專利名稱：利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置。本發(fā)明還涉及一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置的使用方法。
背景技術(shù)：
據(jù)《報(bào)刊文摘》2010年10月13日?qǐng)?bào)道，現(xiàn)有技術(shù)一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置的排水管口設(shè)在地面，大量比室溫低約20攝氏度的地下水被抽到地面，通過翅片熱交換裝置使約20平方米房間的室溫隆至約M至27攝氏度，但是，不對(duì)該水加壓回灌，這種技術(shù)偏見會(huì)導(dǎo)致地面沉降、塌陷，或者，把工業(yè)廢水加壓回灌會(huì)造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置，在節(jié)能的同時(shí)防止水井枯竭、地下水水位大幅急速下降，防止造成地面逐漸沉降、塌陷。本發(fā)明另一個(gè)目的是避免從上層排水管的下管口 6P1向下沖的水流對(duì)下層排水管的橫管6Q1內(nèi)形成反沖。本發(fā)明另一個(gè)目的是適度利用地下水而節(jié)約自來水等地面水。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的1、一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置，包括水管、安裝在進(jìn)水管3 上的抽水機(jī)4以及抽水開關(guān)、熱交換裝置5，進(jìn)水管3插在水井1內(nèi)，其特點(diǎn)在于在進(jìn)水管3 所在的水井有回灌的排水管6出水口所排出的水。2、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，排水管6出水口所排出的水流入另一個(gè)水井中。3、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，參照?qǐng)D5 (在圖5中，水井IA至IH和抽水機(jī)4A至4H的
示意圖形未示出，在圖5中，以抽水開關(guān)81、82...... 88控制并代替抽水機(jī)4A、4B......4H
在圖中示意并且在8根排水管上設(shè)排水開關(guān)91、92...... 98)，城郊某居民住宅新區(qū)新建幾
百戶5層樓房，在綠化地帶可挖類同水井m個(gè)為例水井(1)至少有3個(gè)，水井不但插有進(jìn)水管還有排水管，η個(gè)分支進(jìn)水管3Α……分支進(jìn)水管3η的上端分別與進(jìn)水管3相連通，η 個(gè)分支排水管6Α……分支排水管6η的上端分別與排水管6相連通，η個(gè)所述節(jié)能裝置有分別控制各抽水機(jī)開關(guān)的η個(gè)抽水開關(guān)81、抽水開關(guān)82……抽水開關(guān)8η和分別在η根排水管上設(shè)有的η個(gè)排水開關(guān)91、排水開關(guān)92……排水開關(guān)9η。4、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，最好排水管口位于井水上方排水，開關(guān)最好采用電子開關(guān)，便于自動(dòng)化操作。5、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述至少兩個(gè)抽水機(jī)的電路上設(shè)有定時(shí)自動(dòng)控制的開
關(guān)裝置。6、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，排水管6出水口所排出的水回灌流入與該排水管6相通的進(jìn)水管4所插的水井1。7、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，進(jìn)水管3的管口插在井水的底層21。
8、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在排水管6的出水口處設(shè)置有水冷卻裝置7。9、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水冷卻裝置7為旋轉(zhuǎn)式甩水裝置。10、作為優(yōu)選的技術(shù)方案每個(gè)水井如圖1所示插有進(jìn)水管3還有排水管6 (冷卻裝置7可視實(shí)際情況省略不裝)，最好排水管口位于井水上方抽水和排水，開關(guān)最好采用電子開關(guān)，便于自動(dòng)化操作。11、在以上第2、3、4或5條主要的所述的優(yōu)選技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置的使用方法，其特點(diǎn)在于采用以下操作步驟設(shè)初始狀態(tài)時(shí)抽水和排水開關(guān)全部關(guān)閉，設(shè)所需抽取η個(gè)水井中的地下水第一步打開排水開關(guān)9n_i和打開排水開關(guān)9n(第n_l個(gè)和第η個(gè)水井可比其它水井略大)，打開抽水開關(guān)81和打開抽水開關(guān)82，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管6n_i、6n排入第n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)81和關(guān)閉抽水開關(guān)82，關(guān)閉排水開關(guān)9n_i和關(guān)閉排水開關(guān)9n，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的水量有所減少而第n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井中的水量有所增加且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間 (設(shè)小于1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；第二步打開排水開關(guān)91和打開排水開關(guān)92，打開抽水開關(guān)83和打開抽水開關(guān) 84，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管61、62 排入第1個(gè)水井和第2個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)83和關(guān)閉抽水開關(guān)84，關(guān)閉排水開關(guān)91和關(guān)閉排水開關(guān)92，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的水量有所減少而第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的水量恢復(fù)至初始狀態(tài)且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(約1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；第三步打開排水開關(guān)93和打開排水開關(guān)94，打開抽水開關(guān)85和打開抽水開關(guān) 86，第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管63、64 排入第3個(gè)水井和第4個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)85和關(guān)閉抽水開關(guān)86，關(guān)閉排水開關(guān)93和關(guān)閉排水開關(guān)94，第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的水量有所減少而第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的水量恢復(fù)至初始狀態(tài)且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(約1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；其后續(xù)步驟打開排水開關(guān)9η_3和打開排水開關(guān)9η_2，打開抽水開關(guān)Slri和打開抽水開關(guān)&，第n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管6η_4、6η_3排入第η-3個(gè)水井和第η-4個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20 分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)Slri和關(guān)閉抽水開關(guān)8n，關(guān)閉排水開關(guān)9n_3和關(guān)閉排水開關(guān)9n_4，第 n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井中的水量有所減少而第η-3個(gè)水井和第η_4個(gè)水井中的水量恢復(fù)至初始狀態(tài)且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(約1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第η-4個(gè)水井和第η-3個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；其后續(xù)步驟循環(huán)重復(fù)操作以上各步驟，可以每日M小時(shí)供應(yīng)眾多居民室內(nèi)降
12、、作為優(yōu)選的技術(shù)方案水管外套有保溫套管?？蓽p少水管內(nèi)的地下水被地面
高溫空氣加熱。13、排水管6分流為帶有開關(guān)甲的常排水管和帶有開關(guān)乙的臨時(shí)用水的排水管， 當(dāng)開關(guān)乙打開后又把開關(guān)甲關(guān)閉時(shí)，可臨時(shí)用水。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例參照?qǐng)D6，為了降低成本，可以分別把近下管口的各進(jìn)水(取水)管道與排水(或稱回灌或稱回填)管道兩者合并為1根管道，即把排水管道 61,62……6η的近下管口的管道與抽水管道3AJB……3η的近下管口的管道分別合并為取水和回灌合用管道36Α、36Β……36η (如圖6所示)，在取水管道上設(shè)有抽水機(jī)4Α、4Β……如個(gè)，在取水管道上可設(shè)有管道開關(guān)8Α、8Β……8η個(gè)，在回灌管道上設(shè)有排水開關(guān)9Α、9Β…… 9η個(gè)，并且可設(shè)加壓回灌的水泵40 (如圖8所示)至少1個(gè)(在圖6中對(duì)第3、4、5、6等個(gè)水井的有關(guān)裝置省略表示)，該節(jié)能裝置的第一種使用方法與第11條技術(shù)方案相同。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例參照?qǐng)D6或圖7，對(duì)較高樓層進(jìn)行空調(diào)，可在取水管上增設(shè)把地下水抽到較高樓層的抽水機(jī)4。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例參照?qǐng)D7，把熱交換后的地下水在回灌前利用輔助熱交換裝置(例如夏天，第一次熱交換后的熱地下水在環(huán)流管5Β內(nèi)流動(dòng)，環(huán)流管外有自來水或河流水或池內(nèi)低溫水)使地下水經(jīng)輔助熱交換后進(jìn)行回灌。如此加速回灌的地下水與其他地下水熱平衡的時(shí)間。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例把回灌水流經(jīng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如圖6所示的節(jié)能裝置的另一種實(shí)施方式對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)眾多鄰近的只取地下水而不回灌的水空調(diào)，把抽水管的近下管口的管道改造為如圖6所示的具有取水和回灌合用管道36Α、36Β……3η的抽水和回灌系統(tǒng)，其中，有部分水井及其相配套的水管道(例如水井In及其相配套的水管道)是實(shí)施回灌工程主辦方新增加的設(shè)施，在增加至少一套水井In等設(shè)施時(shí)可增加或不增加室內(nèi)熱交換裝置。參照?qǐng)D6和圖8，設(shè)第η個(gè)水井是為實(shí)施回灌而新增的設(shè)備(最好是深井，其下管口位于地下水層中，例如深300米至500米)。一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置的使用方法，其特點(diǎn)在于采用以下操作步驟第一步，打開排水開關(guān)9η，關(guān)閉排水開關(guān)9Α、9Β……9η_1，打開抽水機(jī)4Α、4Β…… 4η-1的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，所抽取的地下水經(jīng)室內(nèi)熱交換裝置5交換熱量后，經(jīng)水泵40加壓，經(jīng)排水開關(guān)9η以及取水和回灌合用管道36η回灌，持續(xù)時(shí)間為數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)(例如9、30、60、90、120分鐘)；第二步，關(guān)閉抽水機(jī)4Α、4Β……如_1的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，關(guān)閉排水開關(guān)9η，打開排水開關(guān)9Α、9Β……9η_1，打開抽水機(jī)如的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，所抽取的地下水經(jīng)室內(nèi)墊交換裝置與交換熱量后，經(jīng)水泵40加壓，分別經(jīng)排水開關(guān)9η、9Α、9Β…… 9η-1以及取水和回灌合用管道36Α、36Β……36η_1回灌，持續(xù)時(shí)間為數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)(例如 9、30、60、90、120 分鐘)；第三步，關(guān)閉抽水機(jī)4Α、4Β……如_1的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，循環(huán)第一步和
第一步。
該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是利用了原有的1A、1B……In-I等設(shè)備。另處，水井1A、1B……In-I等也可以是全新的設(shè)備。另外，上述使用方法中，抽水的水井可以是多個(gè)，同時(shí)回灌的水井也可以是多個(gè)， 根據(jù)實(shí)際地下水流量的需要和水井的大小等因素而設(shè)定。當(dāng)所抽取的地下水抬升至足夠的高度而對(duì)建筑物高屋的熱交換裝置熱交換后，該位于建筑物高層的地下水具有足夠的勢(shì)能，不需要對(duì)其加壓而自行能回灌進(jìn)入地下水層， 這樣可減少加壓回灌泵的能耗或省略使用加壓回灌泵。當(dāng)附近的江河、湖水清潔，可用符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的江、河、湖水回灌，那么可把所抽取的地下水代替自來水在某些場(chǎng)合使用。參照?qǐng)D9，對(duì)于有多層樓面的建筑，可抽地下水至最高層等層。參照附圖9，樓房上層的所抽取的地下水的排水管6P的豎管6P2插在樓房下一層的排水管6Q內(nèi)，插口周圍6PQ密封(圖9僅僅示意水管與水管之間連接的位置關(guān)系，至于豎管與豎管和豎管與橫管的連接采用現(xiàn)有技術(shù)，例如采用密封裝置或焊接或粘接或螺紋連接)，最好上層排水管的豎管的下管口 6P1位于下層排水管的橫管6Q1的下方的下層排水管的豎管6Q2中，豎管6Q2的內(nèi)徑比位于豎管6Q2內(nèi)的所述下管口 6P1的外徑大，如此結(jié)構(gòu)避免從上層排水管的下管口 6P1向下沖的水流對(duì)下層排水管的橫管6Q1內(nèi)形成反沖。參照附圖9，最好下層排水管的豎管6Q2的下段的外徑6Q21縮小，便于把其下管口 6P11如同樓房上層的排水管6P的豎管的相同插法插在樓房再下一層的排水管6R的豎管6R2內(nèi)。以下各層的排水管依次類推，同上插法。本發(fā)明的有益效果為1、對(duì)第一類本發(fā)明，在與現(xiàn)有技術(shù)基本相同節(jié)能效果的同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致水井枯竭、 地下水水位大幅急速下降，不會(huì)造成地面逐漸沉降、塌陷。在國(guó)內(nèi)、外推廣，節(jié)電為若干個(gè)三峽水電站所發(fā)電量，成本低且無噪音。2、避免從上層排水管的下管口 6P1向下沖的水流對(duì)下層排水管的橫管6Q1內(nèi)形成反沖。3、對(duì)第二類本發(fā)明，適度利用地下水不但節(jié)能還節(jié)約自來水。


圖1是本發(fā)明一種節(jié)能裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明另一種節(jié)能裝置的示意圖。圖3是本發(fā)明另一種節(jié)能裝置的示意圖。圖4是本發(fā)明另一種節(jié)能裝置的示意圖。圖5是本發(fā)明另一種節(jié)能裝置的示意圖。圖6，是本發(fā)明另一種優(yōu)選的節(jié)能裝置的示意圖。圖7、圖8，是本發(fā)明另一種優(yōu)選的節(jié)能裝置的示意圖。圖9，是本發(fā)明另一種上層樓層的水管與下層樓層的水管連接的示意圖。
具體實(shí)施例方式作為優(yōu)選的實(shí)施例1 參照?qǐng)D1，一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置，包括水管、熱交換裝置5、抽水機(jī)4，進(jìn)水管3插在一個(gè)水井1內(nèi)的井水2中，其特點(diǎn)在于排水管6出口設(shè)置在水井1處，在夏天時(shí)，低溫井水經(jīng)進(jìn)水管3、抽水機(jī)4再經(jīng)室內(nèi)熱交換裝置5，然后經(jīng)排水管6，所排出的水流入水井。作為優(yōu)選的實(shí)施例2 參照?qǐng)D1，排水管6出口所排出的水回灌流入與該排水管6 相通的進(jìn)水管3所插的水井1。作為優(yōu)選的實(shí)施例3 參照?qǐng)D1，進(jìn)水管3的管口插在井水的底層21，使實(shí)施例2中回灌水難以提高進(jìn)入進(jìn)水管3的水的溫度(以下各種技術(shù)方案及其實(shí)施例的有益效果與此相同)。作為優(yōu)選的實(shí)施例4 參照?qǐng)D1，在排水管6的出口處設(shè)置有水冷卻裝置7，使回灌水預(yù)冷卻。作為優(yōu)選的實(shí)施例5 參照?qǐng)D1，所述水冷卻裝置7為按旋轉(zhuǎn)箭頭所示以鋁直線為軸的旋轉(zhuǎn)式甩水裝置，將回灌水甩至水井1的井壁11 (如圖1中箭頭所指)，沿井壁11流下從而預(yù)冷卻。作為優(yōu)選的實(shí)施例6 參照?qǐng)D2，所述節(jié)能裝置包括插水井IA內(nèi)的水管3A和插在水井IB內(nèi)的水管3B、輪流抽水的抽水機(jī)4A和抽水機(jī)4B使水管3A和水管輪流為進(jìn)水管和排水管，從水井IA抽上的水經(jīng)熱交換后排入水井1B，抽水機(jī)4A工作一段時(shí)間后停止，改換抽水機(jī)4B工作，輪流工作5或10或20或30分鐘等間隔時(shí)間。最好水管口位于井水中層以下深度。作為優(yōu)選的實(shí)施例7 參照?qǐng)D2和圖3和圖4，在所述兩個(gè)抽水機(jī)的電路上設(shè)有定時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的開關(guān)裝置。作為優(yōu)選的實(shí)施例8 參照?qǐng)D3和圖4，插在井口的水管有伸長(zhǎng)和縮短的裝置6A和伸長(zhǎng)和縮短的裝置6B，當(dāng)抽水機(jī)4A抽水時(shí)，水管3A伸長(zhǎng)在井IA的井水下部而水管縮短并且其管口位于井IB的上部(如圖3所示)，當(dāng)抽水機(jī)4B抽水時(shí)，水管3A的管口和水管 3B的管口的位置高低互換(如圖4所示)。作為優(yōu)選的實(shí)施例9，參照?qǐng)D5 (在圖5中，水井IA至IH和抽水機(jī)4A至4H的示意圖形未示出)，城郊某居民住宅新區(qū)新建幾百戶5層樓房，在綠化地帶可挖類同水井m個(gè)，夏天時(shí)設(shè)m = 8為例每個(gè)水井如圖1所示插有進(jìn)水管3還有排水管6 (冷卻裝置7可視實(shí)際情況省略不裝)，最好排水管口位于井水上方排水，開關(guān)最好采用電子開關(guān)，便于自動(dòng)化操作，在圖5 中，η個(gè)分支進(jìn)水管3Α……分支進(jìn)水管3η的上端分別與進(jìn)水管3相連通，η個(gè)分支排水管 6Α……分支排水管6η的上端分別與排水管6相連通，以抽水開關(guān)81、82……88控制并代替抽水機(jī)4Α、4Β……4Η在圖中示意并且在8根排水管上設(shè)排水開關(guān)91、92……98，本發(fā)明該種節(jié)能裝置的使用方法，其特點(diǎn)在于采用以下操作步驟設(shè)初始狀態(tài)時(shí)抽水和排水開關(guān)全部關(guān)閉，設(shè)所需抽取η個(gè)水井中的地下水，例如當(dāng)η值取8時(shí)第一步打開排水開關(guān)97和打開排水開關(guān)98 (第7個(gè)和第8個(gè)水井可比其它水井略大)，打開抽水開關(guān)81和打開抽水開關(guān)82，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管67、68排入第7個(gè)水井和第8個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X 分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)81和關(guān)閉抽水開關(guān)82，關(guān)閉排水開關(guān)97和關(guān)閉排水開關(guān)98，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的水量有所減少而第7個(gè)水井和第8個(gè)水井中的水量有所增加且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(設(shè)小于1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第7個(gè)水井和第8個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低， 直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；第二步打開排水開關(guān)91和打開排水開關(guān)92，打開抽水開關(guān)83和打開抽水開關(guān) 84，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管61、62 排入第1個(gè)水井和第2個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)83和關(guān)閉抽水開關(guān)84，關(guān)閉排水開關(guān)91和關(guān)閉排水開關(guān)92，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的水量有所減少而第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的水量恢復(fù)至初始狀態(tài)且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(約1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；第三步打開排水開關(guān)93和打開排水開關(guān)94，打開抽水開關(guān)85和打開抽水開關(guān) 86，第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管63、64 排入第3個(gè)水井和第4個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)85和關(guān)閉抽水開關(guān)86，關(guān)閉排水開關(guān)93和關(guān)閉排水開關(guān)94，第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的水量有所減少而第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的水量恢復(fù)至初始狀態(tài)且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(約1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫第四步打開排水開關(guān)95和打開排水開關(guān)96，打開抽水開關(guān)87和打開抽水開關(guān) 88，第7個(gè)水井和第8個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管3，通過熱交換裝置5，從排水管65、66 排入第5個(gè)水井和第6個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘(例如X值取20分鐘)后，關(guān)閉抽水開關(guān)87和關(guān)閉抽水開關(guān)88，關(guān)閉排水開關(guān)95和關(guān)閉排水開關(guān)96，第7個(gè)水井和第8個(gè)水井中的水量有所減少而第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的水量恢復(fù)至初始狀態(tài)且水溫有所提高，但是，當(dāng)以上工作暫停后，通過一段時(shí)間(約1小時(shí))的井水滲透以及井水與井壁的熱交換，第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的水溫會(huì)逐漸降低，直至恢復(fù)或接近初始狀態(tài)的水溫；第五步循環(huán)重復(fù)第一步至第四步，可以每日M小時(shí)供應(yīng)眾多居民室內(nèi)降溫，所設(shè)的m、η或X數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)節(jié)。作為優(yōu)選的實(shí)施例10 參照?qǐng)D1，水管外套有保溫套管。可減少水管內(nèi)的地下水被地面高溫空氣加熱。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例參照?qǐng)D6，為了降低成本，可以分別把近下管口的各進(jìn)水(取水)管道與排水(或稱回灌或稱回填)管道兩者合并為1根管道，即把排水管道 61,62……6η的近下管口的管道與抽水管道3AJB……3η的近下管口的管道分別合并為取水和回灌合用管道36Α、36Β……36η (如圖6所示)，在取水管道上設(shè)有抽水機(jī)4Α、4Β……如個(gè)，在取水管道上可設(shè)有管道開關(guān)8Α、8Β……8η個(gè)，在回灌管道上設(shè)有排水開關(guān)9Α、9Β…… 9η個(gè)，并且可設(shè)加壓回灌的水泵40 (如圖8所示)至少1個(gè)(在圖6中對(duì)第3、4、5、6等個(gè)水井的有關(guān)裝置省略表示)，該節(jié)能裝置的第一種使用方法與第11條技術(shù)方案相同。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例參照?qǐng)D6或圖7，對(duì)較高樓層進(jìn)行空調(diào)，可在取水管上增設(shè)把地下水抽到較高樓層的抽水機(jī)4。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例參照?qǐng)D7，把熱交換后的地下水在回灌前利用輔
9裝置(例如夏天，第一次熱交換后的熱地下水在環(huán)流管5B內(nèi)流動(dòng)，環(huán)流管外有自來水或河流水或池內(nèi)低溫水)使地下水經(jīng)輔助熱交換后進(jìn)行回灌。如此加速回灌的地下水與其他地下水熱平衡的時(shí)間。作為優(yōu)選的技術(shù)方案和實(shí)施例把回灌水流經(jīng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如圖6所示的節(jié)能裝置的另一種實(shí)施方式對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)眾多鄰近的只取地下水而不回灌的水空調(diào)，把抽水管的近下管口的管道改造為如圖6所示的具有取水和回灌合用管道36A、36B……3η的抽水和回灌系統(tǒng)，其中，有部分水井及其相配套的水管道(例如水井In及其相配套的水管道)是實(shí)施回灌工程主辦方新增加的設(shè)施，在增加至少一套水井In等設(shè)施時(shí)可增加或不增加室內(nèi)熱交換裝置。參照?qǐng)D6和圖8，設(shè)第η個(gè)水井是為實(shí)施回灌而新增的設(shè)備(最好是深井，其下管口位于地下水層中，例如深300米至500米)。一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置的使用方法，其特點(diǎn)在于采用以下操作步驟第一步，打開排水開關(guān)9η，關(guān)閉排水開關(guān)9Α、9Β……9η_1，打開抽水機(jī)4Α、4Β…… 4η-1的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，所抽取的地下水經(jīng)室內(nèi)熱交換裝置5交換熱量后，經(jīng)水泵40加壓，經(jīng)排水開關(guān)9η以及取水和回灌合用管道36η回灌，持續(xù)時(shí)間為數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)(例如9、30、60、90、120分鐘)；第二步，關(guān)閉抽水機(jī)4Α、4Β……如_1的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，關(guān)閉排水開關(guān)9η，打開排水開關(guān)9Α、9Β……9η_1，打開抽水機(jī)如的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，所抽取的地下水經(jīng)室內(nèi)墊交換裝置與交換熱量后，經(jīng)水泵40加壓，分別經(jīng)排水開關(guān)9η、9Α、9Β…… 9η-1以及取水和回灌合用管道36Α、36Β……36η_1回灌，持續(xù)時(shí)間為數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)(例如 9、30、60、90、120 分鐘)；第三步，關(guān)閉抽水機(jī)4Α、4Β……如_1的開關(guān)和取水管道上相應(yīng)開關(guān)，循環(huán)第一步和
第一步。該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是利用了原有的1Α、1Β……In-I等設(shè)備。另處，水井1Α、1Β……In-I等也可以是全新的設(shè)備。另外，上述使用方法中，抽水的水井可以是多個(gè)，同時(shí)回灌的水井也可以是多個(gè)， 根據(jù)實(shí)際地下水流量的需要和水井的大小等因素而設(shè)定。當(dāng)所抽取的地下水抬升至足夠的高度而對(duì)建筑物高屋的熱交換裝置熱交換后，該位于建筑物高層的地下水具有足夠的勢(shì)能，不需要對(duì)其加壓而自行能回灌進(jìn)入地下水層， 這樣可減少加壓回灌泵的能耗或省略使用加壓回灌泵。當(dāng)附近的江河、湖水清潔，可用符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的江、河、湖水回灌，那么可把所抽取的地下水代替自來水在某些場(chǎng)合使用。參照?qǐng)D9，對(duì)于有多層樓面的建筑，可抽地下水至最高層等層。參照附圖9，樓房上層的所抽取的地下水的排水管6Ρ的豎管6Ρ2插在樓房下一層的排水管60內(nèi)，插口周圍6PQ密封(圖9僅僅示意水管與水管之間連接的位置關(guān)系，至于豎管與豎管和豎管與橫管的連接采用現(xiàn)有技術(shù)，例如采用密封裝置或焊接或粘接或螺紋連接)，最好上層排水管的豎管的下管口 6Ρ1位于下層排水管的橫管6Q1的下方的下層排水管的豎管6Q2中，豎管6Q2的內(nèi)徑比位于豎管6Q2內(nèi)的所述下管口 6Ρ1的外徑大，如此結(jié)構(gòu)避免從上層排水管的下管口 6Ρ1向下沖的水流對(duì)下層排水管的橫管6Q1內(nèi)形成反沖。
參照附圖9，最好下層排水管的豎管6Q2的下段的外徑6Q21縮小，便于把其下管口 6P11如同樓房上層的排水管6P的豎管的相同插法插在樓房再下一層的排水管6R的豎管6R2內(nèi)。以下各層的排水管依次類推，同上插法。本發(fā)明實(shí)施例不作為限定本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置，包括水管、安裝在進(jìn)水管(3)上的抽水機(jī)(4)以及抽水開關(guān)、熱交換裝置(5)，進(jìn)水管C3)插在水井(1)內(nèi)，其特征在于在進(jìn)水管C3)所在的水井有回灌的排水管(6)出水口所排出的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能裝置，其特征在于排水管(6)出水口所排出的水回灌流入與該排水管(6)相通的進(jìn)水管(4)所插的水井(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能裝置，其特征在于進(jìn)水管(3)的管口插在井水的底層 01)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能裝置，其特征在于在排水管(6)的出水口處設(shè)置有水冷卻裝置(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能裝置，其特征在于所述水冷卻裝置(7)為旋轉(zhuǎn)式甩水直ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能裝置，其特征在于排水管(6)出水口所排出的水流入另一個(gè)水井中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能裝置，其特征在于所述節(jié)能裝置包括插在水井(IA)內(nèi)的水管(3A)和插在水井(IB)內(nèi)的水管C3B)、在水管(3A)上和水管(3B)上分別設(shè)有抽水機(jī) (4A)和抽水機(jī)(4B)，水管(3A)和水管(3B)輪流為進(jìn)水管和排水管，從水井(IA)抽上的水經(jīng)熱交換后排入水井(IB)，抽水機(jī)(4A)工作一段時(shí)間后停止，改換抽水機(jī)4B工作，從水井 (IB)抽上的水經(jīng)熱交換后排入水井(IA)，輪流工作5或10或20或30分鐘或幾百小時(shí)等間隔時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能裝置，其特征在于水井(1)至少有3個(gè)，水井不但插有進(jìn)水管還有排水管，η個(gè)分支進(jìn)水管(3Α)……分支進(jìn)水管(3η)的上端分別與進(jìn)水管(3)相連通，η個(gè)分支排水管(6Α)……分支排水管(6η)的上端分別與排水管(6)相連通，所述節(jié)能裝置有分別控制各抽水機(jī)開關(guān)的η個(gè)抽水開關(guān)(81)、抽水開關(guān)(82)……抽水開關(guān)(8η) 和分別在η根排水管上設(shè)有的η個(gè)排水開關(guān)(91)、排水開關(guān)(92)……排水開關(guān)(9η)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的節(jié)能裝置，其特征在于在所述至少兩個(gè)抽水機(jī)的電路上設(shè)有定時(shí)自動(dòng)控制的開關(guān)裝置。
10.一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置的使用方法，其特征在于采用以下操作步驟設(shè)初始狀態(tài)時(shí)抽水和排水開關(guān)全部關(guān)閉，設(shè)所需抽取η個(gè)水井中的地下水第一步打開排水開關(guān)(9n_i)和打開排水開關(guān)(9η)，打開抽水開關(guān)(81)和打開抽水開關(guān)(82)，第1個(gè)水井和第2個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管(3)，通過熱交換裝置(5)，從排水管(6J、排水管(6n)排入第n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘后，關(guān)閉抽水開關(guān)(81)和關(guān)閉抽水開關(guān)(82)，關(guān)閉排水開關(guān)(Qlri)和關(guān)閉排水開關(guān)(9η)；第二步打開排水開關(guān)(91)和打開排水開關(guān)(92)，打開抽水開關(guān)(83)和打開抽水開關(guān)(84)，第3個(gè)水井和第4個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管( ，通過熱交換裝置( ，從排水管(61)、排水管(6 排入第1個(gè)水井和第2個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘后，關(guān)閉抽水開關(guān)(83)和關(guān)閉抽水開關(guān)(84)，關(guān)閉排水開關(guān)(91)和關(guān)閉排水開關(guān)(92)；第三步打開排水開關(guān)(93)和打開排水開關(guān)(94)，打開抽水開關(guān)(85)和打開抽水開關(guān)(86)，第5個(gè)水井和第6個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管(3)，通過熱交換裝置(5)，從排水管(63)、排水管(64)排入第3個(gè)水井和第4個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X分鐘后，關(guān)閉抽水開關(guān)(85)和關(guān)閉抽水開關(guān)(86)，關(guān)閉排水開關(guān)(93)和關(guān)閉排水開關(guān)(94)；其后續(xù)步驟打開排水開關(guān)(9n_3)和打開排水開關(guān)(9n_2)，打開抽水開關(guān)(Slri)和打開抽水開關(guān)(8n)，第n-1個(gè)水井和第η個(gè)水井中的低溫水抽經(jīng)進(jìn)水管(3)，通過熱交換裝置 (5)，從排水管(6η_4)、排水管(6η_3)排入第η-3個(gè)水井和第η-4個(gè)水井，如此持續(xù)工作設(shè)X 分鐘后，關(guān)閉抽水開關(guān)(Slri)和關(guān)閉抽水開關(guān)(8n)，關(guān)閉排水開關(guān)(9n_3)和關(guān)閉排水開關(guān) 0 -4)；其后續(xù)步驟循環(huán)重復(fù)操作以上各步驟，可以每日M小時(shí)連續(xù)供應(yīng)眾多居民室內(nèi)降
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置，在節(jié)能的同時(shí)防止水井枯竭、地下水水位大幅急速下降，防止造成地面逐漸沉降、塌陷。本發(fā)明另一個(gè)目的是適度利用地下水而節(jié)約自來水等地面水。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用與地面溫差較大的水的能量的節(jié)能裝置，包括水管、安裝在進(jìn)水管3上的抽水機(jī)4以及抽水開關(guān)、熱交換裝置5，進(jìn)水管3插在水井1內(nèi)，其特點(diǎn)在于在進(jìn)水管3所在的水井有回灌的排水管6出水口所排出的水。
文檔編號(hào)E03B5/04GK102561455SQ201010621958
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者吳正德 申請(qǐng)人:吳正德