一种地热水联合水源热泵多级供暖系统技术方案

本实用新型专利技术地热供暖技术领域，公开了一种地热水联合水源热泵多级供暖系统，该系统包括一级板式换热器、二级板式换热器和水源热泵，一级板式换热器连接地热水进水管，并在连接通路上设置有一级地热水旁通阀，二次侧进口连接供暖水回水管，供暖回水管上设有供暖水循环泵；二级板式换热器连接地热尾水回灌管、水源热泵、地热水旁通管路和二次水循环泵。该系统通过梯级利用地热水，既合理利用了可再生能源，避免了资源的浪费，使可再生能源的效能得到了充分的发挥，又能充分满足实际供暖需求，具有显著的环保节能效益及经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种地热水联合水源热泵多级供暖系统
本专利技术属于地热供暖
，具体涉及一种地热水联合水源热泵多级供暖系统。
技术介绍
我国能源供应紧张，地热资源作为一种清洁的可再生能源，具有洁净、易开发、成本低等优点，现已被广泛应用于供暖、洗浴等领域。虽然目前地热能利用方式较多元化，但各种供暖系统仍存在浪费能源、运行费用高昂等弊端。所以采用多级利用系统，不仅可以提高地热能的整体利用效率，而且可以降低项目的整体运行费用，例如专利ZL201420274944.3公开了一种地热水联合水源热泵多级供暖系统，该系统通过梯级利用地热水，大大提高了地热资源的利用率，但是，当地热水温度低于45℃时，该系统的一级供暖系统板式换热器二次侧的供水温度无法达到设计规范要求的最低温度，故而无法保证供暖效果。
技术实现思路
本技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供了一种地热水联合水源热泵高效节能、经济运行的多级供暖系统。该系统不仅大大提高了地热资源的利用率，并且，当地热资源温度较低时，可通过将第一板式换热器二次侧与水源热泵冷凝侧进行串联连接，使得取热用户回水先经过第一板式换热器加热至一定温度，然后再经过水源热泵冷凝侧加热至设计供热温度，从而满足供暖需求。为实现上述目的，本技术所采取的技术方案为：一种地热水联合水源热泵多级供暖系统，包括第一板式换热器、第二板式换热器和水源热泵，所述第一板式换热器一次侧进口连接地热水进水管，所述第一板式换热器一次侧进口连接第二板式换热器一次侧进口，所述第一板式换热器一次侧进口和一次侧出口之间的旁通管线上设有一级地热水旁通阀，所述第二板式换热器一次侧出口连接地热水回灌管线，所述第二板式换热器一次侧进口和一次侧出口之间的旁通管线设有二级地热水电动调节阀。所述第一板式换热器二次侧进口连接循环泵和取热用户回水管线，并通过三通连接至第二板式换热器二次侧进口和水源热泵蒸发侧出口；所述第一板式换热器二次侧出口连接取热用户供水管线，并通过三通连接至第二板式换热器二次侧出口和水源热泵蒸发侧进口，所述取热用户供水管线上设置阀门，阀门两侧分别通过三通连接至水源热泵冷凝侧进口和出口；所述第二板式换热器二次侧进口与水源热泵蒸发侧出口连接，之间设置循环泵和阀门；所述第二板式换热器二次侧出口与水源热泵蒸发侧进口连接，之间设置阀门。本技术的有益效果为：通过板式换热器及水源热泵，可以根据实际需求热负荷及室外温度灵活调节供暖，当用户所需的热负荷较小时可采用对供暖侧进行质调节的方法，满足供暖需求，当实际需求热负荷较大时可以启动水源热泵供暖。本技术的多级供热系统既合理利用了可再生能源，避免了资源的浪费，可再生能源的效能得到了充分的发挥，又能充分利用低温地热资源，满足实际供暖需求，具有显著的环保节能效益及经济效益。附图说明图1是本技术流程图。具体实施方式为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。参见图1，一种地热水联合水源热泵多级供暖系统，包括第一板式换热器(1)、第二板式换热器(2)和水源热泵(3)；所述第一板式换热器(1)一次侧进口连接地热水进水管线(6)，所述第一板式换热器(1)一次侧进口通过板式换热器一次侧串联管线(10)连接第二板式换热器(2)一次侧进口，所述第一板式换热器(1)一次侧进口和一次侧出口之间的第一板式换热器一次侧旁通管线(8)上设有旁通阀V1，所述第二板式换热器(2)一次侧出口连接地热水回灌管线(7)，所述第二板式换热器(2)一次侧进口和一次侧出口之间的第二板式换热器一次侧旁通管线(9)上设有电动调节阀V2。所述第一板式换热器(1)的二次侧进口依次连接第一板式换热器二次侧进口连接管线(17)、用户侧回水管线(18)和第一循环泵(4)；所述第一板式换热器(1)的二次侧出口依次连接第一板式换热器二次侧出口连接管线(11)、供水连接管线(12)、冷凝侧旁通管线(13)和用户侧供水管线(14)，冷凝侧旁通管线(13)上设置阀门V9；所述第二板式换热器(2)二次侧进口连接第二板式换热器二次侧进口连接管线(20)和板式换热器二次侧进口并联管线(21)，板式换热器二次侧进口并联管线(21)上设置阀门V3；所述第二板式换热器(2)二次侧出口连接第二板式换热器二次侧出口连接管线(19)和板式换热器二次侧出口并联管线(22)，板式换热器二次侧出口并联管线(22)上设置阀门V4；所述水源热泵(3)蒸发侧进口连接第二板式换热器二次侧出口连接管线(19)和板式换热器二次侧出口并联管线(22)，所述水源热泵(3)蒸发侧进口处设置阀门V5；所述水源热泵(3)蒸发侧出口连接第二板式换热器二次侧进口连接管线(20)和板式换热器二次侧进口并联管线(21)，所述水源热泵(3)蒸发侧出口处设置第二循环泵(5)和阀门V6；所述水源热泵(3)冷凝侧进口连接冷凝侧进口管线(15)，冷凝侧进口管线(15)上设置阀门V7；所述水源热泵(3)冷凝侧出口连接冷凝侧出口管线(16)，冷凝侧出口管线(16)上设置阀门V8。当实际需求热负荷较小时，开启旁通阀V1、阀门V3、V4、V9，关闭电动调节阀V2、阀门V5、V6、V7、V8，无需开启水源热泵(3)；部分地热水经过第一板式换热器(1)换热后与经过旁通阀V1的另一部分地热水混合后进入第二板式换热器(2)，换热后回灌至热储层中；而得热后的第一板式换热器(1)与第二板式换热器(2)并联，形成了取热用户回水侧、第一循环泵(4)、用户侧回水管线(18)、第一板式换热器二次侧进口连接管线(17)、第一板式换热器(1)、第一板式换热器二次侧出口连接管线(11)、供水连接管线(12)、冷凝侧旁通管线(13)、阀门V9、用户侧供水管线(14)、取热用户供水侧的供热循环系统和取热用户回水侧、第一循环泵(4)、用户侧回水管线(18)、板式换热器二次侧进口并联管线(21)、阀门V3、第二板式换热器二次侧进口连接管线(20)、第二板式换热器(2)、第二板式换热器二次侧出口连接管线(19)、阀门V4、板式换热器二次侧出口并联管线(22)、供水连接管线(12)、冷凝侧旁通管线(13)、阀门V9、用户侧供水管线(14)、取热用户供水侧的供热循环系统。当实际需求热负荷较大时，关闭旁通阀V1、阀门V3、V4、V9，开启电动调节阀V2、阀门V5、V6、V7、V8，开启水源热泵(3)，所述电动调节阀V2根据第二板式换热器二次侧出口连接管线(19)上的温度变送器进行电动调节；地热水经过地热水进水管线(6)进入第一板式换热器(1)换热，换热后的地热水一部分经过电动调节阀V2回灌至热储层中，另一部分进入第二板式换热器(2)换热后回灌至热储层中；而得热后的第一板式换热器(1)将取热用户侧的回水加热至一定温度后，再经由水源热泵加热至设计的供水温度，形成了取热用户回水侧、第一循环泵(4)、用户侧回水管线(18)、第一板式换热器二次侧进口连接管线(17)、第一板式换热器(1)、第一板式换热器二次侧出口连接管线(11)、供水连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地热水联合水源热泵多级供暖系统，其特征在于，包括第一板式换热器(1)，第二板式换热器(2)和水源热泵(3)；所述第一板式换热器(1)的二次侧进口依次连接第一板式换热器二次侧进口连接管线(17)、用户侧回水管线(18)和第一循环泵(4)；所述第一板式换热器(1)的二次侧出口依次连接第一板式换热器二次侧出口连接管线(11)、供水连接管线(12)、冷凝侧旁通管线(13)、用户侧供水管线(14)，冷凝侧旁通管线(13)上设置阀门V9；所述第二板式换热器(2)二次侧进口连接第二板式换热器二次侧进口连接管线(20)和板式换热器二次侧进口并联管线(21)，板式换热器二次侧进口并联管线(21)上设置阀门V3；所述第二板式换热器(2)二次侧出口连接第二板式换热器二次侧出口连接管线(19)和板式换热器二次侧出口并联管线(22)，管线(22)上设置阀门V4；所述水源热泵(3)蒸发侧进口连接第二板式换热器二次侧出口连接管线(19)和板式换热器二次侧出口并联管线(22)，所述水源热泵(3)蒸发侧进口处设置阀门V5；所述水源热泵(3)蒸发侧出口连接第二板式换热器二次侧进口连接管线(20)和板式换热器二次侧进口并联管线(21)，所述水源热泵(3)蒸发侧出口处设置第二循环泵(5)和阀门V6；所述水源热泵(3)冷凝侧进口连接冷凝侧进口管线(15)，冷凝侧进口管线(15)上设置阀门V7；所述水源热泵(3)冷凝侧出口连接冷凝侧出口管线(16)，冷凝侧出口管线(16)上设置阀门V8。/n...

【技术特征摘要】
1.一种地热水联合水源热泵多级供暖系统，其特征在于，包括第一板式换热器(1)，第二板式换热器(2)和水源热泵(3)；所述第一板式换热器(1)的二次侧进口依次连接第一板式换热器二次侧进口连接管线(17)、用户侧回水管线(18)和第一循环泵(4)；所述第一板式换热器(1)的二次侧出口依次连接第一板式换热器二次侧出口连接管线(11)、供水连接管线(12)、冷凝侧旁通管线(13)、用户侧供水管线(14)，冷凝侧旁通管线(13)上设置阀门V9；所述第二板式换热器(2)二次侧进口连接第二板式换热器二次侧进口连接管线(20)和板式换热器二次侧进口并联管线(21)，板式换热器二次侧进口并联管线(21)上设置阀门V3；所述第二板式换热器(2)二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彩霞，韩惠奇，刘瑞军，李笑天，汪浩，王洪亮，秦玉净，
申请(专利权)人：河北绿源地热能开发有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13