[发明专利]一种单井双管式含水层储能系统

说明书

一种单井双管式含水层储能系统，包括换热器、井室、止水段、空调机房、分割连通器、压力平衡井、滤水管、滤料、潜水泵，所述滤水管包括第一滤水管、第二滤水管、第三滤水管、第四滤水管，所述滤料包括第一滤料、第二滤料，所述潜水泵包括第一潜水泵、第二潜水泵，所述井室下侧设置止水段，所述止水段下侧设置第一滤料，所述第一滤料下侧设置止水段，所述下层止水段下侧设置第二滤料，所述井室内部设置换热器，所述井室右侧设置空调机房，所述空调机房通过机组侧管路连接换热器，所述井室下侧设置2个取水井，取水井上端与井室相通。

技术领域

本发明涉及浅层地热能储能和利用领域，尤其涉及一种单井双管式含水层储能系统。

背景技术

地热能作为一种可再生能源，具有分布广、成本低、易于开采、洁净及可直接利用等优点，大力推广地热能的利用，是资源节约和环境保护的有效措施，是实现人类社会可持续发展的重要途径。浅层地热能是地热能利用的主要技术领域。

含水层储能是将热能存储在地表下并可回收的节能技术，被广泛应用在建筑物空调环境的加热和冷却，通过地下储能井从含水层抽取和回灌地下水，实现储能和回收热能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种提高效率和节能率的一种单井双管式含水层储能系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种单井双管式含水层储能系统，包括换热器、井室、止水段、空调机房、分割连通器、压力平衡井、滤水管、滤料、潜水泵，所述滤水管包括第一滤水管、第二滤水管、第三滤水管、第四滤水管，所述滤料包括第一滤料、第二滤料，所述潜水泵包括第一潜水泵、第二潜水泵，所述井室下侧设置止水段，所述止水段下侧设置第一滤料，所述第一滤料下侧设置止水段，所述下层止水段下侧设置第二滤料，所述井室内部设置换热器，所述井室右侧设置空调机房，所述空调机房通过机组侧管路连接换热器，所述井室下侧设置2个取水井，取水井上端与井室相通，左侧取水井穿过上侧止水段、第一滤料、下侧止水段插入第二滤料内，左侧取水井上端设置在第二滤料上侧，左侧取水井穿过第一滤料段设置第一滤水管，所述第一滤水管内部设置第一潜水泵，所述第一潜水泵上端连接换热器，右侧取水井穿过上侧止水段、第一滤料、下侧止水段插入第二滤料内，右侧取水井在第二滤料内深度大于左侧取水井在第二滤料内深度，右侧取水井第二滤料段设置第二滤水管，所述第二滤水管内部设置第二潜水泵，所述第二潜水泵上端连接换热器。

所述井室左侧设置压力平衡井，所述压力平衡井中部设置分割连通器，所述分割连通器可以是气动分隔器、机械式分隔器，所述分割连通器上侧设置第三滤水管，所述分割连通器下部设置第四滤水管。

有益效果：

本发明储能井优选钻井及成井工艺，采用泵吸或者气举反循环钻进，在含水层钻进时尽量不采用泥浆，精选金刚砂滤料与含水层砂径严格级配。本发明第一潜水泵、第二潜水泵为经过精确水力计算后选型。本发明地热水管路根据实际情况选择合适压力等级。本发明第一滤水管、第二滤水管、第三滤水管、第四滤水管为PVC滤水管（微米级滤缝）。本发明压力平衡井，井内设有气动或机械式分隔器，根据回灌量情况选择间歇性开启或关闭。

本发明专利主要特点为使用单井双井管成井工艺，下侧止水段将含水层分为上、下两段（中间有隔水层及封堵材料），上段夏抽冬灌，下段冬抽夏灌，这样上段形成冷区，下段形成热区；或根据不同的地质结构和项目特点选择下段夏抽冬灌，上段冬抽夏灌，这样上段形成热区，下段形成冷区，提高了系统效率和节能率。

本发明夏季制冷产生的热水储存在下段热区，水温要比地下水自然温度高5-8℃，即夏季储存了5-8℃的热能；冬季制热产生的冷水储存在上段冷区，冷井的水温要比地下水自然温度低5-8℃左右，即冬季储存了5-8℃的冷能。这样本单井双管式含水层储能系统就构成周而复始的封闭式储能系统，冬冷夏用，夏热冬用，节能率大大提升。