全文摘要
一种水平井回灌系统，包括大口径深坑、水平井、地面、黏土层、沙层和含水层，所述大口径深坑依次贯穿地面和黏土层后延伸至沙层，大口径深坑的周向均匀排布有水平井，且呈放射状排布，水平井包括水平管段和过滤管段，水平管段一端与大口径深坑相接处为井口，且相邻两个井口中心之间的连线形成井间距，水平管段另一端与过滤管段相连，过滤管段延伸至沙层，且过滤管井底低于大口径深坑坑底，过滤管段轴向均匀设置有孔隙或缝隙。本实用新型提供的一种水平井回灌系统，通过水平井井群的设置不仅解决了回灌困难的问题，而且极大的减少了回灌井数量以及回灌井的占地面积，为水源热泵系统的推广提供了有力的条件。
主设计要求
1.一种水平井回灌系统，其特征在于，包括大口径深坑、水平井、地面、黏土层、沙层和含水层，所述大口径深坑依次贯穿地面和黏土层后延伸至沙层，大口径深坑的周向均匀排布有水平井，且呈放射状排布，水平井包括水平管段和过滤管段，水平管段一端与大口径深坑相接处为井口，且相邻两个井口中心之间的连线形成井间距，水平管段另一端与过滤管段相连，过滤管段延伸至沙层，且过滤管井底低于大口径深坑坑底，过滤管段轴向均匀设置有孔隙或缝隙。
设计方案
1.一种水平井回灌系统，其特征在于，包括大口径深坑、水平井、地面、黏土层、沙层和含水层，所述大口径深坑依次贯穿地面和黏土层后延伸至沙层，大口径深坑的周向均匀排布有水平井，且呈放射状排布，水平井包括水平管段和过滤管段，水平管段一端与大口径深坑相接处为井口，且相邻两个井口中心之间的连线形成井间距，水平管段另一端与过滤管段相连，过滤管段延伸至沙层，且过滤管井底低于大口径深坑坑底，过滤管段轴向均匀设置有孔隙或缝隙。
2.根据权利要求1所述的一种水平井回灌系统，其特征在于：所述大口径深坑的直径大于等于5m。
3.根据权利要求1所述的一种水平井回灌系统，其特征在于：所述井口的半径为100-250mm。
4.根据权利要求1所述的一种水平井回灌系统，其特征在于：所述水平管段长度为10-30m。
5.根据权利要求1所述的一种水平井回灌系统，其特征在于：所述水平管段中心线与水平面形成的夹角为水平井夹角，水平井夹角为0°-5°。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于水源热泵及回灌技术领域，具体涉及一种水平井回灌系统。
背景技术
随着清洁能源发展，地下表面浅层水源中储存的热量引起了人们的重视，使得水源热泵系统得以应用和推广。水源热泵系统的最大优势是只与水源进行热量交换，不对水源产生浪费，换热后对水源进行全部回灌，以保护地下水源的稳定，但由于目前回灌技术发展不成熟，导致不能达到完全回灌，甚至存在回灌堵塞及溢出现象，从而制约了水源热泵技术的发展与推广。回灌技术是水源热泵系统关键的技术，地下水回灌具有极大的意义，是为了贮藏和处理地面径流与洪水、补充地下水的有效水量、保证地热资源可持续发展、减少或消除地下水储水层水位的下降、防止地下水缺失对地质的影响。导致回灌困难除技术不成熟外还受人为因素的影响。相关资料显示抽灌井之间的距离达到回灌井的影响半径(一般为100～200m)时回灌量可以达到最大值，但在实际情况中受场地条件的限制，抽灌井之间的间距多设计为50m左右。当回灌井之间的井间距较小时，会导致回灌困难。当抽水井和回灌井之间的间距比较小时，抽灌水井之间极易产生“热短路”现象，因此抽灌水井之间需要有足够的距离。
针对上述问题，对于回灌十分困难的回灌井采取的措施是加压回灌，加压回灌技术是将井口密封，利用水泵扬程产生的水泵压力增加回灌井的渗透量。但在加压回灌的过程中对于压力的控制有一定的要求，若压力过大，会造成回灌井周围产生突涌现象，导致回灌井结构的变化，严重的会造成回灌井周边的地质结构破坏。因此，加压回灌技术压力的控制方面存在一定的困难。另一方面，传统水源热泵系统采取一提多回方式，在一定程度上解决了回灌困难的问题，但同时增加了回灌井的占地面积，导致场地小的地区无法采用水源热泵系统。在减少占地面积方面，设计研究的单井回灌技术有极大的作用，单井回灌技术为供回水设计在同一口井中，解决了占地面积与回灌困难的问题，但回灌水的温度会对提水温度产生极大的影响，对水源热泵热量的交换造成影响，导致能源的浪费。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种水平井回灌系统，有效的解决回灌困难、回灌井占地面积大的问题。
一种水平井回灌系统，包括大口径深坑、水平井、地面、黏土层、沙层和含水层，所述大口径深坑依次贯穿地面和黏土层后延伸至沙层，大口径深坑的周向均匀排布有水平井，且呈放射状排布，水平井包括水平管段和过滤管段，水平管段一端与大口径深坑相接处为井口，且相邻两个井口中心之间的连线形成井间距，水平管段另一端与过滤管段相连，过滤管段延伸至沙层，且过滤管井底低于大口径深坑坑底，过滤管段轴向均匀设置有孔隙或缝隙。
所述大口径深坑的直径大于等于5m。
所述井口的半径为100-250mm。
所述水平管段长度为10-30m。
所述水平管段中心线与水平面形成的夹角为水平井夹角，水平井夹角为0°-5°。
本发明的有益效果为：本实用新型提供的一种水平井回灌系统，通过水平井井群的设置不仅解决了回灌困难的问题，而且极大的减少了回灌井数量以及回灌井的占地面积，为水源热泵系统的推广提供了有力的条件。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种水平井回灌系统剖面示意图。
图2为本实用新型实施例提供的一种水平井回灌系统三维示意图。
1-大口径深坑，2-水平井，3-地面，4-黏土层，5-沙层，6-含水层，7-水平管段，8-过滤管段，9-井口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细介绍。
如图1和图2所示，一种水平井回灌系统，包括大口径深坑1、水平井2、地面3、黏土层4、沙层5和含水层6，所述大口径深坑1依次贯穿地面3和黏土层4后延伸至沙层5，所述大口径深坑1的直径大于等于5m，保证打井设备放置需要的最小空间需求，大口径深坑1的周向均匀排布有水平井2，且呈放射状排布，井间距的缩短，大大的降低了回灌井占地面积较大的问题，水平井2的数量根据回灌水的总量进行确定，水平井2包括水平管段7和过滤管段8，所述水平管段7长度为10-30m，保证良好渗透的效果的同时降低施工难度，水平管段7一端与大口径深坑1相接处为井口9，所述井9的半径为100-250mm，且相邻两个井口9中心之间的连线形成井间距，井口9和井间距可以根据工程实际状况进行设定，水平管段7另一端与过滤管段8相连，过滤管段8延伸至沙层5，且过滤管段8井底低于大口径深坑1坑底，过滤管段8轴向均匀设置有孔隙或缝隙，提高水的渗透能力。
所述水平管段7中心线与水平面形成的夹角为水平井夹角，水平井夹角为0°-5°。
本实用新型的工作过程为：将水源热泵系统回灌水回灌到水平井2中，回灌水由大口径深坑1进入水平井2中，流经水平井2的水平管段7后通过过滤管段8上的空隙快速的渗透到周围的沙层5中。由于水平渗透的速率大于竖井中的渗透速率，因此在整个回灌过程中水平回灌井不会存在回灌水回灌困难，回灌溢出的现象，保证了水源热泵系统持续稳定的运行。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920055427.X
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:89(沈阳)
授权编号:CN209369777U
授权时间:20190910
主分类号:E21B 41/00
专利分类号:E21B41/00;E21B33/03;E21B43/34
范畴分类:22A;
申请人:沈阳华维工程技术有限公司
第一申请人:沈阳华维工程技术有限公司
申请人地址:110168 辽宁省沈阳市浑南新区远航中路17号
发明人:商向东;徐景久;徐耀祖;杨萍
第一发明人:商向东
当前权利人:沈阳华维工程技术有限公司
代理人:梁焱
代理机构:21109
代理机构编号:沈阳东大知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：水源热泵论文;