一种取热不取水的地热供暖系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种取热不取水的地热供暖系统。包括带有井口组件的地热井、多个采暖换热器和多个顺次串联连接的余热回收换热器；井口组件连接至各采暖换热器的一次侧入口，各采暖换热器的一次侧出口连接至首个余热回收换热器的一次侧入口，最后一级余热回收换热器的一次侧出口连接至井口组件；还包括与采暖换热器对应设置的热泵，各热泵的蒸发器入口连接至各余热回收换热器的二次侧出口，各热泵的蒸发器出口连接至各余热回收换热器的二次侧入口；各热泵的冷凝器入口连接至相应采暖换热器二次侧入口的管路，各热泵的冷凝器出口连接至相应采暖换热器的二次侧出口的管路。本实用新型专利技术结构设计合理，实现了取热不取水，提升了系统的整体热利用效率。统的整体热利用效率。统的整体热利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种取热不取水的地热供暖系统


[0001]本技术属于供暖设施
，尤其涉及一种取热不取水的地热供暖系统。

技术介绍

[0002]地热能为地球本身蕴藏的能量，属于可再生能源，地热取热系统是指对地热热能进行提取的系统，提取得到的热能可以应用到诸如供热系统中，作为采暖供热的热源。地热供暖系统是指以地热热能作为热源的供暖系统。
[0003]随着技术的发展以及人们对地下水水位变化的日益重视，传统对地热水进行直接采集使用的方式逐渐得到淘汰，取而代之的是“取热不取水”技术。“取热不取水”是指只采集使用地热水源中的热能而不对地热水进行采集，这样既实现了供热系统的热源获取，又避免了由于地热水源的过渡采集导致的地下水位变化等问题，是一种对环境友好的地热供热技术。“取热不取水”的核心是在不采集地热水源的基础上获取地热水源中含有的热能，典型的处理方式为“回灌平衡”模式，即在地表采用换热设备对地热水源中的热能进行提取之后再将地热水源回灌至井内。
[0004]现有的地热供暖系统通常是将地热水源从地热井中抽取出来，对热量进行采集后，并未真正实现对地热水源的连续式回灌，即并未真正实现“取热不取水”。另一方面，供暖系统的尾水通常仍然具有较高的温度，含有余热热能，此时无论是对尾水进行排放还是进行回灌，均会导致对热能的浪费，导致地热供暖系统的整体热利用效率降低，进而影响系统运营的成本。因此，需要对以地热作为热源的供暖系统进行结构上的优化设计，实现取热不取水的特性，同时提升系统的整体热利用效率，提升系统运营收益。

技术实现思路
/>[0005]本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、提升系统整体热利用效率的取热不取水的地热供暖系统。
[0006]本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种取热不取水的地热供暖系统包括带有井口组件的地热井、多个采暖换热器和多个顺次串联连接的余热回收换热器；井口组件的井水出口通过管路连接至各采暖换热器的一次侧入口且在该管路上安装有井水加压泵，各采暖换热器的一次侧出口通过管路连接至首个余热回收换热器的一次侧入口，前一级余热回收换热器的一次侧出口连接至后一级余热回收换热器的一次侧入口，最后一级余热回收换热器的一次侧出口通过管路连接至井口组件且在该管路上安装有过滤器和回灌加压泵；还包括与采暖换热器对应设置的热泵，各热泵的蒸发器入口通过管路连接至各余热回收换热器的二次侧出口且在该管路上安装有中间循环泵，各热泵的蒸发器出口通过管路连接至各余热回收换热器的二次侧入口；各热泵的冷凝器入口通过管路连接至相应采暖换热器二次侧入口的管路，各热泵的冷凝器出口通过管路连接至相应采暖换热器的二次侧出口的管路。
[0007]本技术的优点和积极效果是：
[0008]本技术提供了一种结构设计合理的取热不取水的地热供暖系统，与现有的地热供暖系统相比，本技术中通过设置系统由多个采暖换热器、多个串联的余热回收换热器等构成，实现了供暖换热的同时对供暖换热后的尾水中的余热进行了有效回收，因此避免了对地热水源中热能的浪费，回收得到的余热重新导入采暖换热器与采暖用户之间的管网，因此提升了地热供暖系统对地热热能的热利用效率。多级串联连接的余热回收换热器保证了对尾水中余热的充分吸收效果。通过将最后一级余热回收换热器的一次侧出口与井口组件连接并且在管路上安装过滤器和回灌加压泵，实现了对地热水源的有效回灌。地热水源从井口组件输出，经循环取热后再次由井口组件回灌，因此形成了地热水源的取用和回灌闭环，真正实现了“取热不取水”。设置在回灌管路上的过滤器能够有效滤除回灌水源中的颗粒物杂质，避免后续管路出现堵塞问题。通过设置回灌加压泵，实现了增压式回灌的处理方式，提升了地热水源回灌的效率。
[0009]优选地：采暖换热器包括高区换热器和低区换热器，高区换热器通过高区送水管和高区回水管连接至高区采暖用户，在高区回水管上安装有高区循环泵，低区换热器通过低区送水管和低区回水管连接至低区采暖用户，在低区回水管上安装有低区循环泵。
[0010]优选地：热泵包括高区热泵和低区热泵；高区热泵的冷凝器出口通过管路连接至高区换热器的二次侧出口的管路，高区热泵的冷凝器入口通过管路连接至高区换热器的二次侧入口的管路；低区热泵的冷凝器出口通过管路连接至低区换热器的二次侧出口的管路，低区热泵的冷凝器入口通过管路连接至低区换热器的二次侧入口的管路。
[0011]优选地：余热回收换热器包括第一余热回收换热器、第二余热回收换热器和第三余热回收换热器；高区换热器和低区换热器两者的一次侧出口通过管路连接至第一余热回收换热器的一次侧入口，第三余热回收换热器的一次侧出口通过管路连接至井口组件且过滤器和回灌加压泵安装在该管路上。
[0012]优选地：还包括软水器、补水箱和补水泵组，软水器的入口通过管路连接至自来水源、出口通过管路连接至补水箱的顶部进水口；补水箱的侧部出水口通过补水泵组连接至高区回水管、低区回水管和各余热回收换热器的二次侧出口与中间循环泵之间的管路。
[0013]优选地：井口组件包括安装在地热井的井口位置的回灌外套管，在回灌外套管的顶部安装有取水外套管、侧部安装有回灌管，取水外套管的顶部采用盲板封堵，在取水外套管的中心设有取水内管，取水内管的上端由盲板的中部穿出，形成取水管。
[0014]优选地：在井口组件与井水加压泵之间的管路上还安装有除砂器。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图；
[0016]图2是图1中井口组件的结构示意图。
[0017]图中：
[0018]1、地热井；1
‑
1、井口组件；1
‑1‑
1、回灌外套管；1
‑1‑
2、取水外套管；1
‑1‑
3、回灌管；1
‑1‑
4、取水内管；1
‑1‑
5、取水管；2、除砂器；3、井水加压泵；4、回灌加压泵；5、过滤器；6、第三余热回收换热器；7、第二余热回收换热器；8、第一余热回收换热器；9、低区换热器；10、高区换热器；11、高区循环泵；12、低区循环泵；13、中间循环泵；14、高区热泵；15、低区热泵；16、软水器；17、补水箱；18、补水泵组。
具体实施方式
[0019]为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
[0020]请参见图1，本技术的取热不取水的地热供暖系统包括带有井口组件1
‑
1的地热井1、多个采暖换热器和多个顺次串联连接的余热回收换热器。在地热井1的井底设有潜水泵，潜水泵将井下的地热水源向井上送出，各采暖换热器用于地热水源与采暖用户之间的换热，各余热回收换热器用于对供暖尾水中的热能进行回收，进一步降低回灌水源的温度，提升供暖系统对地热水源中热能的热利用效率。
[0021]请参见图2，可以看出：
[0022]井口组件1
‑
1包括安装在地热井1的井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取热不取水的地热供暖系统，其特征是：包括带有井口组件(1
‑
1)的地热井(1)、多个采暖换热器和多个顺次串联连接的余热回收换热器；井口组件(1
‑
1)的井水出口通过管路连接至各采暖换热器的一次侧入口且在该管路上安装有井水加压泵(3)，各采暖换热器的一次侧出口通过管路连接至首个余热回收换热器的一次侧入口，前一级余热回收换热器的一次侧出口连接至后一级余热回收换热器的一次侧入口，最后一级余热回收换热器的一次侧出口通过管路连接至井口组件(1
‑
1)且在该管路上安装有过滤器(5)和回灌加压泵(4)；还包括与采暖换热器对应设置的热泵，各热泵的蒸发器入口通过管路连接至各余热回收换热器的二次侧出口且在该管路上安装有中间循环泵(13)，各热泵的蒸发器出口通过管路连接至各余热回收换热器的二次侧入口；各热泵的冷凝器入口通过管路连接至相应采暖换热器二次侧入口的管路，各热泵的冷凝器出口通过管路连接至相应采暖换热器的二次侧出口的管路。2.如权利要求1所述的取热不取水的地热供暖系统，其特征是：采暖换热器包括高区换热器(10)和低区换热器(9)，高区换热器(10)通过高区送水管和高区回水管连接至高区采暖用户，在高区回水管上安装有高区循环泵(11)，低区换热器(9)通过低区送水管和低区回水管连接至低区采暖用户，在低区回水管上安装有低区循环泵(12)。3.如权利要求2所述的取热不取水的地热供暖系统，其特征是：热泵包括高区热泵(14)和低区热泵(15)；高区热泵(14)的冷凝器出口通过管路连接至高区换热器(10)的二次侧出口的管路，高区热泵(14)的冷凝器入口通过管路连接至高区换热器(10)的二次侧入口的管路；低区热泵(15)的冷凝器出口通过管路连接至低区换热器(9)的二次侧出口的管路，低区热泵(15)的冷凝器入口通过管路连接至低区换热器(9)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛强，李洋洋，王峦，郝燕飞，李建群，
申请(专利权)人：天津世纪天源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：