一种用于水源热泵的取水装置
技术领域
本实用新型实施例涉及地源热泵技术领域，尤其涉及一种用于水源热泵的取水装置。
背景技术
南方地区水源比较丰富，随着当今社会的发展，水源热泵在南方地区的使用越来越广泛。
目前，通常情况下，南方地区冬季的地表水源(例如，河水或湖水)的水温往往高于气温，用户可以使用水源热泵将温度较高的地表水源送入安装在室内的换热器，从而通过换热器与室内空气的热交换进行制热。一般情况下，可以在地表水源的底部设置有取水井，将潜水泵设置在取水井内进行取水。但是，上述取水方式，由于潜水泵设置于位于湖底或河底的取水井内，因此在汛期或水源杂质较多的情况下，取水井可能会进入淤泥或杂质，从而造成潜水泵吸入过量的淤泥或杂质导致潜水泵发生故障，进而造成潜水泵维护不便。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种用于水源热泵的取水装置，以解决潜水泵设置于湖底或河底，从而导致潜水泵维护不便的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例是这样实现的：
本实用新型实施例提供了一种用于水源热泵的取水装置，该水源热泵取水装置可以包括：取水井，该取水井设置于地表水源的底部，该取水井的井口处覆盖有第一过滤层；虹吸井，该虹吸井设置于该地表水源的岸边，该虹吸井的水位不高于该地表水源的水位；虹吸管，该虹吸管的第一端设置于该取水井内，该虹吸管的第二端设置于该虹吸井内，地表水可经该虹吸管，从该取水井流入该虹吸井；潜水泵，该潜水泵设置于该虹吸井内，该潜水泵用于将该虹吸井内的水输送至水源热泵。
在本实用新型实施例中，水源热泵取水装置可以包括：取水井，该取水井设置于地表水源的底部，该取水井的井口处覆盖有第一过滤层；虹吸井，该虹吸井设置于该地表水源的岸边，该虹吸井的水位不高于该地表水源的水位；虹吸管，该虹吸管的第一端设置于该取水井内，该虹吸管的第二端设置于该虹吸井内，地表水可经该虹吸管，从该取水井流入该虹吸井；潜水泵，该潜水泵设置于该虹吸井内，该潜水泵用于将该虹吸井内的水输送至水源热泵。通过该方案，一方面，由于在取水井的井口处覆盖有第一过滤层，地表水可以通过该第一过滤层，地表水中的杂物不能通过该第一过滤层，因此，该第一过滤层能够防止淤泥或杂质进入取水井，从而减少潜水泵发生故障的频率，进而减少潜水泵的维修频率。另一方面，由于取水井设置于地表水源的底部，虹吸井设置于地表水源的岸边，且潜水泵设置于虹吸井内，因此，在地表水经虹吸管从取水井流入虹吸井，且潜水泵将虹吸井内的水输送至水源热泵的过程中，若潜水泵发生故障，则相较于将潜水泵设置于地表水源底部的情况，将潜水泵设置于地表水源的岸边，方便用户对潜水泵的维护。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种用于水源热泵的取水装置的结构示意图之一；
图2为本实用新型实施例提供的一种取水井结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种虹吸井结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种用于水源热泵的取水装置的结构示意图之二。
附图中的标号说明：00-取水装置、01-取水井、011-取水井的井口、012-第一过滤层、013-第一井管、014-第一开口、015-第一井盖、016-开孔、017-井壁、018-第二过滤层、02-地表水源、03-虹吸井、031-第二井管、032-第三过滤层、04-虹吸管、05-潜水泵、06-取水管、07-检修井。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。
本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一过滤层和第二过滤层等是用于区别不同的过滤层，而不是用于描述过滤层的特定顺序。
在本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本实用新型实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多孔是指两个或者两个以上的孔等。
下面对本实用新型实施例中涉及的一些术语/名词进行解释说明。
虹吸效应：又称虹吸现象，是指在两个液面不同的容器中的液体，通过导管联通的情况下，由于大气压力的作用，导管的液面承受不同的大气压力，液体会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等。
本实用新型实施例提供一种用于水源热泵的取水装置，该取水装置可以包括：取水井，该取水井设置于地表水源的底部，该取水井的井口处覆盖有第一过滤层；虹吸井，该虹吸井设置于该地表水源的岸边，该虹吸井的水位不高于该地表水源的水位；虹吸管，该虹吸管的第一端设置于该取水井内，该虹吸管的第二端设置于该虹吸井内，地表水可经该虹吸管，从该取水井流入该虹吸井；潜水泵，该潜水泵设置于该虹吸井内，该潜水泵用于将该虹吸井内的水输送至水源热泵。通过该方案，一方面，由于在取水井的井口处覆盖有第一过滤层，地表水可以通过该第一过滤层，地表水中的杂物不能通过该第一过滤层，因此，该第一过滤层能够防止淤泥或杂质进入取水井，从而减少潜水泵发生故障的频率，进而减少潜水泵的维修频率。另一方面，由于取水井设置于地表水源的底部，虹吸井设置于地表水源的岸边，且潜水泵设置于虹吸井内，因此，在地表水经虹吸管从取水井流入虹吸井，且潜水泵将虹吸井内的水输送至水源热泵的过程中，若潜水泵发生故障，则相较于将潜水泵设置于地表水源底部的情况，将潜水泵设置于地表水源的岸边，方便用户对潜水泵的维护。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于水源热泵的取水装置00，该取水装置00包括：取水井01，取水井01设置于地表水源02的底部，取水井01的井口011处覆盖有第一过滤层012；虹吸井03，虹吸井03设置于地表水源02的岸边，虹吸井03的水位不高于地表水源02的水位；虹吸管04，虹吸管04的第一端041设置于取水井01内，虹吸管04的第二端042设置于虹吸井03内，地表水可经虹吸管04，从取水井01流入虹吸井03；潜水泵05，潜水泵05设置于虹吸井03内，潜水泵05用于将虹吸井03内的水输送至水源热泵100。
需要说明的是，本实用新型实施例中，上述地表水源具体可以为以下任一项：江河，湖泊，水库等。相应的，地表水源的底部具体可以为：江底，河底，湖底和水库底等；地表水源的岸边具体可以为：江边，河边，湖边和水库的岸边等。
可选的，本实用新型实施例中，上述取水井为下沉式水井，具体可以为采用沉井下沉施工建造于地表水源底部的取水井。取水井的形状可以为圆柱形取水井，也可以为棱柱形取水井，还可以为锥台形取水井等。具体可以根据实际使用需求确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可选的，结合图1，如图2所示，为了提高取水井的入水量，本实用新型实施例采用倒置的锥台形取水井01。取水井的井口011为锥台形的大端，该取水井的井口处覆盖有无砂混凝土预制板或无砂混凝土预制砖铺设的第一过滤层012，该取水井的井底为锥台形的小端。地表水源中的杂质不能通过第一过滤层012，地表水能够可以通过第一过滤层012进入倒置的锥台形的取水口01中。
需要说明的是，下述实施例中，均以取水井为倒置的锥台形取水井为例进行示例性说明。
可以理解的是，本实用新型实施例中，由于第一过滤层的材料采用无砂混凝土预制板和无砂混凝土预制砖，因此，第一过滤层可以过滤地表水源中的较大的杂质(例如，淤泥，石子，垃圾等)，使得过滤较大杂质后的地表水通过第一过滤层进入取水井内，方便后续通过第二过滤层对该地下水进行进一步过滤。
可选的，结合图1，如图2所示，本实用新型实施例中，上述锥台形取水井的锥顶角的取值范围为[45°，75°]，即，图2中的，锥顶角θ的取值范围为45°≤θ≤75°。锥顶角的具体取值可以根据需要提高的取水口的进水量和实际施工的实际情况确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可以理解的是，本实用新型实施例中，由于锥顶角的取值范围为[45°，75°]，因此，一方面避免锥顶角过小(即锥顶角小于45°)，使得取水井的进水量受到限制；另一方面，防止锥顶角过大(即锥顶角大于45°)，使得在满足取水井的深度要求的同时，增加施工量。
可选的，本实用新型实施例中，为了满足水源热泵正常的工作用水量(即过滤层过滤的水量不小于水源热泵的工作用水量)，且适当减少施工成本，取水井的深度一般不小于5m。
可以理解的是，本实用新型实施例中，由于取水井采用倒置的锥台形取水井，因此，增大了取水井的井口的尺寸，进而增大第一过滤层的面积，使得更多地表水可以通过第一过滤层进入取水井，即提高取水井的进水量。
可选的，结合图1，如图2所示，本实用新型实施例中，取水井01内设置有多孔的第一井管013，第一井管013的第一开口014处覆盖有第一井盖015，第一井盖015上设置有可供虹吸管04穿过的开孔016，第一开口014为第一井管013上靠近第一过滤层012的开口；在取水井01的井壁017和第一井管013之间设置有第二过滤层018；
其中，虹吸管04的第一端041穿过开孔016，且设置于第一井管013内。
可选的，本实用新型实施例中，上述第一井管上设置有多孔，具体的，可以在第一井管的外壁上均布设置多孔，也可以在第一井管的外壁上局部区域设置有多孔等。具体可以根据实际使用需求确定，本实用新型实施例不作具体限定。
需要说明的是，上述第一井管上的多孔本实用新型实施例附图未示出，下述实施例中第二井管的多孔本实用新型实施例附图也未示出。
可以理解的是，本实用新型实施例中，由于第一井管上设置有多孔，因此，经过第二过滤层过滤的地表水，可以通过这些多孔进入第一井管储存起来，方便虹吸管取水。
可选的，本实用新型实施例中，上述第一井管可以为单壁渗水管，也可以为双臂渗水管。具体的，第一井管可以为以下任一种：PE打孔波纹渗水管，PVC单壁打孔波纹渗水管，PVC双壁打孔渗水管，PE双壁打孔波纹渗水管或UPVC双壁打孔渗水管等。具体可以根据实际使用需求确定，本实用新型实施例不作具体限定。
需要说明的是，本实用新型实施例中，如图2所示，上述第二过滤层018为位于井壁017和第一井管013之间的中空的锥台形过滤层，第二过滤层填充有过滤材料，填充的过滤材料具体可以为以下至少一项：砾石，生石灰，活性炭，过滤砂等。具体可以根据实际使用需求确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可以理解的是，本实用新型实施例中，地表水经过上述第一过滤层过滤(主要用于过滤地表水中的淤泥，石子，垃圾等体积较大的杂质)之后；再经过第二过滤层过滤表水中的泥沙等体积较小的杂质，如此可以减少进入第一井管中的地下水的杂质，从而提高潜水泵的使用寿命。
可选的，本实用新型实施例中，为了保证第二过滤层的过滤效果，上述第一井管可以设置于取水井的中央位置。具体的，可以设置为取水井的中心轴线和第一井管的中心轴重合，那么第二过滤层在相同深度处的过滤层厚度相同，如此，在地下水经过第一过滤层过滤，并经过第二过滤层过滤过程中，从第一井管的各个孔流入第一井管的地下水的过滤效果相同。
可选的，本实用新型实施例中，第一井盖用于遮盖第一井管的第一开口，在第一井盖遮盖第一开口的情况下，第一井盖的上表面可以与第一过滤层的上表面在一个平面上，第一井盖的上表面也可以略高于第一过滤层的上表面。
需要说明的是，本实用新型实施例中，第一井盖为不透水井盖，地下水不能通过第一井盖进入取水井。
可以理解的是，本实用新型实施例中，覆盖取水井的第一井盖可以避免未过滤的地表水直接进入第一井管。
可选的，本实用新型实施例中，虹吸管的第一端穿过第一井盖上的开孔，伸入第一井管内的水位以下。在虹吸管的第一端伸入第一井管内的水位下的适当位置后，可以通过设置在第一井盖上的固定装置，固定该虹吸管。具体的，固定装置可以为以下任一项：管道固定支架，管道固定夹板，管道固定卡环等。具体可以根据实际使用需求确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可选的，本实用新型实施例中，上述虹吸管可以为普通水管，具体的，虹吸管的材料可以为UPVC管、PPR管或PE管等，具体可以根据实际使用情况确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可选的，本实用新型实施例中，第一过滤层的透水系数不小于2cm/s，第一井管的透水系数不小于1cm/s。第二过滤层根据使用填充材料的不同，透水能力具有较大差别，本实用新型实施例不作具体限制，以能够满足实际使用需求为准。
可以理解的是，本实用新型实施例中，由于第一透水层的透水系数大于第一井管的透水系数，因此可以保证充足的地表水进入第二过滤层，在经过充分的过滤之后，缓慢的进入第一井管，即第一透水层的透水系数大于第一井管的透水系数的设置可以提高第二过滤层的过滤效果。
示例性的，如图2所示，在地表水源02的底部设置有下沉式倒置的锥台形取水井01，该取水井的井口直径为5m，取水井的井底直径为1.5m，锥顶角为60°(即θ＝60°)。取水井01包括：井壁017，设置于取水井01的井口011的第一过滤层012(第一过滤层为无砂混凝土预制砖铺设层)，设置于取水井01内的多孔的第一井管013，以及设置于井壁017和第一井管013之间的第二过滤层018(第二过滤层为砾石填充层)。其中，第一井管013的第一开口014处覆盖有第一井盖015，第一井盖015上设置有开孔016，虹吸管04的第一端041可以穿过开孔016伸入取水井01的水位以下。地表水02可以通过第一过滤层011(第一过滤层主要负责过滤淤泥，石子，垃圾等体积较大的杂质)过滤后进入第二过滤层018，地表水02可以通过第二过滤层018(第二过滤层主要负责过滤泥沙等体积较小的杂质)过滤后，经过第一井管013上的多孔进入第一井管013，随着流入第一井管013的地表水的增多，第一井管013内的水位上升。虹吸管04的第一端041伸入取水井01的水位以下。
本实用新型实施例中，由于取水井设置第一过滤层和第二过滤层，且虹吸管伸入取水井的第一井管内，因此，地表水可以通过第一过滤层，第二过滤层和第一井管上的多孔流入第一井管储存起来，方便虹吸管取水，覆盖取水井的第一井盖可以避免未过滤的地表水直接进入第一井管。从而用户可以根据实际使用需求通过虹吸管从第一井管内抽取经过两次过滤的地表水。
可选的，结合图1，如图3所示，地表水源的岸边设置有虹吸井03，虹吸井03内设置有多孔的第二井管031，在第二井管031的外侧设置有第三过滤层032。
其中，地下水可经第三过滤层032和第二井管031上的多孔流入虹吸井03。
需要说明的是，本实用新型实施例中，对第二井管的相关描述可以参考上述实施例中对第一井管的相关描述，此处不再赘述。
可选的，本实用新型实施例中，上述第三过滤层用于过滤地下水中的杂质，使过滤之后的地下水经过第二井管的多孔流入虹吸井。第三过滤层过滤的杂质一般为泥沙等小体积的杂质，对第三过滤层的相关描述可以参考上述实施例对第二过滤层的相关描述，此处不再赘述。
可选的，本实用新型实施例中，为了使更多的地下水流入虹吸井的第二井管，虹吸井的井口至虹吸井的井底的深度不小于12m。
可以理解的是，本实用新型实施例中可以通过增加虹吸井的深度(即虹吸井的井口至虹吸井的井底的深度不小于12m)，使得更多的地下水通过第三过滤层过滤后流入第二井管。
本实用新型实施例中，由于地下水可以通过第三过滤层流入第二井管，且地下水的水温受环境温度影响较小，即地下水的水温常年几乎恒定，因此，本实用新型实施例可以通过地下水流入虹吸井，改变进入虹吸井的地表水的温度，冬季起提高虹吸井的水温的作用，夏季起降低虹吸井的水温的作用，从而可以提高水源热泵的制冷或制热效率。
需要说明的是，虹吸效应，又称虹吸现象，是指在两个液面不同的容器中的液体，通过导管联通的情况下，由于大气压力的作用，导管的液面承受不同的大气压力，液体会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的液面变成相同的高度，液体就会停止流动。
具体的，本实用新型实施例中，由于上述虹吸井和取水井通过虹吸管连接，因此，通过虹吸效应，取水井中经过过滤的地表水可以从虹吸管第一端流入虹吸管，并通过虹吸管的第二端流出至虹吸井。
可选的，如图3所示，本实用新型实施例中，虹吸井03内还设置有取水管06，取水管06的进水口设置于虹吸井的水位以下，潜水泵05与取水管06的进水口连接，取水管06的出水口用于连接水源热泵100。
可选的，本实用新型实施例中，上述取水管为普通水管，具体的，取水管的材料可以为UPVC管、PPR管或PE管等，具体可以根据实际使用情况确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可选的，本实用新型实施例，潜水泵通过取水管连接水源热泵。在实际使用过程中，潜水泵通过水管还可以连接：泵房，水源热泵机组，换热器等。使得地表水经过取水井过滤沿虹吸管进入虹吸井，进入虹吸井的地表水和进入虹吸井的地下水进行混合调温之后，潜水泵可以抽取虹吸井中的水，依次流入泵房，水源热泵机组，再流入换热器进行热交换，完成热交换之后，从排水口排入地表水体。
可以理解的是，本实用新型实施例，由于取水管的进水口设置于虹吸井的水位以下，且潜水泵与取水管的进水口连接，因此，在潜水泵工作的情况下，潜水泵可以将虹吸井中的水输送至水源热泵，从而水源热泵再通过换热器等设备进行热交换，进而达到制冷或制热的目的。
需要说明的是，潜水泵可以不停的从虹吸井进行抽水，使得虹吸井中的水位下降，从而使得虹吸井的水位低于地表水源的水位，进而取水井中的地表水由于虹吸效应可以通过虹吸管流入虹吸井内，如此，潜水泵可以从虹吸井进行持续取水，并送入水源热泵。在潜水泵停止工作的情况下(即，潜水泵停止取水)，由于虹吸效应，取水井中的地表水经过虹吸管流入虹吸井，至地表水源水位与虹吸井的水位相等。
可选的，如图3所示，本实用新型实施例中，虹吸井03的井口处还设置有检修井07。
可选的，本实用新型实施例中，按照砌筑形式分类，上述检修井可以为以下任一项：圆形检修井，矩形检修井，扇形检修井，沉泥井等。具体可以根据实际使用需求确定，本实用新型实施例不作具体限定。
可以理解的是，本实用新型实施例中，由于检修井设置于地表水源的岸边，因此，在虹吸井中的潜水泵发生故障的情况下，则相较于将潜水泵设置于地表水源底部的情况，将潜水泵设置于地表水源的岸边，方便用户对潜水泵进行检修和维护。
示例性的，如图4所示，在地表水源02的底部设置有下沉式倒置的锥台形取水井01，取水井01包括：井壁017，设置于取水井01的井口011的第一过滤层012，设置于取水井01内的多孔的第一井管013，以及设置于井壁017和第一井管013之间的第二过滤层018。其中，虹吸管04的第一端041可以穿过开孔016伸入取水井01的水位以下，虹吸管的第二端042设置于虹吸井03内，虹吸井03包括第二井管031和第三过滤层032，潜水泵05设置于虹吸井03内，潜水泵05通过取水管06与水源热泵100相连。地表水可以通过第一过滤层011和第二过滤层018过滤后，经过第一井管013上的多孔进入第一井管013，虹吸管04的第一端041伸入取水井01的水位以下，由于虹吸现象，第一井管013中经过过滤的地表水可以通过虹吸管04流至虹吸井03。同时，一部分地下水通过第三过滤层032和第二井管031上的多孔流入虹吸井03，调节虹吸井03的水温。在潜水泵05开始工作的情况下，潜水泵05，潜水泵05将虹吸井03内的井水(地表水和地下水的混合水)输送至水源热泵100。随着虹吸井03的水位的下降，取水井01中的地表水(即第一井管013中的地表水)继续通过虹吸管04进入虹吸井03，补充虹吸井03内的井水水位。
本实用新型实施例提供一种用于水源热泵的取水装置，一方面，由于在取水井的井口处覆盖有第一过滤层，地表水可以通过该第一过滤层，地表水中的杂物不能通过该第一过滤层，因此，该第一过滤层能够防止淤泥或杂质进入取水井，从而减少潜水泵发生故障的频率，进而减少潜水泵的维修频率。另一方面，由于取水井设置于地表水源的底部，虹吸井设置于地表水源的岸边，且潜水泵设置于虹吸井内，因此，在地表水经虹吸管从取水井流入虹吸井，且潜水泵将虹吸井内的水输送至水源热泵的过程中，若潜水泵发生故障，则相较于将潜水泵设置于地表水源底部的情况，将潜水泵设置于地表水源的岸边，方便用户对潜水泵的维护。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。
