一种中深层地热供热系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种中深层地热供热系统，包括相互连接的地热井侧取热系统和热泵机组供热系统以形成取热循环回路，热泵机组供热系统包括依次连接的地热侧供水管道、地热水处理器、地源侧变频循环泵、中深层地源热泵机组、地热侧回水管道，所述地热井侧取热系统分别连接所述地热侧供水管道和所述地热侧回水管道以形成所述取热循环回路，所述热泵机组供热系统还包括地热侧温控组件，所述地热侧温控组件包括变频控制器和温度传感器，所述变频控制器连接所述地源侧变频循环泵，所述温度传感器连接所述变频控制器，所述温度传感器设置于中深层热泵机房室外。能够克服现有技术中中深层地热取热侧运行采用定流量运行模式造成资源浪费的缺陷。的缺陷。的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种中深层地热供热系统


[0001]本技术涉及中深层地热能
，具体涉及一种中深层地热供热系统。

技术介绍

[0002]中深层地热供热技术：通过钻机向地下2000
‑
3000m深处进行钻孔,在钻孔中安装封闭的金属套管换热器,通过换热介质导出地下热能,并通过地面热泵机组、输配系统向地面建筑物供热的技术。中深层地热能供热是一种相对成熟的低碳清洁供热技术，已经成功应用于多个项目。但目前在取热侧系统运行方面采取粗犷模式，缺少精细化管理，造成系统运行电能消耗大。
[0003]现阶段对中深层地热供热系统的研究主要采用建筑定负荷假设，选取建筑最大热负荷为设计热负荷。中深层地热取热侧运行采用定流量运行模式，即采暖季取热侧按照设计热负荷工况下的取热量进行热量及循环水量供给。忽略了建筑实际热负荷的动态特性，即没有考虑建筑动态热负荷情况下对中深层地热取热侧系统经济运行的影响，造成系统运行费用高及地热能资源浪费。

技术实现思路

[0004]因此，本技术提供一种中深层地热供热系统，能够克服现有技术中中深层地热取热侧运行采用定流量运行模式造成资源浪费的缺陷。
[0005]为了解决上述问题，本技术提供一种中深层地热供热系统，包括相互连接的地热井侧取热系统和热泵机组供热系统以形成取热循环回路，所述热泵机组供热系统包括依次连接的地热侧供水管道、地热水处理器、地源侧变频循环泵、中深层地源热泵机组、地热侧回水管道，所述地热井侧取热系统分别连接所述地热侧供水管道和所述地热侧回水管道以形成所述取热循环回路，所述热泵机组供热系统还包括地热侧温控组件，所述地热侧温控组件包括变频控制器和温度传感器，所述变频控制器连接所述地源侧变频循环泵，所述温度传感器连接所述变频控制器，所述温度传感器设置于中深层热泵机房的室外。
[0006]在一些实施方式中，所述温度传感器设置位置距离地面高度大于2.5m。
[0007]在一些实施方式中，所述地热水处理器包括地热水处理器旁通管道，所述地热水处理器旁通管道连通所述地热水处理器的两端。
[0008]在一些实施方式中，所述地热水处理器与所述地源侧变频循环泵之间设置有通过补水管道连接的定压补水装置。
[0009]本技术提供的一种中深层地热供热系统，地源侧变频循环水泵根据室外温度传感器实测室外温度数据，并将室外温度反馈给地源侧变频循环水泵变频控制器，进而控制地源侧循环泵在相应的频率运行，既保证地热热量与用户热负荷供需动态平衡，又使得供暖季中深层地热取热侧系统循环水泵运行能耗大大降低，节约运行费用。
附图说明
[0010]图1为本技术实施例的中深层地热供热系统的取热侧结构示意图；
[0011]图2为本技术实施例的中深层地热供热系统的运行原理示意图；
[0012]图3为本技术实施例的中深层地热供热系统的构成示意图。
[0013]附图标记表示为：
[0014]1、中深层地源热泵机组；101、蒸发器；102、冷凝器；2、定压补水装置；3、软水箱连接管道；4、补水管道；5、地热侧供水管道；6、地热水处理器；7、地热水处理器旁通管；8、地源侧循环泵；9、地热侧回水管道；10、变频控制器；11、温度传感器；12、用户侧回水管道；13、用户侧水处理器；14、用户侧水处理器旁通管；15、用户侧循环泵；16、用户侧供水管道。
具体实施方式
[0015]结合参见图1至图3所示，根据本技术的实施例，提供一种中深层地热供热系统，包括相互连接的地热井侧取热系统和热泵机组供热系统以形成取热循环回路，所述热泵机组供热系统包括依次连接的地热侧供水管道5、地热水处理器6、地源侧变频循环泵8、中深层地源热泵机组1、地热侧回水管道9，所述地热井侧取热系统分别连接所述地热侧供水管道5和所述地热侧回水管道9以形成所述取热循环回路，所述热泵机组供热系统还包括地热侧温控组件，所述地热侧温控组件包括变频控制器10和温度传感器11，所述变频控制器10连接所述地源侧变频循环泵8，所述温度传感器11连接所述变频控制器10，所述温度传感器11设置于中深层热泵机房的室外。
[0016]供热建筑热负荷随着室外温度波动而波动，因为在冬天影响建筑物室内温度变化的主要因素是室外气象参数，而在一天当中每个时间段的室外温度参数又各不相同。因此，在与地源侧变频循环泵连接的变频控制器的PLC中写入控制程序，通过室外温度传感器11实测室外温度数据，并将室外温度反馈给地源侧变频循环水泵8的变频控制器10，根据供能建筑特征及建设地点，计算供能建筑逐时热负荷，计算不同热负荷对应的中深层取热量及循环水量，将不同时刻的热负荷与该时刻的循环水量一一对应，明确不同室外温度下对应的循环泵运行频率，实现室外温度变化时自动调整水泵运行参数，满足系统低负荷运行的节能性。
[0017]在一个具体的实施例中，所述温度传感器11设置位置距离地面高度大于2.5m。离地高度≥2.5m的位置设置室外温度传感器，避免人员触摸保证温度感知的准确度。
[0018]优选的，在中深层热泵机房室外背阴且远离门窗处。可以有效避免开关门室内温度对室外温度的影响，按要求安装的室外温度传感器可以正确反馈室外真实温度数据，精确度高、响应及时。
[0019]在一个具体的实施例中，所述地热水处理器6包括地热水处理器旁通管道7，所述地热水处理器旁通管道7连通所述地热水处理器6的两端。当地热水处理器6发生故障需要检修时，关掉地热水处理器6两端的蝶阀，开启地热水处理器旁通管道7，以使系统可以正常运行，提高了系统安全系数。
[0020]在一个具体的实施例中，所述地热水处理器6与所述地源侧变频循环泵8之间设置有通过补水管道4连接的定压补水装置2。增加定压补水装置可以有效确保整个系统内处于满水状态，避免因系统内含有空气导致蒸发器受损严重的情况发生，同时提高系统整体运
行效率。
[0021]具体的，定压补水装置2通过软水箱连接管道3与软水箱连接。
[0022]系统运行时，地热侧运行逻辑：地热侧供水通过地热井内封闭的金属套管换热器从中深层地热井中获得热量，地热侧供水首先通过地热水处理器6过滤水中杂质，保证进入地源侧变频循环泵8及中深层地源热泵机组1的循环水满足设备的水质要求，然后通过地源侧变频循环泵8对换热水进行加压后送往中深层地源热泵机组1中的蒸发器101，根据室外温度传感器11检测的室外环境温度，将信号传输至变频控制器10，由变频控制器10控制变频循环泵8的运行频率，实现动态调整供热量，蒸发器101吸收地热侧供水的热量后，低温回水通过地热侧回水管道9返回中深层地热井内封闭的金属套管换热器再次获得地热能，进行下一次的地热取热侧循环，在循环过程中，当系统检测到压力下降时，定压补水装置2启动，向管网中加压注水，待压力上升至所需压力，补水系统停止运行，待下一下的补水运行。
[0023]用户侧运行逻辑：用户侧回水首先通过用户侧水处理器13过滤水中杂质，保证进入用户侧循环泵15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中深层地热供热系统，包括依次连接的地热井侧取热系统和热泵机组供热系统以形成取热循环回路，其特征在于，所述热泵机组供热系统包括依次连接的地热侧供水管道(5)、地热水处理器(6)、地源侧变频循环泵(8)、中深层地源热泵机组(1)、地热侧回水管道(9)，所述地热井侧取热系统分别连接所述地热侧供水管道(5)和所述地热侧回水管道(9)以形成所述取热循环回路，所述热泵机组供热系统还包括地热侧温控组件，所述地热侧温控组件包括变频控制器(10)和温度传感器(11)，所述变频控制器(10)连接所述地源侧变频循环泵(8)，所述温度传感器(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠荷，田波，任矿，朱远远，崔雷，雷伟，樊磊，牛红，张国龙，任飞雷，李宇建，
申请(专利权)人：西安中创区综合能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：