一种地热梯级利用供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地热梯级利用供热系统，其特征在于：主要由地热井单元、一级机组、一号热泵机组、二级机组、二号热泵机组、温度表、压力表、电动控制阀、循环泵以及PLC控制器组成。该供热系统，可以精准控制热泵蒸发侧的水温及流量，从而降低在地热水梯级提温过程中循环泵的电耗，通过精准控制中间水温度，可以提高热泵能效比。

A geothermal cascade heating system

The utility model discloses a geothermal cascade utilization heating system, which is characterized in that it is mainly composed of a geothermal well unit, a first-class unit, a first heat pump unit, a second-class unit, a second heat pump unit, a thermometer, a pressure gauge, an electric control valve, a circulation pump and a PLC controller. The heating system can precisely control the water temperature and flow rate at the evaporation side of the heat pump, so as to reduce the power consumption of the circulating pump in the process of geothermal water step heating. By precisely controlling the intermediate water temperature, the energy efficiency ratio of the heat pump can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种地热梯级利用供热系统
本技术涉及地热能利用
的供热系统，具体涉及一种地热梯级利用供热系统。
技术介绍
当今社会，资源匮乏和环境污染问题日益严重，地热资源作为一种清洁的可再生能源，其发展具有一定的前景和优势，应用于地热供热方面的技术日趋成熟。但随着节能工作的不断深入，人们已经越来越认识到供热节能问题，更重要的是能量和品质上的匹配，因而对供热系统的运行策略的研究就显得尤为重要，地热水结合水源热泵的梯级利用的热源形式有效地提高了地热水的利用率。因此，分析地热梯级利用供热系统的应用模型，寻求能源利用的最优匹配形式及运行策略，进而挖掘供热系统的节能潜力及高效地利用地热资源的方法是成为亟待研究的问题。地热梯级利用系统主要构件是板式换热器、水源热泵机组、末端室内采暖系统及输配系统。在供热运行过程中，结合室外气象参数变化对供热负荷的影响，分析整个系统设备根据室外温度降低板换直接换热、热泵机组提温、调峰热源逐步启动，达到设计供热量。在此过程中，粗放管理造成中间水侧流量偏大或水温过高，热泵停机保护等问题，无效功率消耗较大。本技术的目的是建立一种系统，能够根据系统供热量，匹配最优的中间水温度及流量，从而提高地热水的利用率、降低系统的运行能耗及费用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足之处，本技术目的是提供一种地热梯级利用供热系统。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种地热梯级利用供热系统，主要由地热井单元、一级机组、一号热泵机组、二级机组、二号热泵机组、温度表、压力表、电动控制阀、循环泵以及PLC控制器组成。所述地热井单元内设有抽水泵，所述抽水泵的出水口与所述一级机组内的一级板式换热器的热源进口连接，所述一级板式换热器的热源出口与所述二级机组内的二级板式换热器的热源进口连接，所述二级板式换热器的热源出口与所述地热井单元连接，所述二级板式换热器的热源出口与所述地热井单元之间还应设有循环泵，所述一级板式换热器的冷源进口与二网回水管路连接，所述一级板式换热器的冷源出口与二网供水管路连接，所述二级板式换热器的冷源出口与所述一号热泵机组的蒸发器进口以及所述二号热泵机组的蒸发器进口连接，所述二级板式换热器的冷源进口与所述一号热泵机组的蒸发器出口以及二号热泵机组的蒸发器出口连接，所述一号热泵机组的冷凝器出口以及所述二号热泵机组的冷凝器出口均与二网供水管道连接，所述一号热泵机组的冷凝器进口以及所述二号热泵机组的冷凝器进口均与所述一级板式换热器的冷源进口连接，地热水侧的所述一级板式换热器和所述二级板式换热器处均设有温度表、压力表以及电动控制阀，所述一号热泵机组和所述二号热泵机组处也设有温度表、压力表、电动控制阀以及循环泵，所述温度表、压力表、电动控制阀以及循环泵均与所述PLC控制器电性连接。进一步地，所述地热井单元和所述一级机组、所述二级机组之间设有旋流除砂器；进一步地，在所述二级机组内的二级板式换热器的热源出口与循环泵之间还设有盘式过滤器；进一步地，系统中还设有调峰锅炉。本技术的有益效果：本技术提供的一种地热梯级利用供热系统，可以精准控制热泵蒸发侧的水温及流量，从而降低在地热水梯级提温过程中循环泵的电耗，通过精准控制中间水温度，可以提高热泵能效比。附图说明图1为本技术的一种流程图。图中：1地热井单元、2旋流除砂器、3一级机组、4一级板式换热器、5一号热泵机组、6二级机组、7二级板式换热器、8二号热泵机组、9盘式过滤器、10调峰锅炉。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细说明。其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是幅图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。以下实施方式仅用于说明本技术的内容，并不用于限制本技术的保护范围。应用本技术的构思对本技术进行的简单改变都在本技术要求保护的范围内。请参阅图1，一种地热梯级利用供热系统，主要由地热井单元1、一级机组3、一号热泵机组5、二级机组6、二号热泵机组8、温度表、压力表、电动控制阀、循环泵以及PLC控制器组成。所述地热井单元1内设有抽水泵，所述抽水泵的出水口与所述一级机组3内的一级板式换热器4的热源进口连接，所述一级板式换热器4的热源出口与所述二级机组6内的二级板式换热器7的热源进口连接，所述二级板式换热器7的热源出口与所述地热井单元1连接，所述二级板式换热器7的热源出口与所述地热井单元1之间还应设有循环泵，所述一级板式换热器4的冷源进口与二网回水管路连接，所述一级板式换热器4的冷源出口与二网供水管路连接，所述二级板式换热器7的冷源出口与所述一号热泵机组5的蒸发器进口以及所述二号热泵机组8的蒸发器进口连接，所述二级板式换热器7的冷源进口与所述一号热泵机组5的蒸发器出口以及二号热泵机组8的蒸发器出口连接，所述一号热泵机组5的冷凝器出口以及所述二号热泵机组8的冷凝器出口均与二网供水管道连接，所述一号热泵机组5的冷凝器进口以及所述二号热泵机组8的冷凝器进口均与所述一级板式换热器4的冷源进口连接，地热水侧的所述一级板式换热器4和所述二级板式换热器7处均设有温度表、压力表以及电动控制阀，所述一号热泵机组5和所述二号热泵机组8处也设有温度表、压力表、电动控制阀以及循环泵，所述温度表、压力表、电动控制阀以及循环泵均与所述PLC控制器电性连接。优选的，所述地热井单元1和所述一级机组3、所述二级机组6之间设有旋流除砂器2；优选的，在所述二级机组6内的二级板式换热器7的热源出口与循环泵之间还设有盘式过滤器9；优选的，系统中还设有调峰锅炉10。本技术的有益效果：本技术提供的一种地热梯级利用供热系统，可以精准控制热泵蒸发侧的水温及流量，从而降低在地热水梯级提温过程中循环泵的电耗，通过精准控制中间水温度，可以提高热泵能效比。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地热梯级利用供热系统，其特征在于：主要由地热井单元、一级机组、一号热泵机组、二级机组、二号热泵机组、温度表、压力表、电动控制阀、循环泵以及PLC控制器组成；/n所述地热井单元内设有抽水泵，所述抽水泵的出水口与所述一级机组内的一级板式换热器的热源进口连接，所述一级板式换热器的热源出口与所述二级机组内的二级板式换热器的热源进口连接，所述二级板式换热器的热源出口与所述地热井单元连接，所述二级板式换热器的热源出口与所述地热井单元之间还应设有循环泵，所述一级板式换热器的冷源进口与二网回水管路连接，所述一级板式换热器的冷源出口与二网供水管路连接，所述二级板式换热器的冷源出口与所述一号热泵机组的蒸发器进口以及所述二号热泵机组的蒸发器进口连接，所述二级板式换热器的冷源进口与所述一号热泵机组的蒸发器出口以及二号热泵机组的蒸发器出口连接，所述一号热泵机组的冷凝器出口以及所述二号热泵机组的冷凝器出口均与二网供水管道连接，所述一号热泵机组的冷凝器进口以及所述二号热泵机组的冷凝器进口均与所述一级板式换热器的冷源进口连接，地热水侧的所述一级板式换热器和所述二级板式换热器处均设有温度表、压力表以及电动控制阀，所述一号热泵机组和所述二号热泵机组处也设有温度表、压力表、电动控制阀以及循环泵，所述温度表、压力表、电动控制阀以及循环泵均与所述PLC控制器电性连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种地热梯级利用供热系统，其特征在于：主要由地热井单元、一级机组、一号热泵机组、二级机组、二号热泵机组、温度表、压力表、电动控制阀、循环泵以及PLC控制器组成；
所述地热井单元内设有抽水泵，所述抽水泵的出水口与所述一级机组内的一级板式换热器的热源进口连接，所述一级板式换热器的热源出口与所述二级机组内的二级板式换热器的热源进口连接，所述二级板式换热器的热源出口与所述地热井单元连接，所述二级板式换热器的热源出口与所述地热井单元之间还应设有循环泵，所述一级板式换热器的冷源进口与二网回水管路连接，所述一级板式换热器的冷源出口与二网供水管路连接，所述二级板式换热器的冷源出口与所述一号热泵机组的蒸发器进口以及所述二号热泵机组的蒸发器进口连接，所述二级板式换热器的冷源进口与所述一号热泵机组的蒸发器出口以及二号热泵机组的蒸发器出口连接，所述一号热泵机组的冷凝器出口以及所述二号热泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：常俊峰，张芬，潘妮，
申请(专利权)人：山西双良新能源热电工程设计有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14