当前位置: 首页 > 专利查询>吉林大学专利>正文

一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统技术方案

技术编号:34073855 阅读:37 留言:0更新日期:2022-07-11 17:10
本实用新型专利技术涉及一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,包括无干扰中深层同轴地热系统、循环泵、地源热泵及供暖区,无干扰中深层同轴地热系统内管采用附加有螺旋片的新型内管,无干扰中深层同轴地热系统连接第一循环泵输送供暖水给地源热泵,地源热泵根据供暖区面积和/或多级阶梯供暖所需温度将水温加热至规定温度,供暖区使用后低温水通过第二循环泵流经地源热泵返回无干扰中深层同轴地热系统,本实用新型专利技术无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,使可再生能源的效能得到了充分的发挥,提高换热量,又能充分满足实际供暖需求,具有显著的环保节能效益及经济效益。具有显著的环保节能效益及经济效益。具有显著的环保节能效益及经济效益。

A non-interference mid deep coaxial geothermal combined ground source heat pump heating system

【技术实现步骤摘要】
一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统


[0001]本技术属于无干扰中深层地热供暖
,具体涉及一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统。

技术介绍

[0002]目前,能源已经成为国家发展的关键所在,而大量使用化石能源会导致严重的环境问题。为实现2060年碳中和的战略目标,使用清洁能源替代化石能源成为大势所趋。中深层地热能具有热能稳定、恢复快等特点,与冬季供暖后,停泵几个月即可恢复储层温度,采用无干扰中深层同轴地热技术还能保护地下水资源,实现“取热不取水”。
[0003]由于,我国中

高品位中深层地热资源分布存在差异,并不是每个地区的中深层地热都处于较高温度,存在地热资源的地区分布差异性。现有的无干扰中深层同轴地热工程,除工质换热外,未考虑其他强化换热措施,无法进一步利用清洁地热资源。并且,单一无干扰中深层同轴地热技术供暖面积有限,无法进一步利提高经济效益。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就在于提供一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,以解决提高供暖面积和无干扰中深层同轴地热技术的换热能力的问题。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,包括无干扰中深层同轴地热系统1、第一循环泵3、地源热泵6、供暖区8、第二循环泵10和多根水管,所述水管上分布多个阀门;
[0007]所述无干扰中深层同轴地热系统1与地源热泵6存在串联和并联两种模式,能够通过控制水管上阀门的开启与关闭,使无干扰中深层同轴地热系统1、地源热泵6和供暖区8分别形成循环回路;
[0008]所述无干扰中深层同轴地热系统1能够连接第一循环泵3输送供暖水给地源热泵6,地源热泵6根据供暖区面积和/或多级阶梯供暖所需温度将水温加热至规定温度,供暖区8使用后低温水能够通过第二循环泵10流经地源热泵6返回无干扰中深层同轴地热系统1;所述述无干扰中深层同轴地热系统1还能通过第一循环泵3直接供给供暖区8,供暖区8使用后低温水通过第二循环泵10返回无干扰中深层同轴地热系统1。
[0009]进一步地,所述多根水管分别为水管Ⅰ2、水管Ⅱ4、水管Ⅲ5、水管Ⅳ7、水管

9、水管

11、水管

12和水管

13,水管Ⅱ4上设有阀门Ⅰ41和Ⅱ阀门42,水管Ⅲ5上设有阀门Ⅲ51,水管Ⅳ7上设有阀门Ⅳ71,水管

11上设有阀门

111,水管

12上设有阀门

121和阀门

122,水管

13上设有阀门

131。
[0010]更进一步地,所述阀门Ⅰ41、阀门Ⅱ42、阀门

121和阀门

122关闭,阀门Ⅲ51、阀门Ⅳ71、阀门

111和阀门

131打开,则无干扰中深层同轴地热系统1与地源热泵6之间构成回路且地源热泵6与供暖区8之间构成回路,关闭阀门Ⅲ51、阀门Ⅳ71、阀门

111和阀门

131,打开阀门Ⅰ41、阀门Ⅱ42、阀门

121和阀门

122,则无干扰中深层同轴地热系统1直接与供暖区8构成回路。
[0011]更进一步地,所述无干扰中深层同轴地热系统1包括固井水泥102、外管101、内管103和套管头105,且贯穿地层107,与地层107交换热量,外管101与地层107通过固井水泥固定102,内管103嵌套与外管101内,内管103与外管101之间形成环状空间108与套管头105连接用于进水,内管103内通道109与套管头105连接用于出水,内管103最底端为环状空间108与内管103内通道109之间的进水通道106,地层107能够对外管101和内管103之间的环状空间108中的循环水进行加热。
[0012]更进一步地,所述无干扰中深层同轴地热系统1与地源热泵6之间构成回路,内管103出水口与套管头105连接,套管头105出口连接水管Ⅰ2,水管Ⅰ2与第一循环泵3的进口相连,第一循环泵3的出口与水管Ⅲ5连接,水管Ⅲ5与地源热泵6进口相连,地源热泵6出口连接水管

13,水管

13与套管头105连接,内管103与外管101之间的环状空间108进水口与套管头105相连,构成循环回路。
[0013]更进一步地,所述地源热泵6与供暖区8构成回路,地源热泵6出口与水管Ⅳ7连接,水管Ⅳ7与供暖区8进水口连接,供暖区8出水口与水管

9连接,水管

9与第二循环泵10的进口连接,第二循环泵10的出口与水管

11连接,水管

11与地源热泵6进口连接,构成循环回路。
[0014]更进一步地,所述无干扰中深层同轴地热系统1直接与供暖区8构成回路,内管103出水口与套管头105连接,套管头105出口连接水管Ⅰ2,水管Ⅰ2与第一循环泵3的进口相连,第一循环泵3的出口连接水管Ⅲ5,供暖水经水管Ⅲ5、水管Ⅱ4、水管Ⅳ7,水管Ⅳ7与供暖区8进水口连接,供暖区8出水口与水管

9连接,水管

9与第二循环泵10的进口连接,第二循环泵10的出口与水管

11连接,回水经水管

11、水管

12、水管

13,水管

13与套管头105连接,内管103与外管101之间的环状空间108进水口与套管头105相连,构成循环回路。
[0015]进一步地,所述无干扰中深层同轴地热系统1的内管103为保温管,内管103外壁附有螺旋片104。
[0016]进一步地,所述螺旋片104采用尼龙、聚丙烯、聚氟乙烯或金属合金材料制作,螺旋片104与内管103进行高温熔接。
[0017]进一步地,所述供暖区8可存在多种形式的散热源及多阶梯供暖系统。
[0018]与现有技术相比,本技术的有益效果是:
[0019]本技术无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,采用地源热泵与无干扰中深层同轴地热系统联合的方式进行供暖,有效解决地热资源分布差异性问题,提高供暖面积;采用带有螺旋片的新型内管,利用湍流强化换热原理,提高无干扰中深层同轴地热技术的换热能力,进一步强化地热资源的利用;使可再生能源的效能得到了充分的发挥,提高换热量,又能充分满足实际供暖需求,具有显著的环保节能效益及经济效益。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,其特征在于:包括无干扰中深层同轴地热系统(1)、第一循环泵(3)、地源热泵(6)、供暖区(8)、第二循环泵(10)和多根水管,所述水管上分布多个阀门;所述无干扰中深层同轴地热系统(1)与地源热泵(6)存在串联和并联两种模式,能够通过控制水管上阀门的开启与关闭,使无干扰中深层同轴地热系统(1)、地源热泵(6)和供暖区(8)分别形成循环回路;所述无干扰中深层同轴地热系统(1)能够连接第一循环泵(3)输送供暖水给地源热泵(6),地源热泵(6)根据供暖区面积和/或多级阶梯供暖所需温度将水温加热至规定温度,供暖区(8)使用后低温水能够通过第二循环泵(10)流经地源热泵(6)返回无干扰中深层同轴地热系统(1);所述无干扰中深层同轴地热系统(1)还能通过第一循环泵(3)直接供给供暖区(8),供暖区(8)使用后低温水通过第二循环泵(10)返回无干扰中深层同轴地热系统(1);所述无干扰中深层同轴地热系统(1)包括固井水泥(102)、外管(101)、内管(103)和套管头(105),且贯穿地层(107),与地层(107)交换热量,外管(101)与地层(107)通过固井水泥固定(102),内管(103)嵌套与外管(101)内,内管(103)与外管(101)之间形成环状空间(108)与套管头(105)连接用于进水,内管(103)内通道(109)与套管头(105)连接用于出水,内管(103)最底端为环状空间(108)与内管(103)内通道(109)之间的进水通道(106),地层(107)能够对外管(101)和内管(103)之间的环状空间(108)中的循环水进行加热;所述无干扰中深层同轴地热系统(1)的内管(103)为保温管,内管(103)外壁附有螺旋片(104);所述供暖区(8)可存在多种形式的散热源及多阶梯供暖系统。2.根据权利要求1所述的一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,其特征在于:所述多根水管分别为水管Ⅰ(2)、水管Ⅱ(4)、水管Ⅲ(5)、水管Ⅳ(7)、水管

(9)、水管

(11)、水管

(12)和水管

(13),水管Ⅱ(4)上设有阀门Ⅰ(41)和阀门Ⅱ(42),水管Ⅲ(5)上设有阀门Ⅲ(51),水管Ⅳ(7)上设有阀门Ⅳ(71),水管

(11)上设有阀门

(111),水管

(12)上设有阀门

(121),水管

(13)上设有阀门

(122)和阀门

(131)。3.根据权利要求2所述的一种无干扰中深层同轴地热联合地源热泵供暖系统,其特征在于:所述阀门Ⅰ(41)、阀门Ⅱ(42)、阀门

(121)和阀门

(122)关闭,阀门Ⅲ(51)、阀门Ⅳ(71)、阀门

(111)和阀门
...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘强斌张延军张心郑剑桥娄俊庆李晓光
申请(专利权)人:吉林大学
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1