一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统技术方案

技术编号:30710501 阅读:19 留言:0更新日期:2021-11-10 11:01
一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统,包括地热水供热模块、热交换模块、水源供热模块和用户模块,所述所述热交换模块与地热水供热模块、水源供热模块和用户模块均相连,所述热交换模块包括井水板式换热器、水源热泵板式换热器和开关阀组,所述开关阀组能够控制井水板式换热器和水源热泵板式换热器处于并联模式或串联模式。具有提高地热资源利用率、用户得到稳定充足的热水的技术效果。用户得到稳定充足的热水的技术效果。用户得到稳定充足的热水的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统


[0001]本技术涉及供热领域,特别是涉及一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统。

技术介绍

[0002]当今社会,常规化石能源日渐短缺,而在总能耗中,民用采暖耗能比例逐年增长。地热作为一种无污染、可再生的清洁能源,与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比,具备数量巨大、可再生、低碳、环保、就地取用等优势。同时地热资源的开发也符合国家的节能减排政策。2013年初,国家能源局、财政部、国土部和住建部联合发布的《关于促进地热能开发利用的指导意见》,更增大了对地热能这一新能源的开发利用的政策支持。
[0003]另外,我国许多地区有较丰富的90℃以下的低温地热资源,用于供热,是用得其所;只要利用得当即可持续发展,仍能保护生态环境的完整性。10年来我国低温地热供热已积累了许多适用经验,开发低温地热起决定作用的是市场,按照价格规律,着力培育市场,地热供热可形成独立的产业,先供给城镇居民采暖、生活热水,根据可能再相继发展烘干、温室、养殖等综合利用产业,可成为乡镇地区的带头产业。
[0004]然而地热能的缺点是随着季节的变化而产生温度上的变化,用户如果直接用地热能进行供热,很可能难以到达指定的温度,因此,如何有效地采用地热能对用户进行供热、减少能源损耗是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种节能、稳定的利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统。
[0006]为实现上述目的,本技术采用了如下技术方案:<br/>[0007]一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统,包括地热水供热模块、热交换模块、水源供热模块和用户模块,所述热交换模块包括井水板式换热器、水源热泵板式换热器和开关阀组,所述水源供热模块包括水源热泵,
[0008]所述开关阀组能够控制井水板式换热器的一次侧和水源热泵板式换热器的一次侧并联在地热水供热模块的出口和入口之间,且井水板式换热器的二次侧和水源热泵板式换热器的二次侧并联在用户模块的出口和入口之间,仅利用地热能供暖;
[0009]且所述开关阀组能够控制井水板式换热器的一次侧和水源热泵板式换热器的一次侧串联在地热水供热模块的出口和入口之间;井水板式换热器的二次侧连接在用户模块的出口和入口之间,水源热泵板式换热器的二次侧连接在水源热泵的蒸发器的出口和入口之间,水源热泵的冷凝器的出口和入口分别与用户模块的入口和出口连接,利用地热能与水源热泵能源共同供暖。
[0010]优选地,所述开关阀组包括第一电动开关阀、第二电动开关阀、第三电动开关阀、第四电动开关阀和第五电动开关阀;
[0011]地热水供热模块的出口与井水板式换热器的一次侧入口相连,且地热水供热模块的出口通过第一电动开关阀与水源热泵板式换热器的一次侧入口相连,井水板式换热器的一次侧出口通过第三电动开关阀与地热水供热模块的入口相连,且井水板式换热器的一次侧出口通过第二电动开关阀与水源热泵板式换热器的一次侧入口相连,水源热泵板式换热器一次侧出口与地热水供热模块的入口相连;
[0012]井水板式换热器的二次侧入口与用户模块的出口相连,井水板式换热器的二次侧出口与用户模块的入口相连;
[0013]水源热泵板式换热器的二次侧出口与水源热泵的蒸发器入口相连、且通过第五电动开关阀与用户模块的入口相连,水源热泵板式换热器的二次侧入口与水源热泵的蒸发器出口相连、且通过第四电动开关阀与用户模块的出口相连,用户模块的出口与水源热泵的冷凝器入口相连,用户模块的入口与水源热泵的冷凝器出口相连;
[0014]仅利用地热能供暖时,第二电动开关阀关闭,第一电动开关阀、第三电动开关阀、第四电动开关阀和第五电动开关阀打开;利用地热能与水源热泵能源共同供暖时,第二电动开关阀打开,第一电动开关阀、第三电动开关阀、第四电动开关阀和第五电动开关阀开关阀关闭。
[0015]优选地,所述地热水供热模块包括与地热井相连的深井泵、与深井泵出口相连的除砂器、接收地热回水的回灌水处理器和与回灌水处理器出口相连的回灌泵,所述除砂器的出口为地热水供热模块的出口,回灌水处理器的入口为地热水供热模块的入口。
[0016]优选地,所述水源供热模块包括水源热泵和与水源热泵的蒸发器入口相连的二次水循环泵,所述二次水循环泵的入口与水源热泵板式换热器的二次侧出口相连。
[0017]优选地,所述用户模块包括用户端和与用户端出口相连的采暖循环泵,所述用户端的入口为用户模块的入口,所述采暖循环泵的出口为用户模块的出口。
[0018]优选地,所述用户端为暖气片或地暖。
[0019]优选地,所述水源热泵包括压缩机、截流装置、蒸发器和冷凝器,所述水源热泵的一次侧包括蒸发器的第一流道,所述水源热泵的二次侧包括冷凝器的第一流道,所述蒸发器的第二流道连通所述冷凝器的第二流道。
[0020]优选地,第一电动开关阀、第二电动开关阀、第三电动开关阀、第四电动开关阀和第五电动开关阀为电磁阀。
[0021]优选地,所述除砂器为旋流除砂器。
[0022]优选地,所述井水板式换热器为焊接式板式换热器或可拆卸式板式换热器。
[0023]本技术的利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统包括地热水供热模块、热交换模块、水源供热模块和用户模块。所述热交换模块与地热水供热模块、水源供热模块和用户模块均相连,水源供热模块与用户模块相连,热交换模块包括井水板式换热器、水源热泵板式换热器和开关阀组,井水板式换热器为一级换热器,水源热泵板式换热器为二级换热器,所述开关阀组能够控制井水板式换热器和水源热泵板式换热器处于并联模式或串联模式。在地热充足时启用并联模式,水源供热模块不工作,地热水同步的输送向井水板式换热器与水源热泵式换热器内与用户水进行换热,保证换热效率;当地热能不足时,启用串联模式,水源供热模块工作,地热水与水源热泵共同供暖,既能有效地利用地热能减少能源损耗,地热能充足时地热水能够快速地与用户水进行换热,有效满足客户的供暖需求。
附图说明
[0024]图1是本技术一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统实施例的整体结构示意图;
[0025]图2是图1的供暖系统采用单独地热供暖的流程图;
[0026]图3是图1的供暖系统采用地热与水源热泵耦合供暖的流程图。
[0027]图中:1、深井泵;2、回灌泵;3、井水板式换热器;4、水源热泵板式换热器;5、水源热泵;6、采暖循环泵;7、二次水循环泵;8、第一电动开关阀;9、第二电动开关阀;10、第三电动开关阀;11、第四电动开关阀;12、第五电动开关阀;13、除砂器;14、回灌水处理器。
具体实施方式
[0028]以下结合附图1给出的实施例,进一步说明本技术的一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统的具体实施方式。本技术的一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统不限于以下实施例的描述。
[0029]一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统,包括地热水供热模块、热交换模块、水源供热模块和用户模块,所述热交换模块包括井水板式换热器(3)、水源热泵板式换热器(4)和开关阀组,所述水源供热模块包括水源热泵(5),其特征在于:所述开关阀组能够控制井水板式换热器(3)的一次侧和水源热泵板式换热器(4)的一次侧并联在地热水供热模块的出口和入口之间,且井水板式换热器(3)的二次侧和水源热泵板式换热器(4)的二次侧并联在用户模块的出口和入口之间,仅利用地热能供暖;且所述开关阀组能够控制井水板式换热器(3)的一次侧和水源热泵板式换热器(4)的一次侧串联在地热水供热模块的出口和入口之间;井水板式换热器(3)的二次侧连接在用户模块的出口和入口之间,水源热泵板式换热器(4)的二次侧连接在水源热泵(5)的蒸发器的出口和入口之间,水源热泵(5)的冷凝器的出口和入口分别与用户模块的入口和出口连接,利用地热能与水源热泵能源共同供暖。2.根据权利要求1所述的利用地热能与水源热泵能源耦合供暖系统,其特征在于:所述开关阀组包括第一电动开关阀(8)、第二电动开关阀(9)、第三电动开关阀(10)、第四电动开关阀(11)和第五电动开关阀(12);地热水供热模块的出口与井水板式换热器(3)的一次侧入口相连,且地热水供热模块的出口通过第一电动开关阀(8)与水源热泵板式换热器(4)的一次侧入口相连,井水板式换热器(3)的一次侧出口通过第三电动开关阀(10)与地热水供热模块的入口相连,且井水板式换热器(3)的一次侧出口通过第二电动开关阀(9)与水源热泵板式换热器(4)的一次侧入口相连,水源热泵板式换热器(4)一次侧出口与地热水供热模块的入口相连;井水板式换热器(3)的二次侧入口与用户模块的出口相连,井水板式换热器(3)的二次侧出口与用户模块的入口相连;用户模块的出口与水源热泵(5)的冷凝器入口相连,用户模块的入口与水源热泵(5)的冷凝器出口相连;水源热泵板式换热器(4)的二次侧出口与水源热泵(5)的蒸发器入口相连、且通过第五电动开关阀(12)与用户模块的入口相连,水源热泵板式换热器(4)的二次侧入口与水源热泵(5)的蒸发器出口相连、且通过第四电动开关阀(11)与用户模块的出口相连;仅利用地热能供暖时,第二电动开关阀(9)关闭,...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹赛沈晓磊赵博飞过继伟朱冬雪
申请(专利权)人:浙江正泰聚能科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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