用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及地热系统，更详细地说，将地下水用于智能农场的农作物栽培和室内制冷和供暖，从多个地热孔获取地下水后，通过单一供水系统进行供水的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统及其施工方法。

背景技术

该部分仅提供与本申请内容相关的背景信息，并不属于在先技术。

地热是通过挖掘而抽取的地下水所具有的固有的热和地上的热的统称，一般而言，使用的热交换系统如下，在挖掘地表下方100m以上至500m左右的深处后，埋入用于热交换的管道或通过使用一般地下水而与地下水深井设施相同的方式安装地下水深井泵和抽水管并抽取地下水后，用热泵利用地下水所具有的热，用回收管将完成热交换的地下水重新回收到地下水深井内部。

地下温度四季都保持在15℃至17℃，当抽出具有该温度的地下水并使用热泵利用热量时，地下水深泵的泵送量将达到每小时1000升，并且温差为4℃时，可以确保每小时高达4000大卡的热量，并且通过这种方式进行热交换而上升或下降的地下水的温度将通过回收管进入地下水地热孔内部，通过地下的热再次进行热交换而地下水的温度将保持降低或升高的状态，保持这种循环可持续使用的状态。利用这种原理的设施就是利用地热的制冷供暖系统。

这种地热制冷供暖系统中必要的设施就是地下水深井设施，尤其，若是抽取地下水进行热交换的设施，将地下水深井泵和抽水管及回收管重新连接到挖掘的地下水深井内部的系统是必须具有的系统。

专利文献(第10-1187863号)中，回收管在地热孔底部的开放型地热系统是另外构成地热孔和供水井并构成流通管，地热孔中热交换的循环地下水进入供水井而通过水中马达泵进入机械室内热泵进行循环，但是对于采用多个地热孔的结构和集水供水井的单一循环泵的运用，没有公开具体的技术。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明用于解决前述技术问题，其目的在于，提供一种用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统及其施工方法，构成多个地热孔和单一的供水设施(供水井或供水地热孔)，连接地热孔和供水设施而使地下水聚集到供水设施后提供给热泵，从而在大规模地热容量下，也可运用一台泵。

(二)技术方案

本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统的特征在于，包括：两个以上的地热孔，形成在地下；回收手段，回收所述地热孔的地下水；供水手段，聚集通过所述回收手段回收的地下水而供水；一个以上的热泵，将由所述供水手段供水的地下水的热作为热源，生产制冷和供暖的热量；地下水供给手段，将向所述热泵供给热量的地下水供给到所述地热孔。

(三)有益效果

本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统及其施工方法的效果在于，用供水设施(集水供水井，供水地热孔)聚集多个(所有)地热孔的地下水并通过单一供水系统供给到热泵热交换器，将完成热交换的地下水重新分配到地热孔，因此属于开放型且能够实现地下水泵的单一化，便于维护管理，大大降低动力费用。

并且，采用开放型的话，可能会因流出的地下水而操作水位降低时无法操作，但可以通过另外的补充水供给手段消除由于地下水水位变化导致的操作不稳定性。

并且，通过聚集所有地下水的供水设施，控制操作水位的同时，还能管理地下水的水质，可以实现环保性的地热系统的维护管理。

垂直密封型因单位地热孔热容量小，每个工地地热孔挖掘供水多，存在很多难题，不过因设置在机械室内运用的循环泵单一化而具有维护管理方面的优点，应用开放型所具有的单位地热孔热交换容量较大的一面而大大减少每个工地地热孔挖掘孔数，通过利用集水供水井的循环泵的单一化结构，可以确保垂直密封型所具有的维护管理的便利性。

并且，对用于设置在浅层地下水丰富的东南亚等热带地方湿地等的智能农场保持适当制冷温度的地热设施，采用开放型挖掘多个30～50m深度的地热循环井并作为集水供水井而运行单一循环泵系统时，具有可以实现经济有效的设施管理的优点及效果。

尤其，像东南亚国家一样深度较浅的浅层地下水大量存在的情况下，为了应用丰富的地下水的水热，以前是挖掘地热孔后，需要在各个地热孔设置深井用水中马达泵，但根据本发明，通过构成单一供水设施而构建单一循环泵系统等结构的简化，节俭施工费的同时，节俭运营维护管理费用，具有改善智能农场经营环境的效果。

附图说明

图1是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统的整体结构的正视图。

图2a至图3c分别是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统的集水供水井位于多个地热孔之间的例子的图。

图4是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统中采用内壳并示出供给管的另一例子的图。

图5是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用连接插口的例子的图。

图6和图7分别是本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用补充水用地下水孔的例子的正视图和平面图。

图8是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用净水装置的例子的图。

图9是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用抽水排水技术的例子的图。

图10是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统中多个回收流通管为扩管形态的例子的图。

图11是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用的集水供水井的示例图。

图12是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用的回收流通管的设置示例图。

图13是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统所采用的地热孔和集水供水井以建筑物墙壁为中间进行设置的例子的图。

图14是本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用的连接插口的立体图。

图15是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统的清洁例子的图。

图16是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统的防垢装置的图。

图17是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用的一个集水供水井中连接多个热泵的例子的图。

图18是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用的用一个主集管连接多个集水供水井的例子的图。

图19是示出按区域区分本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的集水供水井单一供水系统的集水供水井后，将其聚集在主集水供水井的例子的图。

图20是示出将本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的集水供水井单一供水系统应用于建筑物地下的例子的图。

图21是示出在进行土木工程之前挖掘本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统采用的地热孔的例子的图。

图22是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统中代替集水供水井而采用供水地热孔的例子的图。

图23是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统不使用集水供水井而直接供应地下水的例子的图。

图24是示出本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统中采用生活用水供水技术的图。

附图标记说明

1：地热孔 1-1：供水地热孔

2：内壳 3：灌浆套管

4：上部保护孔 5：填充材

6：排水泵

10：回收流通管 11：阀

20：集水供水井 21：循环泵

22：管道 23：过滤槽

24：水位传感器 25：排水泵，

26：分配集管 27：主集管

30：热泵 31：负载侧热交换器

32：热交换器 33：防垢装置

40：供给管 41：地上侧供给部

42：地热孔侧供给部 43：回收部

50：补充水用地下水孔 51：补充用泵

52：补充管 60：净水装置

70：连接插口 80：圆筒体

具体实施方式

以下描述本发明时，判断为对相关的公知功能或结构的具体内容

会不必要地混淆本发明的主旨时，可以省略该具体内容。并且，后述的术语是考虑到其在本发明中的功能而定义的术语，可根据使用者、运用者的意图或惯例等而改变。因此，应基于本说明书的整体内容而对其下定义。

如图1和图2a所示，本发明的用于智能农场和建筑物制冷供暖的利用单一供水方式的地热系统包括：地热孔1，形成在地下；回收流通管10，回收地热孔1内部的地下水；集水供水井20，聚集通过回收流通管10回收的地下水而储存；热泵30，以聚集在集水供水井20的地下水的热作为热源，产生用于制冷供暖的热；供给管40，将从集水供水井10排出而与热泵30进行热交换的地下水供给到地热孔1。

图1示出以集水供水井20为基准而一侧具有多个地热孔1，图2示出以集水供水井20为基准而两侧具有多个地热孔1。

并且，图3a和图3b示出以集水供水井20为中心而周围构成多个地热孔1的例子。

即，本发明中虽然是两个以上的地热孔1，但仅构成单一的集水供水井20而运行一台循环泵。当然，也可包括使用单一的地热孔1和单一的集水供水井20。

另外，集水供水井20的位置通过确认地下水的流动，可以是相比地热孔1位于上流侧，因此，能够将未与地下热进行热交换的地下水用作集水供水井20内补充水，可以提高整体地热系统的效率。

并且，适用于后述的补充水供给手段的地下水孔50的位置也如图3c，为了利用地下水的自然流动来供给，可以位于地热孔1或集水供水井20的上流。

本发明由地热孔的施工-供水手段的施工-基于回收手段的供水手段与地热孔的连接-热泵的设置及热泵与供水手段的连接-热泵与地热孔的供给管连接工程构成。

所述地热孔施工工程是在地下施工两个以上的地热孔1的工程，利用普通挖掘机挖掘而进行地热孔1的施工。

所述供水手段施工工程是指在地热孔1周边，作为供水手段而进行供水集水井20或供水地热孔1-1的施工。

所述回收手段连接工程是为了将地热孔1的地下水聚集到所述供水手段而设置回收流通管10的工程。

所述热泵设置及连接工程是为了将聚集到所述供水手段的地下水的热供给到热泵30而在所述供水手段与热泵30之间设置管道和泵等的工程。

所述供给管连接工程是为了将通过热泵30失去热量的地下水供给到地热孔1而设置供给管40的工程。

可通过后述的对具体结构的描述而更加明确地理解以上的施工工程。

<地热孔>

地热孔1通过地下挖掘而通常形成在距地表200～500m深度处。

在地热孔1内部，为了保护地热孔1不凹陷，可以设置内壳2(参照图4)。

为了地下水的循环，内壳2应具有有孔部(部分或整体)，也可以是具有有孔部和无孔部的双重管。采用内壳2的情况下，应根据内壳2的结构而自由采用回收流通管10和供给管40。

为了经济性施工，内壳2和供给管40应使用PE材质，为了减少浮力，结合负载附加体进行设置。

对于地热孔1，为了根据地下水法而防止受污染的上层地下水的流入所导致的循环地下水的水质污染，如图4所示，为了形成地表下部保护壁，插入灌浆套管3并在孔壁和灌浆套管3之间实施水泥灌浆。

其中，如果周边有地下隧道、高层建筑物的地下层，或周边有河流，地下水可能会与它们一起流向低处，导致循环地下水的操作水位降低。为了解决这种问题，在灌浆套管3下端设置地下水法明示的屏蔽装置3a，并选择高深度功能的产品，根据周边环境，以地下水不会流出的充分深度，实施用于构成遮水壁的地表下部保护壁用水泥灌浆。

对于地热孔1，为了经济性的挖掘施工，需要确保法定厚度的防污染区间的直径为250mm，低于其的区间挖掘150mm。但是，为了防止地下水流出，也可对挖掘的区间，以200mm进行施工。

并且，如图4所示，地热孔1上部可以具有上部保护孔4。

上部保护孔4通过检查用盖子开闭，结合供给管40与回收流通管10。所述检查用盖子通过螺栓螺母结合等而可拆卸地结合到上部保护孔4。

可以使用一个以上的地热孔1，为了增大内部的热传递面积，可以将直径定为200mm以上。

并且，为了防止地热孔1的凹陷，也可以用豆碎石等填充材5(参照图5)进行充填。

如图2b所示，分别在地热孔1和集水供水井20设置水位传感器7，24，通过控制器来控制泵21和阀。

对于地热孔1上部保护孔，为了在回收流通管10上部等级中适当地运用各个地热孔的水位，构成水位等级传感器和控制回路来控制各个地热孔内供水量，在适当等级操作地热孔。

另外，当设置集水供水井20或补充水用地下水孔50而运用时，相比在地热孔1内部设置水中循环泵而运用的集水供水井20形态，对于最大限度地提高地热孔1内部水位等级而进行的操作，控制起来相对容易。这样提高操作水位等级的话，具有增加各个地热孔1的热交换长度的效果，也具有增大每个地热孔1热交换容量的效果。

<防止操作中地下水流出的技术>

为了防止地下水从上层部向外流出而水位降低，将灌浆遮水壁的深度定为地下水不会流出的深度。

另外，地热孔位于地下层，当集水供水井20不可避免地位于上部时，以包括上部保护孔4内部的地热孔内部都处于超过大气压的操作水压的状态进行操作，此时，地下水会流出到地热孔1内破碎带或含水层，结果会导致操作水压的降低，地热孔内操作水位的降低，循环地下水回收变少，会降低到集水供水井内的操作水位。为了解决这种问题，包括用于补充地下水的补充水供给手段。

所述补充水供给手段以补充水用地下水孔50为基本结构。

对于补充水用地下水孔50，在地热孔1周边挖掘并设置泵之后，可根据集水供水井20内的操作水位补充地下水。当然，也可以在补充水用地下水孔内部设置回收管。

关于补充水用地下水孔，可根据流出的地下水的水量来设置多个。从地热孔1流出的地下水将大部分流入设置在地热孔1周边的补充水地下水孔，通过补充水泵流入集水供水井20，因此地热孔1周边的整体地下水流入流出将达到平衡。

例如，为了防止地下水的流出等导致的地热孔1的水位降低，另外挖掘补充水用地下水孔50(图6、图8)，设置补充用泵51(水中泵等)，通过补充管52而将获取的地下水补充到集水供水井20。

*可根据集水供水井20的水位来自动控制开闭补充用泵51，或者通过管理员的手动操作来控制。

如图7所示，可以与多个地热孔1一起使用两个补充水用地下水孔50，当然，如图8，可以采用一个补充水用地下水孔50。

当然，在透水率高且地下水流失较多的地区，如图4所示，在地热孔1内部设置下部堵住的内壳2，使循环的地下水在供给管和内壳里侧循环，从而可以实现热交换，然后，使其通过回收流通管10流入集水供水井20。

当然，将灌浆套管3充分插入设置到地下水可能流出的深度为止，实施用于遮水壁的水泥灌浆，从而防止地下水从升高的操作水位向周边流出。

另外，集水供水井20的补水也可采取利用适用于建筑物的抽水(de-watering)排水系统的方式。即，将设置在适用于抽水排水系统的抽水水槽6a的排水泵6的排放侧连接到集水供水井20，用排水泵6抽取建筑物的积水并供给到集水供水井20。附图中，未描述的6b是将水引导到抽水水槽6a的有孔排水管。

<回收流通管10>

回收流通管10将地热孔1内部的地下水引导到集水供水井20，一侧的流入端与地热孔1内部对应，另一侧的排出端连接到集水供水井20。

回收流通管10通过阀11来调整开闭及开度。阀11用于调整地热孔1内部的压力等。

回收流通管10不会布置到地热孔1的孔底，呈现流入端从地热孔1的上部侧向内插入的形态，其中，排出端不高于所述流入端，使地下水自然地聚集到集水供水井20。

或者，回收流通管10与供给管40连接{在地热孔1的底部，通过U带连接}，从而布置到整个地热孔1，为了地下水的回收，优选地，地下水流入的多个孔形成为台阶式。

当然，回收流通管10可以不受限于此，只要能够将地热孔1内部的地下水供给到集水供水井20，即可采用任意的结构和方式。

回收流通管10一般是直径100mm左右的管，若地热孔1的数量少，则在集水供水井20与地热孔1之间独立地连接而构成，如果构成多个地热孔1或在不规则位置构成多个地热孔1，越靠近集水供水井20，阶段性地扩张设置而连接，从而地下水从地热孔1不阻碍地流到集水供水井20(参照图10)。即，若是后者，由具有不同直径的回收流通管10构成，从距离集水供水井20较远的地方到较近的地方，回收流通管10的直径将增大。

对于回收流通管10，为了防止进入集水供水井20时出现障碍，在集水供水井20内保持充分的落差。

回收流通管10不会从里侧产生较大水压，相反，外部会产生土压或外部负载而出现被挤压等现象，因此可以采用具有能够承受这些的结构的双重管或pvc管，或者也可以采用混凝土管。

另外，有必要在较深处形成回收流通管10时，无需开凿地基，如图12所示，通过集水供水井20朝向地热孔1的挖掘器100水平挖掘而形成回收井，可以在该回收井上设置回收流通管10。

<集水供水井20(供水集水供水井)>

集水供水井20为了向热泵30提供地下水的热作为热源而聚集地下水，可以采用具有地下水的集水空间的所有结构(圆形、四边形等)和材质(混凝土、FRP等)。

对于集水供水井20，为了使地热孔1内地下水通过回收流通管10流入，优选采用低于回收流通管10的入口端的高度(地上和地下皆可)，当然，另外使用抽水泵的话就不用。

为了集水供水井20和聚集到集水供水井20的地下水的循环，构成循环泵21和用于供给的管道22。

循环泵21设置在集水供水井20的内部或外部。

对于内置型的循环泵21，若在集水供水井20内部设置循环泵的情况下，设置一般的水中循环泵，包括备用的一台而设置多台。

对于外置型循环泵21，设置在形成于集水供水井20的外部的管道22。其中，为了根据循环地下水的流量控制泵的个数，设置统称为增压泵，可以附加转换功能而实现流量控制。

在集水供水井20上部设置保护盖，若是设置水中马达泵，考虑到维护管理的便利性，构成自动拆卸装置和升降用轨道。

并且，为了去除由集水供水井20排出的地下水的异物，在循环泵21的流入端构成过滤槽23。过滤槽23可以采用水箱结构等多种方式。

并且，聚集到集水供水井20的地下水中可能包括污染水质的污染源或异物，为了防止污染源或异物所导致的水质污染或循环系统被堵，可以构成净水装置60(参照图8)。净水装置60通过管道与集水供水井20连接而接受聚集到集水供水井20的地下水并去除异物，将净化后的水通过泵61供给到集水供水井20。

净水装置60不受限于此，可以串联连接到回收流通管10与集水供水井20之间，或者设置在集水供水井20的排放侧。

对于集水供水井20，若设置单一地热孔1而设置地下水用水中马达泵的情况下，可以将直径设为200mm左右，但构成多个地热孔1时，可以将直径设为1000mm以上而构成大型，构成大型的防水处理混凝土结构物，从而聚集并泵送由地热孔1通过回收流通管10流入的大量的循环地下水的过程中，起到缓冲功能或服务水箱的功能，从而不会产生时间差导致的低水位或溢水。

例如，如图11，采用感测聚集到集水供水井20的地下水的水位的水位传感器24、将集水供水井20内部的地下水排出外部的排水手段。

所述排水手段由排水泵25及排水管构成。

水位传感器24的感测值由控制器管理，所述控制器通过比较水位传感器24的当前感测值和基准值，判断为储存了超过一定水位的地下水时，启动排水泵25排出集水供水井20内部的地下水。排水泵25将集水供水井20内部的地下水排出到地热孔、另外的储藏水箱等。

并且，也可以构成用于测定聚集到集水供水井20的地下水的水质的水质传感器。通过显示器输出由所述水质传感器感测的水质值，通过控制器的程序判断为污染超过基准值以上时，可以输出警报。

在集水供水井20内部设置溢流板，将由连接的回收流通管10流入的地下水聚集到溢流板里侧后，根据上升的水位，过滤因重力下沉的沙子或泥浆，只让干净的地下水流到供水侧。

并且，可以在集水供水井20设置加热器、热线等辅助热源，严寒期可以严寒期补充地热热容量的不足部分。

并且，可以在集水供水井20连接用于农花卉栽培场供应栽培用水的供水泵。与此同时，可以在塑料花卉大棚设置喷嘴，通过水幕防止大棚内部温度降低。在未启动热泵30的状态下，仅利用地下水，以高于气温的温度，将聚集到集水供水井20的地下水应用于水幕栽培。

如图13，从建筑物外部引入回收流通管10时，在建筑物外部另外构成回收歧管47和供水歧管46后，在建筑物的墙壁设置套筒48引入单一管道，连接到集水供水井20及供给管40。

<热泵30>

热泵30采用普通产品，将由集水供水井20供给的地下水的热作为热源，供给用于制冷和供暖的热量，例如利用负载侧热交换器31进行塑料大棚等的制冷供暖。

从集水供水井20进入热泵30侧的地下水中极少有沙子等异物，因此可以省略板形热交换器的设置，可以实现经济性的设施。热泵30包括用于交换地下水的热的热交换器，构成单独的另外的热交换器32时，应理解为包括这些构成。

因省略板形热交换器，如图16所示，可以在管道中设置防垢装置33(氧化皮清理机等)，防止地下水水质中的钙、镁等导致热泵30的热交换器32及管道中产生氧化皮。

<供给管40>

供给管40从热泵30跨地热孔1地设置，从而将与热泵30的热媒介进行热交换的地下水供给到地热孔1。

供给管40可以是U形态，包括地上侧供给部41，连接到热泵30的排放侧；地热孔侧供给部42，连接到地上侧供给部41，引导从地热孔1的地表侧到孔底方向的流动；及回收部43，引导从孔底到地表侧方向的流动。地上侧供给部41和地热孔侧供给部42是无孔管，回收部43通过台阶式回收孔，将通过地热孔侧供给部42的地下水回收到地热孔1。当然，可以省略地热孔1内回收部43结构，仅形成供给部42而运用。

地上侧供给部41和地热侧供给部42及回收部43整体上形成为管形，地热侧供给部42及回收部43在孔底，可以通过管形的U带连接或如图5所示，由筒结构的回收集管44连接。

回收集管44是内部容积大于地热侧供给部42及回收部43的筒形态或U字形结构，地热孔侧供给部42和回收部43管连接的结构，容纳(沉积)地下水的回收过程中包含的沙子或泥浆，防止地下水的流动系统被堵。

供给管40具有用于开闭及调整开度的阀45。优选地，阀45设置于地上侧供给部41。

使用两个以上的供给管40时，采用供水歧管46，通过热泵30的一个管道与两个以上的供给管40连接。

或者，供给管40如图4所示，也可以是引导从地表侧到孔底方向的流动的单一结构(其中，排放端设置在孔底)。

<插口式连接结构>

优选地，根据回收流通管10的结构和供给管40的结构，可以构成如下连接结构。

如图5和图14所示，连接插口70由上下两侧开放的外壳71、突出形成于外壳71周围且与回收流通管10管连接的管形接头部72、设置在外壳71的内部且地上侧供给部41和地热孔侧供给部42管连接的连接管73构成。

举例来说，连接插口70的下部连接到灌浆套管3，上部连接到上部保护孔4，为此，在外壳71的下部和上部构成法兰。

连接部72在外壳71的周围朝侧面突出，直接或间接地连接回收流通管10。

连接管73具有地上侧供给部41和地热孔侧供给部42分别连接的第一、第二连接部73a，73b。

对于地上侧供给部41和地热孔侧供给部42的排列，第一连接部73a为横向，第二连接部73b是从第一连接部73a向下部延长的纵向。

对于连接管73，第一连接部73a贯通外壳71而通过焊接固定，附加地，可以构成支撑架。

<地热孔等的清扫>

将累积在地热孔1内部的沙子或泥浆排放到地上而清扫，例如，向供给管40注入压缩空气而使压缩空气排向地面，在此过程中，将地热孔1{包括供给管40中的沙子或泥浆}中的沙子或泥浆排出到地面。

如图15所示，在连接部73上，朝向上部延长形成连接端口74，清扫时，开放连接端口74后，用软管连接到地面的空气压缩机装备200，用阀封闭(或采用止回阀)地上侧供给部41和回收流通管10后，注入高压压缩空气。

例如，连接端口74以管形形成在如图14所示的连接插口70的连接部73的上部，通过帽75关闭开放部。

图17示出一个集水供水井20连接两个以上(附图示出两个)的热泵30的例子，一个泵21连接分配集管26且两个热泵30可进行热交换地连接到该分配集管26。

图18与图17相反地示出将聚集到两处以上的集水供水井20的地下水整合到一处而供给到热泵30。[按区域(ZONE)设置集水供水井]。

更具体地说，若所需的地热热容量较大，按区域(区)区分集水供水井20而设置运用，按多个地热孔区分设置集水供水井20，从集水供水井20到机械室构成泵21的吸入管道而运用，或通过管道，将集水供水井20整合为一个主集管27后，连接到泵21而使用，其中，也可以利用集水供水井20中具有坡度的管道的落差，在主集管27构成连接管，在主集管27与泵21之间构成吸入管道，并且，大体上为了减少摩擦损失阻力，有必要进行回收管的大型化。

并且，如图19所示，也可以将多个区域的集水供水井20连接成一个主集水供水井20-1。其中，在各区域的集水供水井20与主集水供水井20-1之间，可以构成用于地下水移动的另外的供给泵，当然，如果各区域集水供水井20与主集水供水井20-1之间具有用于地下水流动的坡度，可以省略所述供给泵。

<地热孔构成于建筑物地下且自然水位降低而成为自喷井的情况>

如图20所示，在建筑物的地下层挖掘构成地热孔1，将集水供水井20设置在建筑物地下层时，在自然水位低的地方，多个地热孔1因承压地下水，将以自喷井形态溢出地下水，这些地下水通过回收流通管10流入集水供水井20的话，集水供水井也将溢出地下水，因此为了建筑物浸水，需要继续向外泵吸地下水来进行排水。

为了防止这种问题，集水供水井20也采用不会因内部水压而泄漏的密封式结构(例如设置密封式上部保护孔)。这种情况下，集水供水井20在地下水通过泵21返回的时间内，无需为了调整内部水位而补充水，集水供水井的空间也可以小，因此容易制作成具有水密性的密封式形态。其中，在管道{供给管40，管道22}设置通风口40a，22a，使所有循环管道内部充满地下水。

并且，在建筑物地下构成地热孔1而夹心岩层直接开始，在没有防污染用灌浆套管的状态下，在地热孔1上部设置密封式上部保护孔4时，采用上部保护孔4的下部直接插入地热孔1内的结构，用于与供给管40结合。

<建筑物地下挖地基前地热孔的挖掘及设施方法>

如图21所示，在建筑工地挖掘地基前，挖掘地热孔1，将供给管40的地热孔侧供给管42与回收部43设置在地热孔1。其中，关于地热孔1，确认建筑物最终地下层深度并在比地下层结束深度高于0.5～1m的上部，将设置有屏蔽装置49a的直管49设置到地热孔侧供给部42上部后，用膨润土和水泥等灌浆材料遮蔽屏蔽装置49a上部。直管49上标记用于测量长度的尺度，从而准确地测量屏蔽装置49a的设置深度。灌浆材料使用固化后强度不高的材料。并且，在挖地基等土木工程过程中，关于屏蔽装置49a的位置，为了使挖地基操作者看到灌浆材料颜色来确认地热孔1的位置并注意，注入灌浆材料时，混合颜色以初始供应。当然，也可以采用在屏蔽装置49a周边插入带有颜色的圆筒体80的方法。

屏蔽装置49a的结构为，在下部形成用于插入地热孔侧供给部42的棒，用海绵等堵住地热孔1上部，中心主体部外周缘的屏蔽剂膨胀而遮蔽地热孔1的壁与中心主体部之间。

<利用供水地热孔的地下水循环>

目前为止描述的地热孔1是通过回收流通管10而将地下水供给到集水供水井20，本发明中，也可以采用不使用集水供水井20而使用供水地热孔的方式。

如图22所示，在多个地热孔1周边进行供水地热孔1-1的施工而用于供给地下水，设置水中泵P而供水地热孔1-1将地下水供给(热交换)到热泵30，通过多个回收流通管10连接到周边的地热孔1，从而接受地热孔1的地下水。

另外，为了向供水地热孔1-1提供用于启动泵P的足量地下水，同时使用补充水用地下水孔50，根据供水地热孔1-1内地下水的水位{水位传感器24的水位值}，启动控制补充水用地下水孔50的泵而将补充水用地下水供给到供水地热孔1-1。

地热孔1和供水地热孔1-1被充填豆碎石等填充材，以防止凹陷和提高热传导率，其中，对于供水地热孔1-1，仅在泵P高度以下充填填充材。

为了经济性的施工，地热孔1和补充水用地下水孔50的直径为150mm，关于供水地热孔1-1，一同设置泵P和供给管40而直径构成为200mm。

通过热泵30的地下水通过供给管40被供给到地热孔1和供水地热孔1-1。另外，因地热孔1与供水地热孔1-1都不具有地下水含水层而难以通过供水地热孔1-1供应地下水时，通过热泵30的循环而直到地下水被供应到地热孔1和供水地热孔1-1为止，供水地热孔1-1的水位可能会急剧降低，据此，到地热孔1的地下水供给量也将降低，无法实现正常的地热系统的操作。为了防止这种状况，图23示出不从补充用泵地下水孔50抽取地下水补充到集水供水井20而直接补充到地热孔1的例子。

其中，补充用泵地下水通过与返回地热孔1的地下水汇流{例如，以Y形合汇流到地热孔侧供给部41}而被补充。其中，补充水用地下水孔50具有分歧管道且设置可以电子驱动的电动阀，选择性地兼容驱动使用生活用水和地热补充水，从而可以将供应的地下水用作栽培用水或生活用水。阀也可以设置成三通阀。当然，如图24所示，也可以在地热孔10内部设置地下水深井泵80而用作栽培用水或生活用水。

图24示出运用地热孔1和供水地热孔1-1来采用用于供给生活用水的供水设施，有利于小型智能农场或独立式住宅或别墅大楼等小规模地热系统，包括用于将地热孔1内的地下水作为植物栽培用水或生活用水来供应的供水泵80、与供水泵80连接的供水管81及水田82。

为了防止因设置在供水地热孔1-1内部的泵P或设置在地热孔1内部的供水泵80的操作中产生的振动等而供给管40或回收流通管10受损的现象，在地热孔1插入设置另外的内壳83而使泵P或供水泵80不与供给管40或回收流通管10直接接触。

内壳83的下端具有有孔管，从而能够顺畅地抽掉地下水。

当然，用于栽培用水或生活用水供水的所述供水设施并不受限于供水地热孔1-1，当适用集水供水井20时，也能相同地适用。