地源热泵供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地源热泵供热系统，其包括中深层井内换热器、浅层井内换热管；中深层井内换热器用于放置于中深层地热井内；浅层井内换热管用于放置于米深的浅层地热井内，作为浅层地源热泵供热系统的井内换热装置；中深内套管上端通过第一管路连通到U型浅层井内换热管的进水端；U型浅层井内换热管的出水端通过第二管路连通到中深内套管外侧壁和中深外套管内侧壁之间的环状空间的上部；第一管路或第二管路上设置有闸阀；中深层井内换热器、浅层井内换热管、第一管路及第二管路中用于充满液态换热介质。本实用新型专利技术的地源热泵供热系统，增加了浅层地源热泵供热系统的应用范围，绿色无污染，补热运行期间无需值守和维护。

【技术实现步骤摘要】
地源热泵供热系统
本技术涉及供热技术，特别涉及一种地源热泵供热系统。
技术介绍
浅层地源热泵供热系统，是一种成熟的地源热泵供热技术，利用地浅层地埋管，提取地层20～200米深度的热量，作为建筑供热热源。浅层地埋管深度20～200米，属于恒温层，地层温度基本恒定，不受地表日光辐射和地球内部热力影响。浅层地源热泵供热系统冬季供热从恒温层取热，供热结束后，需要夏季制冷运行或其他热源，为地层补充热量，以维持地下温度稳定，保证热泵系统长期运行。所以，浅层地源热泵供热系统多应用在办公、商业、学校等同时冷暖需求建筑，并且适宜区域为寒冷区，冷热负荷平衡。严寒地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区因为冷热需求不平衡，冬夏季取热、放热量相差较大，不易保证地下温度稳定。住宅类建筑，一般不需要集中供冷，浅层地源热泵供热系统应用受到限制。一些北方严寒地区的浅层地源热泵住宅供热项目，由于浅层地源热泵供热系统持续从地下取热，无热量补充，造成地下温度逐年下降，项目失败。浅层地源热泵供热系统的常规补热方式，有利用太阳能补热和利用场地空气源热泵补热等。浅层地源热泵供热系统取热量大，要补充足够热量，需要太阳能集热器面积很大，投资成本高，并且太阳能集热器寿命受限，维护成本高。单独增设场地空气源热泵为浅层地源热泵供热系统补热，也面临着投资高的问题，并且增加了配电容量，运行电耗高，得不偿失。利用太阳能补热和利用场地空气源热泵补热，投资、运行、维护成本偏高，只能作为应急补救手段。中深层地热源热泵供热系统，是近年新兴的供热技术。采用套管式换热器结构，钻井深度1500～3000米，提取深层地热作为供热热源。中深层地热井采用换热的方式取热，可以有效保护深层地下水资源。深层地热热量来自地球内部，热源稳定，可长期取用。中深层地热源热泵供热系统，效率高，无排放无污染，但是建设成本高，不适合单独作为供热热源。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种地源热泵供热系统，可以大幅减少浅层地热井数量，使浅层地源热泵供热系统可应用在住宅等单纯供热的项目中，增加了浅层地源热泵供热系统的应用范围，可应用在严寒地区或者单纯供热的项目中，绿色无污染，补热运行期间无需值守和维护。为解决上述技术问题，本技术提供的地源热泵供热系统，其包括中深层井内换热器1、浅层井内换热管2；所述中深层井内换热器1包括中深外套管11、中深内套管12；所述中深外套管11底端及侧壁封闭；所述中深内套管12置于所述中深外套管11内，所述中深内套管12底端开口同中深外套管11底部连通；所述中深内套管12外侧壁上部同中深外套管11内侧壁上部之间封闭，所述中深内套管12外侧壁和中深外套管11内侧壁之间形成环状空间；所述浅层井内换热管2为U型管；所述中深层井内换热器1用于放置于1500～3000米深的中深层地热井内；所述浅层井内换热管2用于放置于80～150米深的浅层地热井内，作为浅层地源热泵供热系统的井内换热装置；所述中深内套管12上端通过第一管路连通到U型浅层井内换热管2的进水端；所述U型浅层井内换热管2的出水端通过第二管路连通到所述中深内套管12外侧壁和中深外套管11内侧壁之间的环状空间的上部；第一管路或第二管路上设置有闸阀4；中深层井内换热器1、浅层井内换热管2、第一管路及第二管路中用于充满液态换热介质。较佳的，所述液态换热介质为水。较佳的，所述中深层井内换热器1用于放置于2000～3000米深的中深层地热井内。较佳的，所述闸阀4两端连通有旁通管路；所述旁通管路中设置有补热循环泵3。较佳的，所述浅层地热井内设置温度传感器；所述温度传感器用于检测浅层井内换热管处的浅层井内温度。较佳的，所述中深层井内换热器1作为中深层地热源热泵供热系统的井内换热装置。较佳的，所述中深层地热源热泵供热系统和浅层地源热泵供热系统的供热能力比例为1:4到1:1。较佳的，所述补热循环泵3为中深层地热源热泵供热系统的换热器循环泵或者浅层地源热泵供热系统的换热管循环泵。较佳的，所述浅层井内换热管2为聚乙烯材质。本技术的地源热泵供热系统，利用放置于1500～3000米深的中深层地热井内的中深层井内换热器1为浅层地源热泵供热系统补热，可以大幅减少浅层地热井数量，使浅层地源热泵供热系统可应用在住宅等单纯供热的项目中，增加了浅层地源热泵供热系统的应用范围，可应用在严寒地区或者单纯供热的项目中；并可以依靠液态换热介质的温度密度差自然流动进行自然循环补热，实现浅层地源热泵供热系统的补热功能，不必启动水泵等机电设备，无电能消耗，零消耗，零排放；补热所用热能来自中深层地热井，为清洁可再生能源，绿色无污染；补热运行期间无需值守和维护。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面对本技术所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的地源热泵供热系统一实施例结构示意图。附图标记说明：1中深层井内换热器；2浅层井内换热管；11中深外套管；12中深内套；4闸阀；3补热循环泵。具体实施方式下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一如图1所示，地源热泵供热系统包括中深层井内换热器1、浅层井内换热管2；所述中深层井内换热器1包括中深外套管11、中深内套管12；所述中深外套管11底端及侧壁封闭；所述中深内套管12置于所述中深外套管11内，所述中深内套管12底端开口同中深外套管11底部连通；所述中深内套管12外侧壁上部同中深外套管11内侧壁上部之间封闭，所述中深内套管12外侧壁和中深外套管11内侧壁之间形成环状空间；所述浅层井内换热管2为U型管；所述中深层井内换热器1用于放置于1500～3000米深的中深层地热井内；所述浅层井内换热管2用于放置于80～150米深的浅层地热井内，作为浅层地源热泵供热系统的井内换热装置；所述中深内套管12上端通过第一管路连通到U型浅层井内换热管2的进水端；所述U型浅层井内换热管2的出水端通过第二管路连通到所述中深内套管12外侧壁和中深外套管11内侧壁之间的环状空间的上部；第一管路或第二管路上设置有闸阀4；中深层井内换热器1、浅层井内换热管2、第一管路及第二管路中用于充满液态换热介质。较佳的，所述液态换热介质为水。所述中深层井内换热器1用于放置于2000～3000米深的中深层地热井内。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地源热泵供热系统，其特征在于，其包括中深层井内换热器(1)、浅层井内换热管(2)；/n所述中深层井内换热器(1)包括中深外套管(11)、中深内套管(12)；/n所述中深外套管(11)底端及侧壁封闭；/n所述中深内套管(12)置于所述中深外套管(11)内，所述中深内套管(12)底端开口同中深外套管(11)底部连通；/n所述中深内套管(12)外侧壁上部同中深外套管(11)内侧壁上部之间封闭，所述中深内套管(12)外侧壁和中深外套管(11)内侧壁之间形成环状空间；/n所述浅层井内换热管(2)为U型管；/n所述中深层井内换热器(1)用于放置于1500～3000米深的中深层地热井内；/n所述浅层井内换热管(2)用于放置于80～150米深的浅层地热井内，作为浅层地源热泵供热系统的井内换热装置；/n所述中深内套管(12)上端通过第一管路连通到U型浅层井内换热管(2)的进水端；/n所述U型浅层井内换热管(2)的出水端通过第二管路连通到所述中深内套管(12)外侧壁和中深外套管(11)内侧壁之间的环状空间的上部；/n第一管路或第二管路上设置有闸阀(4)；/n中深层井内换热器(1)、浅层井内换热管(2)、第一管路及第二管路中用于充满液态换热介质。/n...

【技术特征摘要】
1.一种地源热泵供热系统，其特征在于，其包括中深层井内换热器(1)、浅层井内换热管(2)；
所述中深层井内换热器(1)包括中深外套管(11)、中深内套管(12)；
所述中深外套管(11)底端及侧壁封闭；
所述中深内套管(12)置于所述中深外套管(11)内，所述中深内套管(12)底端开口同中深外套管(11)底部连通；
所述中深内套管(12)外侧壁上部同中深外套管(11)内侧壁上部之间封闭，所述中深内套管(12)外侧壁和中深外套管(11)内侧壁之间形成环状空间；
所述浅层井内换热管(2)为U型管；
所述中深层井内换热器(1)用于放置于1500～3000米深的中深层地热井内；
所述浅层井内换热管(2)用于放置于80～150米深的浅层地热井内，作为浅层地源热泵供热系统的井内换热装置；
所述中深内套管(12)上端通过第一管路连通到U型浅层井内换热管(2)的进水端；
所述U型浅层井内换热管(2)的出水端通过第二管路连通到所述中深内套管(12)外侧壁和中深外套管(11)内侧壁之间的环状空间的上部；
第一管路或第二管路上设置有闸阀(4)；
中深层井内换热器(1)、浅层井内换热管(2)、第一管路及第二管路中用于充满液态换热介质。


2.根据权利要求1所述的地源热泵供热系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭占强，陈永平，周聪，王瑞波，
申请(专利权)人：上海中金能源投资有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31