一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统,包括地热井、设置在地热井内的地热井取水泵、地热直供换热器、热泵中介换热器组、地热回灌井、水源热泵机组、第一切换阀门和第二切换阀门，所述地热井取水泵的出水口通过管路与地热直供换热器的入水口连通，地热直供换热器出水口通过管路与热泵中介换热器组的第一入水口连通，热泵中介换热器组的第一出水口通过管路与地热回灌井的入水口连通。在供暖初末期热负荷需求较少时，通过阀门切换，采用地热直供换热器和热泵中介换热器联合运行模式，减少了水源热泵机组投入运行的时间，降低了供暖系统的运行费用。低了供暖系统的运行费用。低了供暖系统的运行费用。

【技术实现步骤摘要】
一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统


[0001]本专利技术涉及地热能供暖
，特别是一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，各国对能源的需求量不断加大，我们现在不得不寻找新型能源来代替传统的能源。
[0003]相对于太阳能和风能的不稳定性，地热能是较为可靠的可再生能源，这让人们相信地热能可以作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源。地热能开发利用对环境的有害影响小，因此地热能作为替代能源直接热利用，能大幅度减轻对环境的不利影响。
[0004]目前我国新能源和可再生能源发展纲要中地热能也被列为主要任务，进一步扩大地热开采利用。地热能用于采暖、供热和供热水，是目前地热能最广泛的利用形式，我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统，要解决冬季地热水供暖系统中水源热泵机组耗电量偏大，运行费用偏高的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统，包括地热井、设置在地热井内的地热井取水泵、地热直供换热器、热泵中介换热器组、地热回灌井、水源热泵机组、第一切换阀门和第二切换阀门，所述地热井取水泵的出水口通过管路与地热直供换热器的入水口连通，地热直供换热器出水口通过管路与热泵中介换热器组的第一入水口连通，热泵中介换热器组的第一出水口通过管路与地热回灌井的入水口连通：热泵中介换热器组的第二出水口通过管路与水源热泵机组的第一入水口连通，水源热泵机组的第一出水口通过管路与热泵中介循环泵的入水口连通，热泵中介循环泵的出水口与第一主管连通，第一主管的出水口管路设置有第一支管和第二支管，第一支管与热泵中介换热器组的第二入水口连通，水源热泵机组的第二出水口通过管路与供暖用户的入水主管连通，供暖用户的出水口通过管路与供暖循环泵的入水口连通，供暖循环泵的出水口与第二主管连通，第二主管的出水口管路设置有第三支管和第四支管，第三支管与水源热泵机组第二入水口连通，第四支管与地热直供换热器第二入水口连通，第四支管与地热直供换热器第二入水口之间的管路与第二支管连通。
[0007]进一步，所述第一切换阀门设置在第二支管上。
[0008]进一步，热泵中介换热器组的第二出水口与水源热泵机组的第一入水口之间的管路上设置有第五支管，第五支管与供暖用户的入水主管连通。
[0009]进一步，第二切换阀门设置在第五支管上。
[0010]进一步，热泵中介换热器组包括至少两个并联设置的热泵中介换热器。
[0011]进一步，水源热泵机组包括至少两个串联设置的水源热泵机。
[0012]本专利技术的有益效果体现在：1，本专利技术提供的一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统，在供暖初末期热负荷需求较少时，通过阀门切换，采用地热直供换热器和热泵中介换热器联合运行模式，减少了水源热泵机组投入运行的时间，降低了供暖系统的运行费用。
[0013]2，在供暖中期热负荷需求较大时，多台水源热泵机组冷凝器侧及蒸发器侧采取串联连接方式，提升了水源热泵机组能效比，降低了机组运行电耗，减少了供暖系统的运行费用。
[0014]3，本专利技术中的一种低运行成本地热梯级利用供暖系统，供暖初末期减少了水源热泵机组投入运行时间，供暖中期提升了水源热泵机组能效比，实现了减少运行电耗，降低运行费用的目的，具有很高的前瞻性、先进性。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。
[0017]图1是本专利技术的流程示意图。
[0018]附图标记：1-地热直供换热器、2-热泵中介换热器组、3-水源热泵机组、4-热泵中介循环泵、5-供暖循环泵、6-地热井取水泵、7-第一切换阀门、8-第二切换阀门、9-供暖用户、10-第一支管、11-地热回灌井、12-第三支管、13-第四支管、15-第二支管。
具体实施方式
[0019]以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为对本专利技术技术方案的限制。
[0020]实施例11、如图1所示,本专利技术提供了一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统，地热井取水泵6出水管与地热直供换热器1相连，地热直供换热器1与热泵中介换热器2相连，热泵中介换热器2出水管与地热回灌井相连，组成地热水梯级利用系统。
[0021]具体的，包括地热井、设置在地热井内的地热井取水泵6、地热直供换热器1、热泵中介换热器组2、地热回灌井11、水源热泵机组3、第一切换阀门7和第二切换阀门8，所述地热井取水泵6的出水口通过管路与地热直供换热器1的入水口连通，地热直供换热器1出水口通过管路与热泵中介换热器组2的第一入水口连通，热泵中介换热器组2的第一出水口通过管路与地热回灌井11的入水口连通：热泵中介换热器组2的第二出水口通过管路与水源热泵机组3的第一入水口连通，水源热泵机组3的第一出水口通过管路与热泵中介循环泵4的入水口连通，热泵中介循环泵4的出水口与第一主管连通，第一主管的出水口管路设置有第一支管10和第二支管15，第一支管10与热泵中介换热器组2的第二入水口连通，组成热泵中介换热器供暖系统。
[0022]水源热泵机组3的第二出水口通过管路与供暖用户9的入水主管连通，供暖用户9
的出水口通过管路与供暖循环泵5的入水口连通，供暖循环泵5的出水口与第二主管连通，第二主管的出水口管路设置有第三支管12和第四支管13，第三支管12与水源热泵机组3第二入水口连通，第四支管13与地热直供换热器1第二入水口连通。第四支管13与地热直供换热器1第二入水口之间的管路与第二支管15连通。
[0023]其中，所述第一切换阀门7设置在第二支管15上。
[0024]热泵中介换热器组2的第二出水口与水源热泵机组3的第一入水口之间的管路上设置有第五支管，第五支管与供暖用户9的入水主管连通。第二切换阀门8设置在第五支管上。
[0025]其中，热泵中介换热器组2包括至少两个并联设置的热泵中介换热器。水源热泵机组3包括至少两个串联设置的水源热泵机。
[0026]通过上述结构实现了冬季地热直供换热器与热泵中介换热器联合运行，减少水源热泵机组使用时间，同时水源热泵机组冷凝器侧及蒸发器侧串联使用，减小了每台水源热泵机组两侧温升差值，提高了热泵机组能效比COP，减少了运行电耗，降低了运行费用的目的。
[0027]在冬季初末期热负荷需求较少时，地热直供换热器1通过换热加热二次侧用户供暖系统回水，满足用户热负荷需求，实现地热直供换热器1单独供暖。
[0028]随着用户热负荷需求增加，热泵中介换热器与地热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低运行成本的地热梯级利用供暖系统，其特征在于：包括地热井、设置在地热井内的地热井取水泵（6）、地热直供换热器（1）、热泵中介换热器组（2）、地热回灌井（11）、水源热泵机组（3）、第一切换阀门（7）和第二切换阀门（8），所述地热井取水泵（6）的出水口通过管路与地热直供换热器（1）的入水口连通，地热直供换热器（1）出水口通过管路与热泵中介换热器组（2）的第一入水口连通，热泵中介换热器组（2）的第一出水口通过管路与地热回灌井（11）的入水口连通：热泵中介换热器组（2）的第二出水口通过管路与水源热泵机组（3）的第一入水口连通，水源热泵机组（3）的第一出水口通过管路与热泵中介循环泵（4）的入水口连通，热泵中介循环泵（4）的出水口与第一主管连通，第一主管的出水口管路设置有第一支管（10）和第二支管（15），第一支管（10）与热泵中介换热器组（2）的第二入水口连通，水源热泵机组（3）的第二出水口通过管路与供暖用户（9）的入水主管连通，供暖用户（9）的出水口通过管路与供暖循环泵（5）的入水口连通，供暖循环泵（5）的出水口与第二主管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬彬，岳玉亮，齐月松，钱堃，
申请(专利权)人：中建工程产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：