本实用新型涉及新能源利用与建筑技术领域，具体涉及一种不抽取地下水的地环水源热泵系统。
背景技术：
随着新能源技术的不断进步，通过水源热泵，将地下含水层热能或者冷能辅助进行建筑物供冷供热调节已经应用得越来越广。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到地下水水源中；在冬季，则从相对恒定温度的水源中提取能量，利用热泵原理通过水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kw的能量，用户可以得到4kw以上的热量或者冷量。水源热泵克服了空气源热泵冬季室外换热器结霜的不足，而且运行可靠性和制热效率又高，近年来国内应用广泛。
但是，随着我国环保力度不断加强，抽取地下水的方式在很多地区是不予批准的，而且在实践中，的确出现了抽取的地下水并没有得到完全回灌处理的问题。另外，热泵机组的另一种用法是采用地埋管的方式，以水为介质，换取大地土壤中的热量或者冷量辅助建筑物空调系统，但这种地埋管的方式对整体场地要求较高，需要有大片空地才可以实施，这对寸土寸金的城市来说并不适用。
技术实现要素：
针对以上问题，本实用新型提出一种不抽取地下水的地环水源热泵系统。
本实用新型的一种不抽取地下水的地环水源热泵系统，由换热井、地埋管组、热泵主机构成，所述换热井为穿过地下含水层、到达地下基岩层的深井，井壁采用有缝隙开孔的pvc管材；所述地埋管组由中间一根换热井回水管、周围四根供水管构成，在换热井回水管底部通过异形五通连接四根供水管；所述热泵主机通过建筑物进水管和建筑物回水管连接建筑物形成一个循环水路；所述热泵主机通过热泵进水管和热泵回水管连接地埋管组形成另一个循环水路；所述热泵进水管并联连接所述地埋管组的四根供水管，并且在热泵进水管上设置管道循环泵；所述热泵回水管直接连接所述地埋管组的换热井回水管；所述换热井回水管底部直接连接异形五通；所述异形五通的四个开口分别连接四根供水管末端的弯头；所述异形五通与供回水管的连接方式为热熔连接。
优选地，所述井壁采用外径为315mm、内径为300mm、抗压能力1.6mpa的pvc管材，管道上有多处纵向开缝。
优选地，所述地埋管组的四根供水管采用外径为63mm、厚度为4.7mm的抗压能力1.6mpa的pvc管材。
优选地，所述地埋管组的换热井回水管采用外径为110mm、厚度为6.6mm的抗压能力1.6mpa的pvc管材。
进一步，所述换热井为单口井或多口井。
进一步，所述换热井为单口井时，井壁外围半径3.6米范围内无其他换热管道及设施。
进一步，所述换热井为多口井时，井间距大于20米。
本实用新型的不抽取地下水的地环水源热泵系统适用于用于地下水资源丰富、基岩较深的地区。
本实用新型的有益效果为：
1、无需抽取地下水即可实现换取地下水热量/冷量的目的：本实用新型采用四根供水管一根回水管的水路单井内循环模式，且换热井为深达基岩层的深井，一般深度约为200米，热泵机组的水路与地下水有足够的换热接触面积，因此不需要抽取地下水即可实现换热目的，省却了抽取地下水的审批程序。
、换热效率高：本实用新型的供回水管都采用换热效率极高的pvc管材，以北京为例，一般地下水恒定温度为15℃，此系统地埋管组的5根pvc管的换热面积为193㎡，可换热温差能达到8℃，夏季时，可将地埋管组内的水温由33℃降低到25℃，进入热泵机组的水温为25℃，冬季时，将地埋管组内的水温由2℃升高到10℃，进入热泵机组的水温为10℃。
、结构简单稳定：本实用新型的地环水源热泵系统，井口直径仅为315mm，深度根据各地水文地质参数确定，一般深度200米左右都能到达基岩层，由于井是狭长的结构，结构比较稳定，井壁采用抗压能力1.6mpa的pvc管材即可满足稳定条件，管壁上多处设置纵向开缝，便于地下水进入井体内部。
、水路循环畅通稳定：供回水管在井底部采用特制的异形五通相连，并且在热泵进水管上设置管道循环泵，保证了换热水路循环畅通。
附图说明
图1为本实用新型的地环水源热泵系统剖面结构示意图
图2为本实用新型的地埋管组底部结构俯视图
图3为本实用新型的异形五通连接处结构示意图
图中各标号列示如下：
1、建筑物；2、热泵主机；3、建筑物进水管；4、建筑物回水管；5、热泵进水管；6、热泵回水管；7、管道循环泵；8、换热井；9、井壁；10、供水管；11、换热井回水管
10-1、供水管1；10-2、供水管2；10-3、供水管3；10-4、供水管4
a-异形五通；b-供水管末端的弯头
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
一种不抽取地下水的地环水源热泵系统，由换热井8、地埋管组、热泵主机2构成，所述换热井8为穿过地下含水层13、到达地下基岩层14的深井，井壁9采用有缝隙开孔的pvc管材；所述地埋管组由中间一根换热井回水管11、周围四根供水管10构成，在换热井回水管11底部通过异形五通a连接四根供水管10；所述热泵主机2通过建筑物进水管3和建筑物回水管4连接建筑物1形成一个循环水路；所述热泵主机2通过热泵进水管5和热泵回水管6连接地埋管组形成另一个循环水路；所述热泵进水管5并联连接所述地埋管组的四根供水管10，并且在热泵进水管5上设置管道循环泵7；所述热泵回水管6直接连接所述地埋管组的换热井回水管11；所述换热井回水管11底部直接连接异形五通a；所述异形五通a的四个开口分别连接四根供水管10末端的弯头b；所述异形五通a与供回水管的连接方式为热熔连接。所述热泵主机型号为开利61xw-a2-130a。
所述井壁9采用外径为315mm、内径为300mm、抗压能力1.6mpa的pvc管材，管道上有多处纵向开缝。井壁的作用主要是防止土壤石块等物体掉入井内导致井内堵塞，在井壁上开设纵向开缝是便于含水层的水流入井内。
所述地埋管组的四根供水管10采用外径为63mm、厚度为4.7mm的抗压能力1.6mpa的pvc管材；所述地埋管组的换热井回水管11采用外径为110mm、厚度为6.6mm的抗压能力1.6mpa的pvc管材。水从热泵机组2流出后，进入换热井回水管11，到达底部后再分为4路，沿着4根供水管进入热泵主机，换热井回水管11的水压比供水管大，因此换热井回水管11的直径比供水管大，厚度比供水管厚。
所述换热井8为单口井，井壁外围半径3.6米范围内无其他换热管道及设施，这样可以保证该系统的地下换热面积达到40平米，保证了换热效率。
但是如果换热井为多口井时，井间距需要大于20米，以防止夏季井周围地下水形成热贯通、冬季形成冷贯通。
以北京为例，采用本实用新型的不抽取地下水的地环水源热泵系统，换热井深度为200米，热泵机组为：开利61xw-a2-130a，制冷工况：制冷量782.4kw,输入功率74kw，制冷cop10.57；制热工况：制热量820.8kw,输入功率109kw，制热cop7.53。
北京的地下水温度一般恒定为15℃，此系统的地埋管组采用5根pvc管，换热面积为193㎡，与两根同样外径110mmpvc管相比，换热效率提高了1.6倍，可换热温差能达到8℃。比如夏季时，通过本系统地埋管组的换温处理后，地埋管组内的水温从33℃降低到25℃，从热泵进水管5进入热泵主机的水温为25℃；冬季时，通过本系统地埋管组的换温处理后，地埋管组内的水温从2℃升高到10℃，从热泵进水管5进入热泵主机的水温为10℃。通过本实用新型的地环水源热泵低筒，可以在不抽取地下水的同时，稳定持续地利用地下水热能/冷能，节省了热泵机组的耗能。
以上对本实用新型所提供的一种不抽取地下水的地环水源热泵系统进行了详细介绍。本文通过具体实施方式对本实用新型的原理和实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
1.一种不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，由换热井（8）、地埋管组、热泵主机（2）构成，所述换热井（8）为穿过地下含水层（13）、到达地下基岩层（14）的深井，井壁（9）采用多孔型管道材料；所述地埋管组由中间一根换热井回水管（11）、周围四根供水管（10）构成，在换热井回水管（11）底部通过异形五通（a）连接四根供水管（10）；所述热泵主机（2）通过建筑物进水管（3）和建筑物回水管（4）连接建筑物（1）形成一个循环水路；所述热泵主机（2）通过热泵进水管（5）和热泵回水管（6）连接地埋管组形成另一个循环水路；所述热泵进水管（5）并联连接所述地埋管组的四根供水管（10），并且在热泵进水管（5）上设置管道循环泵（7）；所述热泵回水管（6）直接连接所述地埋管组的换热井回水管（11）；所述换热井回水管（11）底部直接连接异形五通（a）；所述异形五通（a）的四个开口分别连接四根供水管（10）末端的弯头（b）；所述异形五通（a）与供回水管的连接方式为热熔连接。
2.根据权利要求1所述不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，所述井壁（9）采用外径为315mm、内径为300mm、抗压能力1.6mpa的pvc管材，管道上有多个孔洞。
3.根据权利要求1所述不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，所述地埋管组的四根供水管（10）采用外径为63mm、厚度为4.7mm的抗压能力1.6mpa的pvc管材。
4.根据权利要求1所述不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，所述地埋管组的换热井回水管（11）采用外径为110mm、厚度为6.6mm的抗压能力1.6mpa的pvc管材。
5.根据权利要求1所述不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，所述换热井（8）为单口井或多口井。
6.根据权利要求5所述不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，所述换热井（8）为单口井时，井壁外围半径3.6米范围内无其他换热管道及设施。
7.根据权利要求5所述不抽取地下水的地环水源热泵系统，其特征在于，所述换热井（8）为多口井时，井间距大于20米。
技术总结