一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，包括江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统、能耗系统和智能控制系统。本发明专利技术系统克服了现有的地热利用系统的单调利用的问题，同时设计利用来自江水及土壤中的地热能源供给空调、地暖等耗能设备，由智能控制系统控制，可根据需要启动江水热能采集系统和土壤热能采集系统，当能量过剩是启动储能单元对能量储存，智能化程度高，且大大利用的资源的利用率，江水热能采集系统和土壤热能采集系统还可以互相作为备用功能系统，提高系统运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统
本专利技术属于节能环保
，具体涉及一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统。
技术介绍
浅层地热能又名浅层地温能，是指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深)，温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。浅层地热能是地热资源的一部份，也是一种特殊的矿产资源其能量主要来源于太阳辐射与地球梯度增温。浅层地热能通过热泵技术进行采集利用后，可以为建筑物供暖，较常规供暖技术节能50％到60％，运行费用降低约30％到40％。浅层地热能分布广，储量大，再生迅速，利用价值大。中国浅层地热能主要通过主要通过地源热泵技术加以利用采集。不但可以满足供暖需求，同时也直接降低了排放的污染量，有利于保护环境。现有的浅层地热利用系统一般比较单调，仅单调的利用来自江水的浅层地热或来自土壤的浅层地热，总体效果较差，因此需要研究开发一种可多梯度互补利用的浅层地热利用系统。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统。技术方案：本专利技术所述一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，包括江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统、能耗系统和智能控制系统；所述江水热能采集系统包括输水套管，所述输水套管包括中心供水管和保护管套，中心供水管配套设有中心管供水泵，保护管套配套设有管套供水泵，所述保护管套连接管套供水泵后埋设在江边岩壁内，尾端通入江水；所述中心供水管的一端连接中心管供水泵，另一端穿插入保护管套内，在伸出江边岩壁的位置再穿出保护管套，经过换热系统后，再次穿过江边岩壁进行热补偿后通入江水；所述土壤热能采集系统包括地埋管组件和地埋管供水泵，所述地埋管供水泵将水供入地埋管组件内，地埋管组件伸出地面与换热系统换热；所述换热系统包括依次串接的压缩机、蒸发器、节流阀和冷凝器，所述压缩机上接有换向阀；所述江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统以及耗能系统与智能控制系统连接，由所述智能控制系统控制江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统以及耗能系统的运行。进一步地，为最大化节能环保，本系统还包括太阳能供电系统，所述太阳能供电系统与压缩机电性连接，给压缩机供电。进一步地，作为较优实施方式，所述耗能系统包括并联的储能单元和地热模块，所述储能单元的端口以及地热模块的端口处均设有电动阀门，所述电动阀门与智能控制系统连接。进一步地，作为较优实施方式，所述保护管套预埋在岩壁内深度≤6cm，经换热系统后再次穿过江边岩壁的中心供水管与保护管套的间隔≥1m。进一步地，作为较优实施方式，所述中心供水管和保护管套的入水口均设有过滤器。进一步地，为充分实现热交换，位于所述保护管套内的中心供水管呈螺旋状。本专利技术还提供一种用于地热采集的输水套管，所述输水套管包括中心供水管和保护管套，中心供水管配套设有中心管供水泵，保护管套配套设有管套供水泵，所述保护管套连接管套供水泵后埋设在江边岩壁内，尾端通入江水；所述中心供水管的一端连接中心管供水泵，另一端穿插入保护管套内，在伸出江边岩壁的位置再穿出保护管套，经过换热系统后，再次穿过江边岩壁进行热补偿后通入江水；位于所述保护管套内的中心供水管呈螺旋状。本专利技术还提供了上述源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统的控制方法，包括如下步骤：(1)启动智能控制系统，智能控制系统根据供暖或制冷的要求调控压缩机上换向阀的的作业方向；同时启动太阳能供电系统，给压缩机供电；(2)智能控制系统首先启动江水热能采集系统，进行热量采集，并同时检测所采集的热能是否满足能耗系统的需求，如果满足能耗系统的需求继续由江水热能采集系统作业，若检测到不能满足能耗系统的需求则由智能控制系统控制启动土壤热能采集系统，由江水热能采集系统和土壤热能采集系统同时作业供能；(3)由智能控制系统检测，地热采集系统采集的热能大于能耗系统的需求，则开启储能单元，将能量储存；(4)由智能控制系统实时检测输水套管的水流速，当水流速低于设定值则启动排污流程，对中心供水管和保护管套的入水口均设有过滤器进行排污，排污完成后继续作业。有益效果：(1)本专利技术系统克服了现有的地热利用系统的单调利用的问题，同时设计利用来自江水及土壤中的地热能源供给空调、地暖等耗能设备，由智能控制系统控制，可根据需要启动江水热能采集系统和土壤热能采集系统，当能量过剩是启动储能单元对能量储存，智能化程度高，且大大利用的资源的利用率，江水热能采集系统和土壤热能采集系统还可以互相作为备用功能系统，提高系统运行的稳定性；(2)本专利技术系统中，经过热交换后的江水，再次穿过江边岩石进行热补偿后再排入江水中，减少地热系统热平衡问题，可实施性较强；(3)本专利技术提供的输水套管采用双层式结构，一方面减少热损失，另一方面避免中心供水管在岩壁内皮损产生的不良影响。附图说明图1为本专利技术系统的总体结构示意图；图2为本专利技术控制方法的流程示意图；其中：1、土壤热能采集系统，11、地埋管组件，12、地埋管供水泵，2、换热系统，21、压缩机，22、蒸发器，23、节流阀，24、冷凝器，25、换向阀，3、能耗系统，31、储能单元，32、地热模块，4、输水套管，41、中心供水管，42、保护管套，5、岩壁，6、江水，7、太阳能供电系统。具体实施方式下面通过附图对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例：一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，包括江水热能采集系统、土壤热能采集系统1、换热系统2、能耗系统3和智能控制系统；所述江水热能采集系统包括输水套管4，所述输水套管4包括中心供水管41和保护管套42，中心供水管配套41设有中心管供水泵，保护管套配套42设有管套供水泵，所述保护管套42连接管套供水泵后埋设在江边岩壁5内，尾端通入江水6；所述中心供水管41的一端连接中心管供水泵，另一端穿插入保护管套42内，在伸出江边岩壁5的位置再穿出保护管套42，经过换热系统后，再次穿过江边岩壁5进行热补偿后通入江水6；中心供水管和保护管套的入水口均设有过滤器。位于所述保护管套内的中心供水管呈螺旋状。所述土壤热能采集系统1包括地埋管组件11和地埋管供水泵12，所述地埋管供水泵将水供入地埋管组件内，地埋管组件伸出地面与换热系统换热；所述换热系统包括依次串接的压缩机21、蒸发器22、节流阀23和冷凝器24，所述压缩机21上接有换向阀25；所述江水热能采集系统、土壤热能采集系统1、换热系统2以及耗能系统3与智能控制系统连接，由所述智能控制系统控制江水热能采集系统、土壤热能采集系统1、换热系统2以及耗能系统3的运行。本系统还包括太阳能供电系统7，所述太阳能供电系统7与压缩机31电性连接，给压缩机供电。所述耗能系统3包括并联的储能单元31和地热模块32，所述储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，其特征在于：包括江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统、能耗系统和智能控制系统；/n所述江水热能采集系统包括输水套管，所述输水套管包括中心供水管和保护管套，中心供水管配套设有中心管供水泵，保护管套配套设有管套供水泵，所述保护管套连接管套供水泵后埋设在江边岩壁内，尾端通入江水；所述中心供水管的一端连接中心管供水泵，另一端穿插入保护管套内，在伸出江边岩壁的位置再穿出保护管套，经过换热系统后，再次穿过江边岩壁进行热补偿后通入江水；/n所述土壤热能采集系统包括地埋管组件和地埋管供水泵，所述地埋管供水泵将水供入地埋管组件内，地埋管组件伸出地面与换热系统换热；/n所述换热系统包括依次串接的压缩机、蒸发器、节流阀和冷凝器，所述压缩机上接有换向阀；/n所述江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统以及耗能系统与智能控制系统连接，由所述智能控制系统控制江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统以及耗能系统的运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，其特征在于：包括江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统、能耗系统和智能控制系统；
所述江水热能采集系统包括输水套管，所述输水套管包括中心供水管和保护管套，中心供水管配套设有中心管供水泵，保护管套配套设有管套供水泵，所述保护管套连接管套供水泵后埋设在江边岩壁内，尾端通入江水；所述中心供水管的一端连接中心管供水泵，另一端穿插入保护管套内，在伸出江边岩壁的位置再穿出保护管套，经过换热系统后，再次穿过江边岩壁进行热补偿后通入江水；
所述土壤热能采集系统包括地埋管组件和地埋管供水泵，所述地埋管供水泵将水供入地埋管组件内，地埋管组件伸出地面与换热系统换热；
所述换热系统包括依次串接的压缩机、蒸发器、节流阀和冷凝器，所述压缩机上接有换向阀；
所述江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统以及耗能系统与智能控制系统连接，由所述智能控制系统控制江水热能采集系统、土壤热能采集系统、换热系统以及耗能系统的运行。


2.根据权利要求1所述的源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，其特征在于：还包括太阳能供电系统，所述太阳能供电系统与压缩机电性连接，给压缩机供电。


3.根据权利要求2所述的源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，其特征在于：所述耗能系统包括并联的储能单元和地热模块，所述储能单元的端口以及地热模块的端口处均设有电动阀门，所述电动阀门与智能控制系统连接。


4.根据权利要求3所述的源自江水的浅层地热多梯度互补利用控制系统，其特征在于：所述保护管套预埋在岩壁内深度≤6cm，经换热系统后再次穿过江边岩壁的中心供水管与保护管套的间隔≥1m。
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾一凡，杜鑫，朱柯，
申请(专利权)人：北矿大南京新能源环保技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32