的进水口与抽水泵的出水口连接，所述换热器的出水口与所述排水泵的进水口连接，其特征在于所述地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应；在所述地热井的上部设置排水泵， 排水泵的进水口设置在地热井的上部，排水泵的出水口在地热井的下部分内，在地热井的上部分的井壁上设置大量进水孔，在地热井的下部的井壁上设置大量出水孔，地热井的中部分井壁为密封状；地热井的下部分的直径小于地热井的上部分的直径；所述抽水泵进水口设置在地热井的最下部；所述热水井的下部分内、所述排水泵出水口与所述抽水泵的进水口间设置隔断，在地热井的上部分还设置排气管。3.根据权力要求2所述的地热井，其特征在于所述地热井的下部井壁内侧设置滤网， 所述滤网与井壁间设置滤料；在地热井的上部井壁的内侧设置滤网。4.根据权力要求2所述的地热井，其特征在于所述地热井的顶部设置井室。全文摘要本专利技术公开一种多井合一水源热能交换方法及地热井，通过设置一定深度的地热井，将地表划分为地表浅水层、不透水层及地表深水层，地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多井合一水源热能交换方法，其特征在于：通过设置一定深度的地热井，将地表划分为地表浅水层、不透水层及地表深水层，地热井在地表以下分成上、中、下三部分，所述上部分与地表浅水层对应，所述中部分与不透水层对应，所述下部分与地表深水层对应；由抽水泵将地表深水层的水通过管道输送到交换器，再由交换器输送到地表浅水层，所述地表浅水层的水通过排水泵直接排入所述地表深水层，具体方法为：在地热井的上部设置排水泵，排水泵的进水口设置在地热井的上部，排水泵的出水口在地热井的下部，在地热井的上部的井壁上设置大量进水孔，在地热井的下部的井壁上设置大量出水孔，地热井的中部井壁为密封状；地热井的下部直径小于地热井的上部直径；在地热井的上部还设置排气管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾亮，曾庆辉，赵凤琴，郑伟，
申请(专利权)人：沈阳中建东设岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：89