一种地热多分支井热提取供暖系统技术方案

技术编号:21911052 阅读:47 留言:0更新日期:2019-08-21 11:33
本发明专利技术公开了一种地热多分支井热提取供暖系统,包括采热循环系统和供热循环系统,所述采热循环系统包括井口回水器、井口集水器、多分支井室段、取热直井段、取热分支井段、井下换热管线、换热管线阀门、循环增压泵和循环增压泵;所述供热循环系统包括热泵机组、热用户、采暖循环泵、第一热泵旁通阀门、第二热泵旁通阀门和采暖循环泵;还包括补水定压机组,该补水定压机组包括软化水装置、软化水箱以及补水定压泵。本发明专利技术中取热直井段以及取热分支井段下入井下换热管线并汇集于井口集水器,井口集水器与热泵机组蒸发器、循环增压泵、井口回水器依次连接,与井内空间形成闭式循环回路;可以多个井段同时工作,实现稳定持续供热。

A Geothermal Multi-Branch Well Heat Extraction Heating System

【技术实现步骤摘要】
一种地热多分支井热提取供暖系统
本专利技术属于地热供暖技术,尤其涉及一种地热多分支井热提取供暖系统。
技术介绍
随着全世界对资源的需求日益增加,能源消费中占主导地位的石油、煤炭等能源的需求量也逐渐增多,供需矛盾日趋紧张。同时传统化石能源带来的环境污染问题日益严重,节能减排逐渐成为各国的重要问题之一。地热资源具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点,不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰,是一种现实并具有竞争力的新能源,受到了世界各国的高度认同与重视。我国水热型地热资源量相对较为丰富,折合标准煤12500亿吨,每年可开采量折合标准煤18.65亿吨,但是目前其开采率仅为0.2%,地热资源的开发利用潜力巨大。抽灌式取热是中深层地热资源最为普遍的一种开发方式,但是其开发利用易受地下热水资源、回灌条件、钻井场地等一系列条件的制约。地热井单井取热技术可以较好避免上述制约,但是其单井取热能力虽然初期较大,但逐渐衰减,影响总的供热面积。同时,热储温度恢复试验表明,当取热系统停止约15-20天后,热储温度可基本恢复。
技术实现思路
针对以上问题,本专利技术提出一种地热多分支井高效热提取供暖系统,一方面能够避免抽灌式地热系统受地下热水资源条件、回灌条件、钻井场地等一系列因素制约,另一方面能够解决地热井单井取热系统供热能力衰减快、稳定供热能力偏小等问题,同时节约钻井场地,实现高效稳定供热。本专利技术的技术方案是:一种地热多分支井热提取供暖系统,包括采热循环系统和供热循环系统,其特征在于,所述采热循环系统包括井口回水器、井口集水器、多分支井室段、取热直井段、取热分支井段、井下换热管线、换热管线阀门、循环增压泵,所述井口集水器上端部通过地热水供水管道与热泵机组的一次水侧进口连接,所述热泵机组一次水侧出口通过地热水回水管道与井口回水器连接,所述井口回水器的底部设置有多分支井室段,在多分支井室段的底部连接有一个取热直井段和若干个取热分支井段,在取热直井段和取热分支井段内均设置有一个井下换热管线,每个井下换热管线上设置有换热管线阀门,所述井下换热管线的上端部与井口集水器连接,在地热水供水管道上设置有第一阀门和第二阀门,在地热水回水管道上设置有第三阀门、第四阀门和循环增压泵;所述供热循环系统包括热泵机组、热用户、采暖循环泵,所述热泵机组的二次水侧出口通过供暖管道与热用户进水口连接,所述热泵机组的二次水侧进口通过供暖回水管道与热用户出水口连接,所述热泵机组上下端分别并联一路热泵旁通管道,两路热泵旁通管道上分别设置有第一热泵旁通阀门和第二热泵旁通阀门,在供暖管道上设置有第五阀门,在供暖回水管道上设置有第六阀门和采暖循环泵;还包括补水定压机组,该补水定压机组包括软化水装置、软化水箱以及补水定压泵,所述市政自来水通过自来水管道与软化水装置连接,所述软化水装置与软化水箱连接,所述软化水箱通过补水管道连接一路连接至地热水回水管道上,另一路连接至供暖回水管道上,所述补水管道上设置有第七阀门、第八阀门和第九阀门。优选的,所述热泵机组采用压缩式热泵机组,所述压缩式热泵机组包括冷凝器、蒸发器、压缩机、节流阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀,所述井口集水器上端部通过地热水供水管道与蒸发器的一次侧进口连接,所述蒸发器的一次侧出口通过地热水回水管道还与井口回水器连接,所述冷凝器的二次侧出口通过供暖管道与热用户进水口连接,所述冷凝器的二次侧进口通过供暖回水管道与热用户出水口连接,所述冷凝器、压缩机、蒸发器、节流阀依次串联,第一截止阀、第一三通阀设置在地热水供水管道上,靠近于蒸发器,第二截止阀、第二三通阀设置在供暖管道上,靠近于冷凝器,所述第一热泵旁通阀门的两端分别接于第一三通阀和第二三通阀的另一端,第三截止阀、第三三通阀设置在供暖回水管道上,靠近于冷凝器,第四截止阀、第四三通阀设置于地热水回水官道上,接近于蒸发器,述第二热泵旁通阀门的两端分别接于第三三通阀和第四三通阀的另一端。优选的,所述热泵机组采用吸收式热泵机组,所述吸收式热泵机组包括发生器、蒸发器、冷凝器、吸收器、溶液热交换器,第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀,所述井口集水器上端部通过地热水供水管道与发生器进口相连,所述发生器出口与溶液热交换器一次水侧进口相连,所述溶液交换器的一次水侧出口与蒸发器进口相连,所述蒸发器出口经地热水回水管道与井口回水器连接,所述热用户通过供暖回水管道与吸收器进口相连,所述吸收器出口与冷凝器进口相连,所述冷凝器出口与溶液交换器的二次水侧进口连接,所述溶液交换器的二次侧出口通过供暖管道与热用户连接,第一截止阀、第一三通阀设置在地热水供水管道上,靠近于发生器,第二截止阀、第二三通阀设置在供暖管道上,靠近于溶液交换器,所述第一热泵旁通阀门的两端分别接于第一三通阀和第二三通阀的另一端,第三截止阀、第三三通阀设置在供暖回水管道上,靠近于吸收器,第四截止阀、第四三通阀设置于地热水回水官道上,接近于蒸发器,述第二热泵旁通阀门的两端分别接于第三三通阀和第四三通阀的另一端。优选的,所述溶液交换器采用水水板式换热器。优选的,所述井下换热管线采用双层油管、真空油管以及保温油管其中的任意一种。优选的,所述井下换热管线采用PB、PERT、PP、PPR有机材质管线中的任意一种。优选的,所述多分支井室段外侧设有一层保温套管。优选的,所述井口回水器位于地表上,所述井口集水器一部分位于地表上,另一部分位于地表下面,所述多分支井室段位于地表下面。本专利技术的有益效果:本专利技术中取热直井段以及取热分支井段下入井下换热管线并汇集于井口集水器,井口集水器与热泵机组蒸发器、循环增压泵、井口回水器依次连接,与井内空间形成闭式循环回路;采暖循环泵、热泵机组冷凝器、采暖热用户连接形成供热侧循环回路,可以多个井段同时工作,还可以交替工作,实现稳定持续供热。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是本专利技术实施例中压缩式热泵机组的示意图;图3为本专利技术实施例中吸收式热泵机组的示意图。其中,1、多分支井室段;2、取热直井段;3、取热分支井段;4、井下换热管线;5、换热管线阀门;6、井口回水器;7、井口集水器;8、热泵机组;9、第一热泵旁通阀门;10、第二热泵旁通阀门;11、热用户;12、采暖循环泵;13、循环增压泵;14、补水定压泵;15、软化水箱;16、软化水装置;17、第一阀门;18、第二阀门;19、第三阀门;20、第四阀门;21、第五阀门;22、第六阀门;23、第七阀门;24、第八阀门;25、第八阀门;801、冷凝器;802、压缩机;803、蒸发器;804、节流阀;805、第一截止阀;806、第二截止阀;807、第三截止阀;808、第四截止阀;809、第一三通阀;810、第二三通阀;811、第三三通阀;812、第四三通阀;813、发生器;814、吸收器;815、溶液热交换器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图及实施例对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地热多分支井热提取供暖系统,包括采热循环系统和供热循环系统,其特征在于,所述采热循环系统包括井口回水器、井口集水器、多分支井室段、取热直井段、取热分支井段、井下换热管线、换热管线阀门、循环增压泵,所述井口集水器上端部通过地热水供水管道与热泵机组的一次水侧进口连接,所述热泵机组一次水侧出口通过地热水回水管道与井口回水器连接,所述井口回水器的底部设置有多分支井室段,在多分支井室段的底部连接有一个取热直井段和若干个取热分支井段,在取热直井段和取热分支井段内均设置有一个井下换热管线,每个井下换热管线上设置有换热管线阀门,所述井下换热管线的上端部与井口集水器连接,在地热水供水管道上设置有第一阀门和第二阀门,在地热水回水管道上设置有第三阀门、第四阀门和循环增压泵;所述供热循环系统包括热泵机组、热用户、采暖循环泵,所述热泵机组的二次水侧出口通过供暖管道与热用户进水口连接,所述热泵机组的二次水侧进口通过供暖回水管道与热用户出水口连接,所述热泵机组上下端分别并联一路热泵旁通管道,两路热泵旁通管道上分别设置有第一热泵旁通阀门和第二热泵旁通阀门,在供暖管道上设置有第五阀门,在供暖回水管道上设置有第六阀门和采暖循环泵;还包括补水定压机组,该补水定压机组包括软化水装置、软化水箱以及补水定压泵,所述市政自来水通过自来水管道与软化水装置连接,所述软化水装置与软化水箱连接,所述软化水箱通过补水管道连接一路连接至地热水回水管道上,另一路连接至供暖回水管道上,所述补水管道上设置有第七阀门、第八阀门和第九阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种地热多分支井热提取供暖系统,包括采热循环系统和供热循环系统,其特征在于,所述采热循环系统包括井口回水器、井口集水器、多分支井室段、取热直井段、取热分支井段、井下换热管线、换热管线阀门、循环增压泵,所述井口集水器上端部通过地热水供水管道与热泵机组的一次水侧进口连接,所述热泵机组一次水侧出口通过地热水回水管道与井口回水器连接,所述井口回水器的底部设置有多分支井室段,在多分支井室段的底部连接有一个取热直井段和若干个取热分支井段,在取热直井段和取热分支井段内均设置有一个井下换热管线,每个井下换热管线上设置有换热管线阀门,所述井下换热管线的上端部与井口集水器连接,在地热水供水管道上设置有第一阀门和第二阀门,在地热水回水管道上设置有第三阀门、第四阀门和循环增压泵;所述供热循环系统包括热泵机组、热用户、采暖循环泵,所述热泵机组的二次水侧出口通过供暖管道与热用户进水口连接,所述热泵机组的二次水侧进口通过供暖回水管道与热用户出水口连接,所述热泵机组上下端分别并联一路热泵旁通管道,两路热泵旁通管道上分别设置有第一热泵旁通阀门和第二热泵旁通阀门,在供暖管道上设置有第五阀门,在供暖回水管道上设置有第六阀门和采暖循环泵;还包括补水定压机组,该补水定压机组包括软化水装置、软化水箱以及补水定压泵,所述市政自来水通过自来水管道与软化水装置连接,所述软化水装置与软化水箱连接,所述软化水箱通过补水管道连接一路连接至地热水回水管道上,另一路连接至供暖回水管道上,所述补水管道上设置有第七阀门、第八阀门和第九阀门。2.根据权利要求1所述的地热多分支井热提取供暖系统,其特征在于,所述热泵机组采用压缩式热泵机组,所述压缩式热泵机组包括冷凝器、蒸发器、压缩机、节流阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀,所述井口集水器上端部通过地热水供水管道与蒸发器的一次侧进口连接,所述蒸发器的一次侧出口通过地热水回水管道还与井口回水器连接,所述冷凝器的二次侧出口通过供暖管道与热用户进水口连接,所述冷凝器的二次侧进口通过供暖回水管道与热用户出水口连接,所述冷凝器、压缩机、蒸发器、节流阀依次串联,第一截止阀、第一三通阀设置在地热水供水管道上,靠近于蒸发器,第二截止阀、第二三通阀设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭啸峰李瑞霞陈蒙辉李小军汪浩
申请(专利权)人:河北绿源地热能开发有限公司
类型:发明
国别省市:河北,13

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