新型中深层地热梯级利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型中深层地热梯级利用系统，包括设置在地热区的取水井和回灌井、设置在第一类用户区的直供型供热站、以及设置在第二类用户区的加热型供热站，所述取水井的地热水用于供给主供水管道，所述回灌井用于主回水管道中地热水的回流，所述主供水管道和每一所述直供型供热站之间均通过主供水支管相连，所述加热型供热站与每一所述主回水管道均通过主回水支管相连，且每一直供型供热站的地热水出口管和每一加热型供热站的地热水进口管均与中间供水管道相连通。本实用新型专利技术结构简单，施工方便，设备投资低，系统热效率稿，且易于进行后期维护。且易于进行后期维护。且易于进行后期维护。

【技术实现步骤摘要】
新型中深层地热梯级利用系统


[0001]本技术涉及地热梯级利用
，尤其是涉及一种新型中深层地热梯级利用系统。

技术介绍

[0002]目前，中深层地热能梯级换热系统主要采用分布式及集中式两种。分布式系统适于供热规模相对较小的情况，一般在10
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20万m2，其在每个小区设置独立热的热源（包括取水井、回灌井及连接管路），并配置供热站房（包含板式换热器及热泵机组），各小区供热系统独立控制和运行；集中式系统的供热规模一般在80
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150万m2，通常会将区域内的热源井通过供回水干管连接成枝状（类参考市政热力系统），在每个小区的一次网供水支管上设置电动调节阀，根据末端负荷调节流量，经过梯级换热单元（板式换热器及热泵机组）提取后，通过一次网回水支管回灌至附近的热源井。后者在运行时，如果供热负荷较低，仅通过板式换热器进行直接换热，此时回水温度较高；随着末端负荷的增加，直接换热无法满足末端负荷需求时，需开启热泵提取系统，进一步提取热量，通过回水支管接到回水干管。由于现有集中式供暖系统多采用两管制供回水管路，每个小区的供热站均需设置板式换热器及热泵机组，造成项目投资偏高，且运行时效率低、费用高，后期维护麻烦。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供一种新型中深层地热梯级利用系统，具体可采取如下技术方案：
[0004]本技术所述的新型中深层地热梯级利用系统，包括设置在地热区的取水井和回灌井、设置在第一类用户区的直供型供热站、以及设置在第二类用户区的加热型供热站，所述取水井的地热水用于供给主供水管道，所述回灌井用于主回水管道中地热水的回流，所述主供水管道和每一所述直供型供热站之间均通过主供水支管相连，所述加热型供热站与每一所述主回水管道均通过主回水支管相连，且每一直供型供热站的地热水出口管和每一加热型供热站的地热水进口管均与中间供水管道相连通。
[0005]所述直供型供热站内设置的是板式换热器，所述加热型供热站内设置的是热泵机组。
[0006]所述主供水支管和所述地热水进口管上均设置有电动调节阀，所述电动调节阀的开度根据其所在供热站地热水的出口温度反馈进行自动调节。
[0007]所述主回水支管和所述地热水出口管上均设置有温度传感器。
[0008]本技术提供的新型中深层地热梯级利用系统，结构简单，施工方便，设备投资低，系统热效率稿，且易于进行后期维护。与现有采用两管制供回水管路的集中式供暖系统相比，本技术的优点具体如下：
[0009]1）通过增设中间供水管道实现在供回水干管层面的热量梯级利用模式，保证热源水的回灌温度始终不高于15℃，与现有技术相比，可在不增加热源的情况下扩大系统热供
热能力，降低系统的单平方造价，对中深层地热进行充分的提取和利用，提高了系统效率。
[0010]2）现有采用两管制供回水管路的集中式供暖系统，无论项目体量大小，为保证梯级换热，每个供热站房均需设置直接换热器和热泵机组，造成设备配置分散，投资偏大，效率偏低，运营繁琐。本技术可以在保证运行效果的前提下，简化机房设备配置，降低项目投资，易于后期运维。
附图说明
[0011]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的工作过程，但本技术的保护范围不限于下述实施例。
[0013]如图1所示，本技术所述的新型中深层地热梯级利用系统，包括设置在地热区的取水井1和回灌井2，其中，取水井1的地热水用于供给主供水管道3，回灌井2用于主回水管道4中地热水的回流。为了提高系统整体热效率，另外还设置有中间供水管道5，其与主供水管道3和主回水管道4构成三管制供回水管路。
[0014]为了配合上述三管制供回水管路，根据供热规模将各用户小区进行分类，通常情况下，供暖规模在10万m2以下的划为第一类用户区，在10万m2以上的划为第二类用户区。上述第一类用户区的供热站内仅设置板式换热器6，称为直供型供热站7；第二类用户区的供热站内仅设置热泵机组8，称为加热型供热站9。
[0015]其中，主供水管道3通过主供水支管10与每一直供型供热站7相连，加热型供热站9通过主回水支管11与每一主回水管道4相连，每一直供型供热站7的地热水出口管12和每一加热型供热站9的地热水进口管13则与中间供水管道5相连通。上述每一供热站的地热水进出水管上分别安装一对电动调节阀14和温度传感器15，即在主供水支管10和地热水进口管13上安装电动调节阀14，在每一主回水支管11和地热水出口管12上安装温度传感器15；每一温度传感器15的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接，控制系统的控制输出端与其对应电动调节阀14的控制输入端电连接；温度传感器15对所在供热站的地热水回水温度进行在线监测，当超出既定范围时，电动调节阀14的开度进行相应的调节。通常情况下，要求直供型供热站7的回水温度不高于42℃，加热型供热站9的回水温度不高于15℃。
[0016]具体地，当主供水管道3内的地热水通过主供水支管10进入直供型供热站7的板式换热器6（即通过一次网供水），经过热交换以后，地热水通过地热水出口管12进入中间供水管道5，在此过程中，直供型供热站7地热水出口管12上的温度传感器15对水温进行监控，其与对应主供水支管10上的电动调节阀14联动，保证回水温度不高于42℃；当中间供水管道5内的地热水经地热水进口管13进入加热型供热站9的热泵机组8（即通过二次网供水），经过梯级提取换热完成后经主回水支管11接至主回水管道4，返回管回灌井2，在此过程中，加热型供热站9主回水支管11上的温度传感器15对水温进行监控，其与对应地热水进口管13上的电动调节阀14联动，保证回水温度不高于15℃。
[0017]需要说明的是，在本技术的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水
平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型中深层地热梯级利用系统，其特征在于：包括设置在地热区的取水井和回灌井、设置在第一类用户区的直供型供热站、以及设置在第二类用户区的加热型供热站，所述取水井的地热水用于供给主供水管道，所述回灌井用于主回水管道中地热水的回流，所述主供水管道和每一所述直供型供热站之间均通过主供水支管相连，所述加热型供热站与每一所述主回水管道均通过主回水支管相连，且每一直供型供热站的地热水出口管和每一加热型供热站的地热水进口管均与中间供水管道相连通。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯奇，马威，董海婷，侯彦万，王利超，刘亚芳，齐林，王鹏飞，靳柳，
申请(专利权)人：河南省交通规划设计研究院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：