双回路三级闭式循环区域能源站系统技术方案

双回路三级闭式循环区域能源站系统，整个系统为封闭式水循环，通过热源水和冷源水双回路向用户提供冷/热能源，热源水回路向用户提供热量，冷源水回路向用户提供冷量。系统通过初级循环、次级循环和第三级循环三个级次的水循环完成能源收集、转输、使用和弃置过程。初级循环又称热源站循环，其作用是将外界能源如地热、太阳能及工业与民用余热等纳入系统，并且将系统中多余的热量释放到地层土壤中；次级循环又称中间转输循环，其作用是将热源站的能量转输到用户，或者将用户弃置的能量转输给其他用户或者转输到地热源站；第三级循环又称用户循环，其作用是将系统的能量输送到用户的耗能点，同时将用户弃置的能量接收到系统中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及一种低碳型区域集中能源供应设施和方法。技术背景:区域集中能源供应是一种经济、高效和环保的能源供应方式，是将来城市发展过程中基础设施建设的必然趋势，目前的区域集中能源供应方式有蒸汽或热水区域集中供热系统、单回路单级或双级开式循环区域集中能源站系统、单回路单级或双级闭式循环区域集中能源站系统。蒸汽或热水区域集中供热系统能源来自集中锅炉房或热电厂，以枝状或环状管网向用户供应蒸汽或热水，其缺点是:热源点单一，供热安全性差；热媒介质单一，热媒参数固定，不能满足不同客户对能源多样性的要求；能源通过燃煤或燃气取得，热效率很低，而且不属于清洁能源；高温管网，热损失大；系统运行及维护费用高；能源综合成本高，用户负担重。单回路单级或双级开式循环区域集中能源站系统能源来自地表水或地下水，系统通过水循环从表水或地下水中取得或向水中释放能量，地表水直接从水体中抽取和返还，地下水通过抽水井一回灌井循环方式取得，系统采用单回路循环，使用同一介质供热和供冷，其缺点是:需要有可以采集和应用的地下或地表水源，但地下水和地表水都会随季节变化，政府对抽取地下水和地表水的政策也有可能随时变化，能源供应安全性差；热源点单一，随着使用年限的增加，地下抽水井和回灌井有可能越变越差甚至失效，地表水也有可能干枯或被污染；热媒介质单一，使用同一介质供热和供冷，不能避免冷热冲突的发生，换热效率降低；无法将余热源及太阳能纳入系统；水质较差，换热设备易赃污结垢，系统清洗要求高，设备使用寿命短；负荷变化时，系统调整不灵活，运行成本较高；能源综合成本较高，用户负担较重。单回路单级或双级闭式循环区域集中能源站系统能源来自地层土壤，系统通过水循环从地层中取得或向地层释放能量，采用单回路循环，使用同一介质供热和供冷，其缺点是:热源点单一，能源供应安全性差；热媒介质单一，使用同一介质供热和供冷，不能避免发生冷热冲突，换热效率降低；不太容易将余热源及太阳能纳入系统；负荷变化时，系统调整不灵活，运行成本较高；能源综合成本较高，用户负担较重。
技术实现思路
:本技术的目的是提供一种低投资、低能耗、高可靠性、无污染、低运转费用、适用面广、调度调节灵活、运行管理方便的低碳型区域集中能源供应设施。本技术的目的是这样实现的:本技术是一种双回路三级闭式循环区域能源站系统，整个系统为闭式循环，有热源水回路和冷源水回路；由初级、次级和第三级共三个级次的循环构成。所述的三个级次的循环具体构成包括:初级循环由一个或多个、一类或多类热源站组成，包括地热源站、太阳能站和余热源站；次级循环由循环水泵和管网组成；第三级循环由用户组成，包括冷用户、热用户、冷/热用户。所述的地热源站由埋地换热管组、循环管道和循环水泵组成，地热源站进水管连接在管网的平衡管上，出水管同时连接到冷源水管和热源水管，连接到冷源水管和热源水管的出水管上分别装有控制阀；太阳能站由太阳能集热器、循环管道和循环水泵组成，太阳能站的进水管和出水管连接在热源水管上，进水管在上游，出水管在下游；余热源站的余热来源是烟气、蒸汽、热水、热风或者冷风，余热源站由余热回收装置、循环管道和循环水泵组成，余热回收站的进水管和出水管都连接热源水管上，余冷回收站的进水管和出水管连接在冷源水管上，进水管在上游，出水管在下游。所述的次级循环管网由热源水管和冷源水管组成，次级循环水泵是一组或是多组。所述的次级循环管网设一组热源水和冷源水连通管，连通管上设控制阀。所述的次级循环管网包括有热源水和冷源水平衡管，平衡管设在次级循环水泵吸水管侧。所述的热源水和冷源水平衡管管内水的流向是可逆的。所述的次级循环管网设有膨胀管和膨胀水箱和自动补水装置。所述的用户是用能装置，包括冷水机组、热水机组、冷/热水机组、热交换器、地暖盘管和其他冷却与加热设备；冷水机组用户由冷水机组、循环管道和用户循环水泵组成，用户的进水管连接在冷源水管上，出水管连接在热源水管上；热水机组用户由热泵机组、循环管道和用户循环水泵组成，用户的进水管连接在热源水管上，出水管连接在冷源水管上；冷/热水机组用户余热源站由冷/热水机组、循环管道、用户循环水泵、以及控制阀组成，用户的进水管和出水管同时连接到冷源水和热源水管道上，连接管上分别安装有控制阀；热交换器、地暖盘管和其他冷却与加热设备这类直接用热设备用户，由直接用热设备、循环管道和用户循环水泵组成，用户的进水管连接在冷源水或者热源水管上，出水管视出水温度高低连接在热源水或冷源水管上。本技术的优点是:双回路三级闭式循环区域能源站系统有两个最显著的特征，特征一是100%使用绿色能源一一地热、太阳能及低品位工业与民用余热，特别是使那些温度低、数量少、流量不均甚至时断时续，平时被视而不见甚至被认为不可利用工业与民用低品位余热得到充分利用，实现了变废为宝的目的，因此双回路三级闭式循环区域能源站又被称为超级低碳能源站。特征二其特有的热源水和冷源水双回路系统使能源用户在消耗能源的同时又能为系统提供免费能源，比如热用户从热源水回路中取得热量的同时又向冷源水回路提供免费冷量，冷用户从冷源水回路中取得冷量的同时又向热源水回路提供免费热量，在加拿大有一个特别案例:一座溜冰场和一个市政苗圃比邻而居，溜冰场制冷机房的冷却水余热为苗圃免费供热，苗圃热泵机组为溜冰场制冷机提供免费低温冷却水，使双方的能耗都大为降低，这就是“零成本能源”概念的由来，能源公司可以利用双方的互补性以极低的成本代价两头得利，因此双回路三级闭式循环区域能源站也被称为超低成本能源站。双回路三级闭式循环区域能源站系统还具有其他一系列优点:管网为闭式循环，管道和设备腐蚀小，结垢少，使用寿命长；系统结构明晰，运转可靠，调度灵活，管理方便，可实现无人值守全自动控制；接近于常温的冷源水和热源水的介质参数及超大的系统容量使得可利用的太阳能和余热量成倍增加，大大提高了太阳能集热器和余热回收设备的效率；能量源具有多样性、互补性和可持续性，能源供应安全可靠；能源用户具有多样性和互补性的特点，可以在能耗介质、能耗时段和能耗数量方面实现互补，从而减小系统总装机容量和总体能源消耗，节约初投资和运转成本；与其他同类系统相比，本技术可减少能源消耗60 80%，减少项目初投资60 80%。本技术可以广泛用于新建及改建的工业区和商住区，建设周期短，建设与运营方式可以是政府或业主投资建设运营，也可以以BOT的方式由能源公司投资建设运营，通过收取能源费用逐步回收成本取得利润。建设规模可大可小，服务范围可以是一座公共建筑，一片小区，一个工厂，一个校园，可以是几十平方公里的开发区，建设规模可以随城市建设进度从小到大滚动发展，能源公司也可以在发展建设过程中逐步开发区域内的各类余热资源，开拓用户市场，在发展中优化自我。如果政府能够提前把能源站系统的规划纳入城市或区域总体规划，对于建设低碳型新城市将起到事半功倍的作用。附图说明:图1为本技术系统总图。图中标记编号及名称为:埋地换热管组04，循环管道05，循环水泵06，控制阀07，控制阀08，埋地换热管组09，循环管道10，循环水泵11，控制阀12，控制阀13，太阳能集热器14，循环管道15，循环水泵16，烟气余热回收装置17，循环管道18，循环水泵19，蒸气余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双回路三级闭式循环区域能源站系统，其特征在于整个系统为闭式循环，有热源水回路和冷源水回路；由初级、次级和第三级共三个级次的循环构成。

【技术特征摘要】
1.一种双回路三级闭式循环区域能源站系统，其特征在于整个系统为闭式循环，有热源水回路和冷源水回路；由初级、次级和第三级共三个级次的循环构成。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述的三个级次的循环具体构成包括:初级循环由一个或多个、一类或多类热源站组成，包括地热源站、太阳能站和余热源站；次级循环由循环水泵和管网组成；第三级循环由用户组成，包括冷用户、热用户、冷/热用户。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述的地热源站由埋地换热管组、循环管道和循环水泵组成，地热源站进水管连接在管网的平衡管上，出水管同时连接到冷源水管和热源水管，连接到冷源水管和热源水管的出水管上分别装有控制阀；太阳能站由太阳能集热器、循环管道和循环水泵组成，太阳能站的进水管和出水管连接在热源水管上，进水管在上游，出水管在下游；余热源站的余热来源是烟气、蒸汽、热水、热风或者冷风，余热源站由余热回收装置、循环管道和循环水泵组成，余热回收站的进水管和出水管都连接热源水管上，余冷回收站的进水管和出水管连接在冷源水管上，进水管在上游，出水管在下游。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述的次级循环管网由热源水管和冷源水管组成，次级循环水泵是一组或是多组。5.根据权利要求4所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，
申请(专利权)人：杨帆，
类型：实用新型
国别省市：