一种地热能换热站系统技术方案

本发明专利技术提供了一种地热能换热站系统，包括集水器、地热供热机组、设置于地热井中的换热管路、控制系统以及数据融合装置，换热管路的进水端分别连接集水器，换热管路的出水端呈树杈状；至少两个独立的换热管路为一组，位于同一组的各独立换热管路的一个出水端先彼此连接，然后接入地热供热机组；所述各独立换热管路的另一个出水端分别连接所述集水器；所述控制系统包括用于采集出水温度和出水流量的采集部分和控制部分。本申请将至少两个独立的换热管路划分为一组，在降低传感器、流量计使用数量的同时；减小了进入地热供热机组内总的出水温度与温度传感器监测出的误差；为单位时间进入地热供热机组总热水源的水温和水量均符合设计要求提供保障。合设计要求提供保障。合设计要求提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种地热能换热站系统


[0001]本专利技术涉及地热
，具体涉及一种地热能换热站系统。

技术介绍

[0002]目前无干扰地热(干热岩)供热技术是指通过钻机向地下一定深处高温岩层钻孔，在钻孔中安装一种密闭的金属换热器，通过换热器传导将地下深处的热能导出，并通过专用设备系统向地面建筑物供热的新技术。现有的地热开采的换热装置一般采用一条管路或多条串联的管路进行换热使用，但其中一条管路的温度出现异常时，容易影响整体的换热效率，未避免此情况，授权公告号为CN212930533U的技术《一种无干扰热源自动智能换热装置》，采用将多个管热管路并联，克服某一循环管路故障影响其他换热管路的换热功能的问题，但此方案的缺陷在于，在单独的换热管路上分别设置流量传感器和温度传感器实现对每个进水管路的流量和每个出水管路的介质温度进行检测，流量传感器和温度传感器数量多，且只能控制单独的换热管路的出水热量，无法保证进入地热供热机组的热水源的整体水温及进水量符合实际需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供一种地热能换热站系统，用于解决上述现有技术中无法保证进入地热供热机组的总的热水源的水温及进水量符合实际需求，具体方案为：
[0004]一种地热能换热站系统，包括：
[0005]集水器，连接有第一冷水源连接；
[0006]地热供热机组，输入端连接第二冷水源，所述地热供热机组的输出端分别与各用户端连接；
[0007]换热管路，设置有若干个，分别对应设置于地热井中，所述换热管路的进水端分别连接所述集水器，所述换热管路的出水端呈树杈状；至少两个独立的换热管路为一组，位于同一组的各独立换热管路的一个出水端先彼此连接，然后接入地热供热机组，作为地热供热机组的热水源；所述各独立换热管路的另一个出水端分别连接所述集水器；
[0008]控制系统，至少两个彼此独立的换热管路并联的一次智能控制装置，每个一次智能控制装置均包括采集部分和控制部分；
[0009]所述采集部分配置用于基于采集出水温度以及出水流量，所述采集部分分别设置于各组彼此连接的换热管路连接之后的出水管路上；
[0010]所述控制部分，配置用于基于采集到的出水温度以及出水流量原始数据的记录以及分析，并基于数据分析结果，生成控制指令；
[0011]数据融合装置，配置用于将至少两个控制部分输送的数据信息进行数据融合后生成任意两组融合数据差异的梯度数据；
[0012]数据融合装置，配置用于将至少两个控制部分输送的数据信息进行数据融合后生成任意两组融合数据差异的梯度数据，分别与各所述控制部分连接，将每组梯度数据分别
随机发送至两个控制部分，控制部分根据接收到的梯度数据与本组数据信息进行比对，根据比对结果控制本组中独立管路内液体的流向和流速。
[0013]优选的，所述数据分析具体包括：将接收到的每组梯度数据进行波动性分析，计算得到波动范围，分别将所有的波动范围与设定的阈值范围进行比较，若波动范围大于阈值范围，则判定为异常发出第一次调控指令；若波动范围在阈值范围内，则判定为正常。
[0014]优选的，所述第一调控指令具体为调出梯度数据差异大的二组数据，并将二组数据分别与同一时间内采集的波动范围较小的其余组的平均数据分别进行比较，将差值较大的一组判定为异常，差值较小的判定为正常；
[0015]对于判定为异常的融合数据进行分析，若融合数据小于设定的阈值则判定为管路故障，系统发出检修指令，若融合的数据大于设定的阈值则判定为换热温度不达标，控制系统向位于该换热管路上的换向阀发出指令，将出水回流到集水器中重新进行换热。
[0016]优选的，所述阈值为额定水流与温度的比值。
[0017]优选的，所述采集部分包括：第一温度传感器和流量计；
[0018]所述第一温度传感器和流量计分别设置于各组彼此连接的换热管路连接之后的出水管路上，所述第一温度传感器和所述流量计分别对应连接同一组的所述控制部分连接。
[0019]优选的，位于同一组的独立的换热管路的彼此连接处分别设置有换向阀；
[0020]所述换向阀对应连接同一组的控制部分。
[0021]优选的，所述地热供热机组的热源输入端分别设置有流量调节阀，所述地热供热机组的输出端设置有第二温度传感器与第一电磁阀；
[0022]所述流量调节阀分别连接同一组的所述控制部分；
[0023]所述流量调节阀、所述第二温度传感器与第一电磁阀分别连接所述地热供热机组的控制系统。
[0024]优选的，所述集水器内设置有隔板；
[0025]所述隔板将集水器分为独立的第一蓄水腔和第二蓄水腔，所述隔板上设置有第一蓄水腔和第二蓄水腔的连通口；
[0026]所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔水平设置，所述第一蓄水腔和所述第二蓄水腔相背的一侧分别设置有回流进水口和第一冷水源进水口；
[0027]所述第二蓄水腔上设置有出水口；
[0028]所述出水口与所述第一冷水源进水口位于同一侧，且位于所述第一冷水源进水口的上方，位于所述回流进水的下方；
[0029]所述连通口处设置有第三电磁阀；
[0030]所述第三电磁阀分别连接同一组的控制部分。
[0031]与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
[0032]在本申请中将至少两个独立的换热管路划分为一组，避免了常规手段中需要在各独立的换热管路中均需设定温度传感器和流量计，大大降低了传感器以及流量计的使用数量；避免了常规手段中换热管路的热水到地热供热机组途中的能量损耗导致实际进入地热供热机组内的出水温度与实际温度传感器监测出的温度差异大；同时将若干个独立的换热管路集成然后接入到地热供热机组中，减小独立的换热管路需要分别与地热供热机组繁杂
的连接方式，在保证单位时间进入地热供热机组总热水源的水温和水量均符合设计要求的同时，提高了单位时间进入地热供热机组的热水量。
附图说明
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0034]在附图中：
[0035]图1为本专利技术实施例中一种地热能换热站系统结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例中一种地热能换热站系统中集水器的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例中一种地热能换热站系统的流程图；
[0038]其中，1
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集水器，2
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第二电磁阀，3
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地热供热机组，4
‑
第一电磁阀，5
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第一输出管，6
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第二输出管，7
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流量调节阀，8
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流量计，9
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第一温度传感器，10
‑
第二电磁阀，11
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第二温度传感器，12
‑
第一冷水源，13
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地热能换热站系统，其特征在于，包括：集水器(1)，连接有第一冷水源连接；地热供热机组(3)，输入端连接第二冷水源，所述地热供热机组(3)的输出端分别与各用户端连接；换热管路，设置有若干个，分别对应设置于地热井中，所述换热管路的进水端分别连接所述集水器(1)，所述换热管路的出水端呈树杈状；至少两个独立的换热管路为一组，位于同一组的各独立换热管路的一个出水端先彼此连接，然后接入地热供热机组(3)，作为地热供热机组(3)的热水源；所述各独立换热管路的另一个出水端分别连接所述集水器(1)；控制系统，至少两个彼此独立的换热管路并联的一次智能控制装置，每个一次智能控制装置均包括采集部分和控制部分；所述采集部分配置用于基于采集出水温度以及出水流量，所述采集部分分别设置于各组彼此连接的换热管路连接之后的出水管路上；所述控制部分，配置用于基于采集到的出水温度以及出水流量原始数据的记录以及分析，并基于数据分析结果，生成控制指令；数据融合装置，配置用于将至少两个控制部分输送的数据信息进行数据融合后生成任意两组融合数据差异的梯度数据，分别与各所述控制部分连接，将每组梯度数据分别随机发送至两个控制部分，控制部分根据接收到的梯度数据与本组数据信息进行比对，根据比对结果控制本组中独立管路内液体的流向和流速。2.根据权利要求1所述的一种地热能换热站系统，其特征在于，所述数据分析具体包括：将接收到的每组梯度数据进行波动性分析，计算得到波动范围，分别将所有的波动范围与设定的阈值范围进行比较，若波动范围大于阈值范围，则判定为异常，发出第一次调控指令；若波动范围在阈值范围内，则判定为正常。3.根据权利要求2所述的一种地热能换热站系统，其特征在于，所述第一调控指令具体为调出梯度数据差异大的二组数据，并将二组数据分别与同一时间内采集的波动范围较小的其余组的平均数据分别进行比较，将差值较大的一组判定为异常，差值较小的判定为正常；对于判定为异常的融合数据进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，王江峰，李红岩，
申请(专利权)人：中石化绿源地热能陕西开发有限公司，
类型：发明
国别省市：