主动式中深层地热能换热站系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了主动式中深层地热能换热站系统及控制方法，该系统中，热源侧的供热管路和回水管路与换热器连接，热源侧和换热器连接的供热管路上设置有热源变频控制水泵，换热器的供热管路通过变频控制取热泵分别与若干个中深层地热热泵机组连接，若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别通过第一用户暖水泵与分水器连接，分水器的供热管路对小区划分的若干个区域分别进行供热，小区的回水管路与集水器连接，所集水器的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接，若干个中深层地热热泵机组的回水管路与换热器连接。本发明专利技术发挥土壤蓄热的优势，采用换热器将热源与热泵蒸发器隔离，保障极寒天气条件下连续大负荷输出时的热源供给。源供给。源供给。

【技术实现步骤摘要】
主动式中深层地热能换热站系统及控制方法


[0001]本专利技术属于中深层地热
，具体涉及一种主动式中深层地热能换热站系统及控制方法。

技术介绍

[0002]中深层地热地埋管系统的地热孔与浅层地热孔的热源特征在热源温度、热源响应、热源恢复方面有明显区别。中深层地热能主要利用深层岩石的导热能力和深层的高温热源，地热孔输出热能功率较大，在热源温度方面差异巨大。中深层地热能在地层方面垂直温度差约为10～90℃之间连续分布，热源出水温度在供暖季各阶段温度变化也比较大。
[0003]中深层地热地埋管系统的地热孔与浅层地热孔的热源特征在热源温度、热源响应、热源恢复方面有明显区别，主要表现在：
[0004]1、地层温度自上而下温差大，静态条件下一次热源侧换热介质垂直温度差在10～90℃之间连续分布，而浅层热源最高温度在20℃左右。
[0005]2、中深层地热能主要利用中深层岩石的导热能力和中深层的高温热源，地热孔输出热能功率较大。
[0006]3、中深层热源的热输送和恢复能力比较强，，而浅层地热系统在夏季则向地下蓄热用于保障次年供暖使用。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种主动式中深层地热能换热站系统及控制方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0009]本专利技术实施例提供一种主动式中深层地热能换热站系统，该系统包括热源侧、换热器、变频控制取热泵、中深层地热热泵机组、分水器、集水器，所述热源侧的供热管路和回水管路与换热器连接，所述热源侧和换热器连接的供热管路上设置有热源变频控制水泵，所述换热器的供热管路通过变频控制取热泵分别与若干个中深层地热热泵机组连接，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别通过第一用户暖水泵与分水器连接，所述分水器的供热管路对小区划分的若干个区域分别进行供热，所述小区的回水管路与集水器连接，所述集水器的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接，所述若干个中深层地热热泵机组的回水管路与换热器连接。
[0010]上述方案中，该系统还包括高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别与高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件连接，所述高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件的供热管路对小区按照楼层的高、中、低划分的对应区域分别进行供热。
[0011]上述方案中，所述高区供热组件包括高区换热器、高区暖水泵，所述中区供热组件包括中区换热器、中区暖水泵，所述低区供热组件包括低区换热器、低区暖水泵，所述若干
个中深层地热热泵机组的供热管路均与第二用户暖水泵连接，所述第二用户暖水泵的供热管路第一路依次与高区换热器、高区暖水泵连接，第二路依次与高区换热器、高区暖水泵连接，第三路依次与低区换热器、低区暖水泵连接，所述高区暖水泵、中区暖水泵、低区暖水泵的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接。
[0012]上述方案中，该系统还包括定压补水清污组件，所述定压补水组件与换热器和热源侧之间的供热管路、以及若干个中深层地热热泵机组与换热器之间的回水管路连接。
[0013]上述方案中，所述定压补水清污组件包括第一空调侧定压补水装置、第二空调侧定压补水装置、第三空调侧定压补水装置、软水箱、软水器，所述第一空调侧定压补水装置与集水器、高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件的回水管路连接，所述第二空调侧定压补水装置与若干个中深层地热热泵机组与换热器之间的回水管路连接，所述第三空调侧定压补水装置与换热器和热源侧之间的供热管路连接,所述软水箱分别与第一空调侧定压补水装置、第二空调侧定压补水装置、第三空调侧定压补水装置连接，所述软水箱与水源侧之间设置软水器。
[0014]上述方案中，所述第三空调侧定压补水装置一路连接在换热器和热源变频控制水泵之间，并且管路上依次设置第二阀门V2、第七阀门V7，另一路连接在热源变频控制水泵和热源侧之间，并且管路上依次设置第一阀门V1、第五阀门V5。
[0015]上述方案中，所述换热器和热源侧之间的回水管路上依次设置第六阀门V6、第八阀门V8，并且所述第六阀门V6、第八阀门V8之间通过管路换热器和热源侧之间的供热管路连接，该管路上设置有第三阀门V3，所述热源变频控制水泵和热源侧之间设置有换热器冲洗管路，所述第五阀门V5和热源侧之间设置有排污管路，所述排污管路上设置有排污阀V4。
[0016]本专利技术实施例还提供一种应用在如上述方案中任意一项主动式中深层地热能换热站系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：
[0017]打通系统所有阀门，启动第一用户暖水泵或者第二用户暖水泵建立用户侧循环即可；
[0018]根据负荷情况确定若干个中深层地热热泵机组的工作状态；
[0019]通过所述分水器向楼层高度相似的分区供热小区进行供热，或者通过高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件向楼层高度落差较大的分区进行供热。
[0020]上述方案中，该控制方法还包括：在供暖季开始前，通过第二空调侧定压补水装置向用户侧管道、分水器、集水器、以及换热器进行注水，开启管道最高处放气阀，启动第二空调侧定压补水装置进行补水，直至最高处放气阀有水流出即可；在用户侧注水结束后，通过第三空调侧定压补水装置对热源侧的管道、换热器进行注水。
[0021]上述方案中，该控制方法还包括：对热源侧的地热孔进行充分冲洗；具体为：打开第一阀门V1、第三阀门V3、排污阀V4、第五阀门V5、第八阀门V8，关闭第二阀门V2，启动热源变频控制水泵，观察排污管路颜色是否清澈；
[0022]当排污管路排水颜色发生变化时，将排污阀V4全开，关闭热源变频控制水泵，同时打开第二阀门V2，关闭第一阀门V1，通过第三空调侧定压补水装置向管道内强制补水，换热孔的沉淀的污水通过排污阀V4排出；
[0023]再次观察排污管路排水如果由污水变成清水，则打开第一阀门V1、关闭第二阀门V2、排污阀V4，热源侧的换热孔冲洗完毕。
[0024]与现有技术相比，本专利技术可以发挥土壤蓄热的优势，采用换热器将热源与热泵蒸发器隔离，方便两侧系统的压力与流量设计，其中热源侧循环泵在热源恢复期间或者供暖季开始前数周，间歇性的循环加热热源侧介质，促使地下深层热源均匀加热介质到80℃左右，再通过循环一次热源侧介质，将地下热量传导给换热孔上层周围各层，使其充分蓄热，以达到蓄热储能的目的，保障极寒天气条件下连续大负荷输出时的热源供给。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来公开对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术实施例提供一种主动式中深层地热能换热站系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动式中深层地热能换热站系统，其特征在于，该系统包括热源侧、换热器、变频控制取热泵、中深层地热热泵机组、分水器、集水器，所述热源侧的供热管路和回水管路与换热器连接，所述热源侧和换热器连接的供热管路上设置有热源变频控制水泵，所述换热器的供热管路通过变频控制取热泵分别与若干个中深层地热热泵机组连接，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别通过第一用户暖水泵与分水器连接，所述分水器的供热管路对小区划分的若干个区域分别进行供热，所述小区的回水管路与集水器连接，所述集水器的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接，所述若干个中深层地热热泵机组的回水管路与换热器连接。2.根据权利要求1所述的主动式中深层地热能换热站系统，其特征在于，该系统还包括高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别与高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件连接，所述高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件的供热管路对小区按照楼层的高、中、低划分的对应区域分别进行供热。3.根据权利要求2所述的主动式中深层地热能换热站系统，其特征在于，所述高区供热组件包括高区换热器、高区暖水泵，所述中区供热组件包括中区换热器、中区暖水泵，所述低区供热组件包括低区换热器、低区暖水泵，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路均与第二用户暖水泵连接，所述第二用户暖水泵的供热管路第一路依次与高区换热器、高区暖水泵连接，第二路依次与高区换热器、高区暖水泵连接，第三路依次与低区换热器、低区暖水泵连接，所述高区暖水泵、中区暖水泵、低区暖水泵的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接。4.根据权利要求3所述的主动式中深层地热能换热站系统，其特征在于，该系统还包括定压补水清污组件，所述定压补水组件与换热器和热源侧之间的供热管路、以及若干个中深层地热热泵机组与换热器之间的回水管路连接。5.根据权利要求4所述的主动式中深层地热能换热站系统，其特征在于，所述定压补水清污组件包括第一空调侧定压补水装置、第二空调侧定压补水装置、第三空调侧定压补水装置、软水箱、软水器，所述第一空调侧定压补水装置与集水器、高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件的回水管路连接，所述第二空调侧定压补水装置与若干个中深层地热热泵机组与换热器之间的回水管路连接，所述第三空调侧定压补水装置与换热器和热源侧之间的供热管路连接,所述软水箱分别与第一空调侧定压补水装置、第二空调侧定压补水装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪涛，刘攀峰，胡盼盼，尚雷周，
申请(专利权)人：陕西西咸新区沣西新城能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：