本發(fā)明創(chuàng)造屬于地溫能開發(fā)技術(shù)，主要涉及一種寒區(qū)地溫能開采裝置。
背景技術(shù)：
在北方寒冷地區(qū)的地溫能開發(fā)利用過程中，由于冬季氣溫低，地溫能的開采造成換熱孔附近地層溫度降低，形成地溫場(chǎng)降落漏斗，長(zhǎng)此以往，該換熱孔將不具有地溫能開采利用的作用，而現(xiàn)有的地溫能開采方法中還沒有提溫、補(bǔ)償裝置，使換熱孔不能長(zhǎng)期持續(xù)、有效地進(jìn)行換熱，縮短了換熱孔的使用壽命，寒區(qū)地溫能開發(fā)利用受到影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明創(chuàng)造的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計(jì)提供一種新結(jié)構(gòu)的寒區(qū)地溫能開采裝置，通過為換熱孔進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到持續(xù)、有效地開發(fā)利用地
溫能的目的。
本發(fā)明創(chuàng)造的基本設(shè)計(jì)是：一種寒區(qū)地溫能開采裝置包括換熱孔、熱泵機(jī)組和循環(huán)泵，在所述換熱孔內(nèi)設(shè)置芯管，在所述芯管外壁面與換熱孔內(nèi)壁面之間設(shè)有間距，構(gòu)成環(huán)形腔室，濾水管配裝在芯管底端部上，水平埋管鋪設(shè)在地面下，在所述換熱孔外側(cè)周邊部位處設(shè)置熱補(bǔ)償孔，熱泵進(jìn)水管將環(huán)形腔室與熱泵機(jī)組連通，循環(huán)泵出水管將循環(huán)泵與芯管連通，熱泵出水管將熱泵機(jī)組與水平埋管連通，循環(huán)泵進(jìn)水管將熱補(bǔ)償孔與循環(huán)泵連通，補(bǔ)水管將水平埋管與熱補(bǔ)償孔連通；所述熱補(bǔ)償孔與換熱孔的個(gè)數(shù)比為1∶n。
本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)現(xiàn)了寒區(qū)地溫能開發(fā)過程中對(duì)換熱孔處地溫的補(bǔ)償，避免和消除了地溫場(chǎng)降落漏斗的形成，并綜合利用地溫能、地?zé)崮芗疤柲艿惹鍧嵞茉?，持續(xù)、有效地開采利用地溫能。本裝置設(shè)計(jì)新穎、合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，節(jié)能減排效果好，大幅度延長(zhǎng)了換熱孔使用壽命，為我國(guó)廣大北方寒冷地區(qū)的地溫能持續(xù)、高效開發(fā)利用提供了技術(shù)支持。
附圖說明
圖1是一種寒區(qū)地溫能開采裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中件號(hào)說明：
1、濾水管、2、芯管、3、換熱孔、4、熱泵進(jìn)水管、5、熱泵機(jī)組、6、循環(huán)泵、7、循環(huán)泵進(jìn)水管、8、補(bǔ)水管、9、熱補(bǔ)償孔、10、水平埋管、11、熱泵出水管、12、循環(huán)泵出水管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。一種寒區(qū)地溫能開采裝置包括換熱孔3、熱泵機(jī)組5和循環(huán)泵6，在所述換熱孔3內(nèi)設(shè)置芯管2，在所述芯管2外壁面與換熱孔3內(nèi)壁面之間設(shè)有間距，構(gòu)成環(huán)形腔室，濾水管1配裝在芯管2底端部上，水平埋管10鋪設(shè)在地面下，在所述換熱孔3外側(cè)周邊部位處設(shè)置熱補(bǔ)償孔9，熱泵進(jìn)水管4將環(huán)形腔室與熱泵機(jī)組5連通，循環(huán)泵出水管12將循環(huán)泵6與芯管2連通，熱泵出水管11將熱泵機(jī)組5與水平埋管10連通，循環(huán)泵進(jìn)水管7將熱補(bǔ)償孔9與循環(huán)泵6連通，補(bǔ)水管8將水平埋管10與熱補(bǔ)償孔9連通；所述熱補(bǔ)償孔9與換熱孔3的個(gè)數(shù)比為1∶n。
夏季作業(yè)時(shí)，通過循環(huán)泵6從熱補(bǔ)償孔9深部抽取熱水至芯管2中，芯管2中的熱水流至其底部的濾水管1后，進(jìn)入換熱孔3孔內(nèi)壁面與芯管3外壁面之間的環(huán)形腔室中，熱水通過換熱孔3孔壁與周圍地層發(fā)生熱傳遞作用，使地層溫度升高，減小了冬季地溫能開采造成的地溫場(chǎng)漏斗；同時(shí)，從環(huán)形腔室中抽出的水通過熱泵機(jī)組5進(jìn)行制冷，制冷后的水流經(jīng)地面下的水平埋管10時(shí)，經(jīng)太陽輻射后，水溫升高；再將提溫后的水經(jīng)補(bǔ)水管8注入到熱補(bǔ)償孔9中進(jìn)一步提溫。冬季作業(yè)時(shí)，以換熱孔3地溫能的開采利用為主，與此同時(shí)熱補(bǔ)償孔9也可作為換熱孔直接開采利用地溫能。