地熱能中央空調(diào)連接式淺層地熱能同井轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于地(熱)能中央空調(diào)領域中關(guān)于淺層地(熱)能利用同井轉(zhuǎn)換裝置,尤其涉及一種地(熱)能中央空調(diào)地(熱)能利用同井轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地(熱)能中央空調(diào),是以溫度長年恒定的地下水為傳遞地熱能介質(zhì),通過熱栗機組,提高或降低水溫來達到制冷、制熱目的,為建筑物提供冷、熱源的中央空調(diào)。由于其能效比高,比傳統(tǒng)的其它形式中央空調(diào)節(jié)能40?60%,節(jié)能降耗效果顯著而逐步受到政府、機關(guān)、企業(yè)單位的青睞,同時達到了大多數(shù)的用戶的認可。目前,已實施安裝水源熱栗中央空調(diào)的回水方式均采用“多井回灌”方式。即從一口水源井抽水,通過熱栗主機的換熱器將水中的冷量或熱量取走后將水排出,向二口或二口以上的水源井回灌。此方式優(yōu)點是能效比高,但存在排出的水無法及時全部回灌至地下的問題。首先,由于回水是在井口敞開式無壓力自然流淌,不僅回流速度慢,而且容易造成回水污染。而無法及時回到地下的水,會從井口溢出或由管道直接排放至地面。長期的排放,不僅導致水資源的浪費,還可能導致地下水位下降甚至枯竭,進而影響到周邊建筑物的安全;其次,需要打的井數(shù)較多,需占用的土地面積大,在占地面積較小的建筑群(物)中無法使用。“多井回灌”方式的上述缺點,使得水源熱栗中央空調(diào)的節(jié)能優(yōu)勢被抵消,是在水源熱栗中央空調(diào)推廣,實施節(jié)能降耗、改善環(huán)境的過程中的一個瓶頸問題,也是國家水利部門嚴格禁止的行為。
[0003]由于其弊端已經(jīng)大面積顯現(xiàn),主要表現(xiàn)在取用的地下水不能做到100%全部回灌至地下,轉(zhuǎn)而向地面排放,造成水源井淤塞、水位下降。此方式在“取用”地下水溫度的同時,還“使用” 了地下水,造成了寶貴的水資源極大的浪費,同時使水源熱栗中央空調(diào)因無水可用而導致整個系統(tǒng)癱瘓。因此?!岸嗑毓唷狈绞降娜秉c成為水源熱栗中央空調(diào)推廣和發(fā)展的瓶頸。
[0004]現(xiàn)有同井回灌技術(shù)中,采用內(nèi)外管分別安裝的方式,例如專利公布號為CN103982956 A的專利文獻中,公開了由內(nèi)井管和外井管的同井回灌技術(shù),首先需要向井內(nèi)下入外井管,到位后再下內(nèi)井管。外井管內(nèi)部設置有與內(nèi)井管外壁之間相互配合的接觸面和隔離結(jié)構(gòu),只有每個接觸段的長度完全相同才能保持彼此密封連接,但由于井深通常上百米,外井管和內(nèi)井管分別獨立的許多段通過焊接組成,而且不同井深情況不同需要現(xiàn)場進行切割與焊接作業(yè),內(nèi)、外井管分別下井后因位移、切割誤差或焊接誤差等因素影響,誤差積累程度之大導致內(nèi)井管與外井管之間的接觸性密封性能不好,實際很難做到全部隔離層都實現(xiàn)密封連接。另外,由于密封對接過程發(fā)生在井下,處于盲區(qū),無法下人操作、維護和檢測,隔離層會阻擋焊口位置,如果將內(nèi)井管拉出在隔離層以上進行焊接,焊接后再下內(nèi)井管就不能保證精度,使內(nèi)外井管的支撐力度和密封嚴密性不可預知,這是同井回灌設備在施工中存在的重要難題,該方案在日后的潛水栗費時、費工,長時間影響空調(diào)的使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型不僅要完全克服“多井回灌”的缺陷,使回水能100%全部回灌至地下,還能使出水溫度始終保持在合適的溫度;同時利用內(nèi)外管一體式的組裝結(jié)構(gòu)可以使產(chǎn)品規(guī)格統(tǒng)一化和標準化,避免內(nèi)外井軸向錯位問題,可使對接作業(yè)處于井外進行,確保密封連接的可操作性,提高密封對接質(zhì)量和施工效率。
[0006]為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種地熱能中央空調(diào)連接式淺層地熱能同井轉(zhuǎn)換裝置,包括水源井及井蓋,內(nèi)井管和外井管、出水管、回水管和潛水栗,所述外井管和內(nèi)井管分別有多個井管段焊接組成,相鄰外井管段之間連接有外管密封接頭,或者在外管密封接頭與相鄰外井管段之間再連接補償連接頭,所述外管密封連接頭的內(nèi)壁相應位置設置有橡膠環(huán)錐臺,并在內(nèi)井管外壁上的對應位置分別設置橡膠錐片,且橡膠錐片的上側(cè)面增設有金屬襯板,所述橡膠錐片與橡膠環(huán)錐臺的錐面能夠匹配套裝和支撐;位于下層的橡膠錐片外徑不大于上層橡膠環(huán)錐臺內(nèi)徑;外井管套裝在水源井內(nèi)側(cè),內(nèi)井管套裝于外井管中心,外井管位于橡膠環(huán)錐臺之間的管壁上設置透水孔;出水管攜帶潛水栗吊裝于內(nèi)井管中的水位線以下,多個回水管分別引流至相鄰錐形隔離支撐層之間區(qū)域內(nèi)。
[0007]錐形隔離支撐層是在外井管內(nèi)壁相應位置設置內(nèi)支撐環(huán),所述橡膠環(huán)錐臺固定在內(nèi)支撐環(huán)外側(cè)。
[0008]在出水管與內(nèi)井管之間為空氣隔熱層,或者在出水管與內(nèi)井管之間的夾層內(nèi)灌注隔熱材料形成隔熱層,以避免回灌水與出水產(chǎn)生冷熱交換。
[0009]在水源井的井壁與外井管之間設置有環(huán)形滲水層,該環(huán)形滲水層為整體式環(huán)形滲水材料,或者環(huán)形滲水層設置了內(nèi)、外支撐網(wǎng)并在內(nèi)、外支撐網(wǎng)夾層中填充滲水材料,或者環(huán)形滲水層是填充于支撐透水管與土壤層之間的礫石料。
[0010]一種地熱能同井轉(zhuǎn)換裝置的靈活式連接方法,水源井成井后,將多組帶孔外井管段與實心內(nèi)井管段配對并逐對先后吊裝下井,其中各內(nèi)井管段的下方固定有橡膠錐片,相鄰外井管段之間需焊接外管密封接頭,在外管密封接頭的內(nèi)壁上設置有橡膠環(huán)錐臺,每個橡膠環(huán)錐臺與對應橡膠錐片的錐面能夠匹配貼合在一起;位于下層的橡膠錐片外徑不大于上層橡膠環(huán)錐臺內(nèi)徑;(I)先將外管密封接頭與對應橡膠錐片的錐面匹配貼合對接,(2)然后將內(nèi)井管提升一定高度H后(超出已安裝的外井管管口,以便焊接操作)與相鄰內(nèi)井管進行焊接,(3)內(nèi)井管段焊接后再將外管密封接頭隨內(nèi)井管同步下降一定高度H,(4)再將外管密封接頭與相鄰外井管段焊接在一起;重復以上步驟(I)-步驟(4)直至最后一段內(nèi)外井管焊接完成;出水管攜帶潛水栗吊裝于內(nèi)井管中的水位線以下,多個回水管分別引流至相鄰橡膠環(huán)錐臺之間區(qū)域內(nèi),對井口上蓋密封。如果外管密封接頭與相鄰外井管段之間存在間隙無法直接焊接,則可以在間隙中焊接補償連接頭保持相連焊接即可。上述方案中,可以先將外管密封接頭與對應橡膠錐片的錐面匹配貼合,再簡單固定,確保外管密封接頭與橡膠錐片始終完全貼合不留間隙,待外管密封接頭與下部外井管段焊接后取出簡單固定。
[0011]在外井管內(nèi)壁相應位置設置內(nèi)支撐環(huán),橡膠環(huán)錐臺固定在內(nèi)支撐環(huán)外側(cè),橡膠錐片上側(cè)面增設金屬襯板,金屬襯板焊固在內(nèi)井管外壁上。
[0012]保持外井管與水源井內(nèi)壁有環(huán)形間隙,在環(huán)形間隙中填充滲水材料形成環(huán)形滲水層。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]1.本實用新型上述方案是將外井管與內(nèi)井管逐段先后吊裝下井。先將各外管密封接頭與對應橡膠錐片的錐面匹配貼合對接簡單固定,然后將內(nèi)井管提升一定高度H后與相鄰內(nèi)井管進行焊接,再將外管密封接頭隨內(nèi)井管同步下降一定高度H,使外管密封接頭與相鄰外井管段焊接在一起,去除簡單固定。如果外管密封接頭與相鄰外井管段之間存在間隙無法直接焊接,則可以在間隙中焊接補償連接頭保持相連焊接即可。這樣可以確保外管密封接頭與橡膠錐片完全貼合不留間隙。內(nèi)井管中部各接點在焊接時只需將內(nèi)井管向上拉出一定高度H便于操作即可,由于外管密封接頭與橡膠錐片始終完全貼合,不用考慮焊接誤差因素,施工方便簡單,效率高,效果好。
[0015]本實用新型設計結(jié)構(gòu)更合理,可以允許內(nèi)井管和外井管長度不完全相等,降低施工難度,對切割誤差和焊接誤差有較寬的允許范圍,提高工作效率。即使在較大誤差范圍內(nèi),內(nèi)管可以實現(xiàn)自動伸或縮補償,克服井下盲區(qū)內(nèi)多個隔離支撐層對接不嚴密問題和承力不平均問題。避免因軸向不統(tǒng)一造成的誤差或移位,可以確保每段對接都處于最佳連接狀態(tài)。避免因下置井管不當,導致土壤井壁坍塌,造成水源井報廢。
[0016]通過設置橡膠環(huán)錐臺,以及下層的橡膠錐片外徑不大于上層橡膠環(huán)錐臺內(nèi)徑,可以很方便地將內(nèi)井管放入外井管中,以及很方便地將內(nèi)井管從外井管中取出,為裝井和維護帶來方便,提高施工效率和降低維護成本和難度。本實用新型具有三層施工結(jié)構(gòu),其外井管一次性下井后永久使用;內(nèi)井管與外井管的合理結(jié)構(gòu)確保內(nèi)井管可以在數(shù)年甚至數(shù)十年期間進行出井維護;吊裝于內(nèi)井管中的潛水栗,可以根據(jù)實際需要隨時提升或下降或進行維護。
[0017]4.通過在車間內(nèi)產(chǎn)業(yè)化制造和加工,使產(chǎn)品規(guī)格統(tǒng)一化和標準化,避免內(nèi)外井軸向錯位問題,確保密封連接的可操作性,提高密封對接質(zhì)量。產(chǎn)業(yè)化的標準件利于現(xiàn)場快