[发明专利]利用地下含水层蓄热供热或蓄冷供冷的系统

说明书

一、技术领域

本发明属于在物质中累积热量的供热系统和建筑技术。

二技术背景

利用地下含水层蓄热或蓄冷是人们探索蓄热或蓄冷的一种途径，《新能源》2000年第22卷第12期作者：高继慧，横山孝男，期刊QCode：xny200012037《利用地下蓄水层蓄热的清洁能源技术》一文就是其中一例，但是这些探索研究没有进入大规模的应用实施，原因在于地下水并非一个理想隔绝的池水，地下水的流动和热交换降低了所存热或冷的保温性能，而现有研究没有对蓄热区的地下水与蓄热区外地下水隔离深入研究，以至于利用地下含水层蓄热或蓄冷没有大规模推广实施。

三、发明内容

本发明所要解决的技术问题是避免蓄热区1的地下水与蓄热区外8的地下水的对流和热交换；蓄热区地下水的水位不随周围地下水位的升降而升降；提高蓄热区地下水位，增大不含水的沙砾层的蓄热利用率。

本发明采用的技术方案是：

在蓄热区1的四周建设地下连续墙，阻止蓄热区1的地下水从四周与蓄热区外8的地下水对流和热交换。或者打筑底井2，然后向筑底井2中注入堵漏剂，使得渗透的堵漏剂与上石形成圆柱形的混凝体10，筑底井2数量和密度取决于堵漏浆的扩散距离，使得从相邻的筑底井2扩散的混凝体10相互重叠形成四周密闭的堵漏坝，阻止蓄热区1内的地下水从四周与区域外的地下水对流和热交换。地下连续墙或筑底井2的深度取决于岩层的深度和蓄热区1的设计深度。如果蓄热区1底部渗漏，与蓄热区外8的地下水相连通，则蓄热区1只能做蓄热供热用途。若蓄冷供冷或要提高蓄热区地下水位，则需要在底部渗漏的蓄热区1构筑防渗隔离底6。防渗隔离底6的构筑方式是在蓄热区1内打筑底井2，向筑底井2底注入堵漏浆，形成圆柱形的底部混凝体，相邻的圆柱形底部混凝体相互重叠，使得底部混凝体遍布蓄热区1底部，形成防渗隔离底6阻止蓄热区1的地下水向下渗漏，使得隔离带3和防渗隔离底6构成相对封闭的蓄热区1，蓄热区1内的地下水与区域外的地下水相互隔绝，可以长期保持蓄热区1的地下水位可以比蓄热区外8的地下水位高。防渗隔离底6构筑完成后筑底井2用于抽取地下水供热(或供冷)或向地下灌注回水之用。

本发明的有益效果是

用防渗隔离带3阻止蓄热区地下水从四周向蓄热区外8渗漏、对流和热交换，用底部岩层或防渗隔离底6阻止蓄热区地下水从底部向蓄热区外8渗漏、对流和热交换。四周和底部密闭的蓄热区1可以注入地下水提高蓄热区1的地下水位，扩大蓄热区1的蓄热能力。水处理系统7可以减缓循环水中的杂质阻塞含水层缝隙。

四、附图说明

图1为蓄热区俯视示意图

图2为蓄热区剖面示意图

附图标记对应的部件名称表

编号名称            编号名称             编号名称

1渗浆井             5蓄热区含水层        9蓄热区外含水层

2筑底井             6防渗隔离底          10混凝体

3隔离带             7水处理系统

4蓄热区             8蓄热区外

五、具体实施方式

实施例1

未来夏季供冷和冬季供热用途，需建设两个利用地下含水层蓄热或蓄冷的蓄热区1，通过打第一口探测井，得知蓄热区1岩层深度为100米，注入水泥浆，在其旁边打井探测得知蓄热区1水泥浆渗透形成的柱形混凝土直径达到3米，设计蓄热区1为300米×300米见方，深度100米的区域。在边长300米的正方形上每隔3米打渗浆井1，每口渗浆井1都打到岩层，向打好渗浆井1中高压注入水泥浆。施工完成后隔离带3水泥浆凝固，隔离带3原有的地下土石间的缝隙被水泥挤占。向蓄热区1地下注水，若蓄热区地下水位高于蓄热区外8旁边区域的地下水位，且长期保持不变，则表明打井渗透水泥浆已经形成了密闭的堵漏坝，岩层具备隔水性能，此蓄热区地下水与区域外地下水相互隔绝。在已打井灌浆边线外40米的边长380米的正方形边线上再每隔3米打井灌浆，形成第二个堵漏坝，在两堵堵漏坝之间打多个渗浆井，从其中抽出地下水，高压灌入水泥浆，以此形成具有保温性能的隔离带3。在蓄热区1内打多个抽水井和注水井，利用此蓄热区1冬季蓄冷，夏季供冷，也可以利用此蓄热区1夏季蓄热，冬季供热。