基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114183795A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202210034968.0(22)申请日2022.01.13(71)申请人深能科技（山东）有限公司地址266000山东省青岛市崂山区泉岭路8号中商国际大厦406室(72)发明人邓杰文魏庆芃徐韬黄锦张辉李晓乐马明辉(74)专利代理机构北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)11435代理人宋玲玲(51)Int.Cl.F24D3/18(2006.01)F24D3/10(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统及方法，在热源侧由中深层地热地埋管热泵供热系统实现热源全替代，但仍保留燃气锅炉系统作为调峰热源或安全保障；而末端热力站则最终由热泵机组替代板式换热器，同时补充中深层地热能或污水源等余热，为建筑末端供热。本发明以中深层地热地埋管热泵供热系统为基础，充分发挥该技术占地面积小、灵活分布、系统运行稳定、可再生能源利用效率高、清洁低碳的特点，在不影响实际供热运行的同时，实现集中供热热源的分布式、分阶段逐步替代与低碳化改造，最终实现中深层地热地埋管热泵供热系统完全替代传统化石能源，大幅度降低供热碳排放的目标。CN114183795ACN114183795A权利要求书1/3页1.基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统，其特征在于：该系统为改造过程中的集中供热低碳化改造系统，在末端热力站增设热力站改造中热泵机组(6)，由热力站改造中热泵机组(6)为改造中二次网回水单元(9)的二次网回水进行一级加热；在热源侧加装改造中中深层地热地埋管单元(1)，改造中中深层地热地埋管单元(1)通过热源侧改造中热泵机组单元(2)为改造中一次网回水单元(7)的一次网回水供热。2.根据权利要求1所述的基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统，其特征在于：改造过程中的集中供热低碳化改造系统的工作过程为：二次网回水首先进入热力站改造中热泵机组单元(6)的冷凝器中进行一级加热；随后，进入板式换热器单元(5)与一次管网供水换热进行二级加热；随后，由改造中二次网水泵单元(8)输送至改造中建筑末端用户(10)进行供热；原一次管网供水则经板式换热器单元(5)降温后进入热力站改造中热泵机组单元(6)的蒸发器进一步提取热量降温，逐步降低一次网回水温度；在热源侧逐步加装改造中中深层地热地埋管单元(1)和改造中热泵机组单元(2)，经降温后的一次网回水由热源侧改造中热泵机组单元(2)的冷凝器进行一级加热；随后，进入热源侧燃气锅炉单元(3)二级提温，最终供至末端热力站；热源侧改造中热源侧水泵单元(11)驱动热源水，经由改造中中深层地热地埋管单元(1)从土壤中取热，随后进入热源侧改造中热泵机组单元(2)的蒸发器升温加热后，向一次网回水供热。3.一种基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统，其特征在于：该系统为改造完成后的集中供热低碳化改造系统，在末端热力站取消板式换热器单元，设置热力站改造后热泵机组单元(25)，为改造后二次网回水单元(28)的二次网回水进行加热；在热源侧设置热源侧改造后热泵机组单元(22)为改造后一次网回水单元(26)的一次网回水加热；热源侧改造后热泵机组单元(22)由改造后中深层地热地埋管单元(21)供热，热力站改造后热泵机组单元(25)由改造后一次管网供水单元(24)、中深层地热地埋管单元(21)供热。4.根据权利要求3所述的基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统，其特征在于：改造完成后的集中供热低碳化改造系统设有备用燃气锅炉(23)，备用燃气锅炉(23)作为备用热源使用。5.根据权利要求4所述的基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统，其特征在于：改造完成后的集中供热低碳化改造系统的工作过程为：二次网回水进入热力站改造后热泵机组单元(25)的冷凝器中进行加热，随后，由改造后二次网水泵单元(27)输送至改造后建筑末端用户(29)供热；热力站改造后热泵机组单元(25)一方面从一次管网供水取热，另一方面通过二号热源侧水泵单元(31)从改造后中深层地热地埋管单元(21)处提取地热能；降温后的一次网回水由热源侧改造后热泵机组单元(22)的冷凝器加热，随后输送至末端热力站；一号热源侧水泵单元(30)驱动热源水，经由改造后中深层地热地埋管单元(21)从土壤中取热，随后，进入热源侧改造后热泵机组单元(22)的蒸发器，通过热源侧改造后热泵机组单元(22)升温加热后，向一次网回水供热。2CN114183795A权利要求书2/3页6.一种基于中深层地热能的集中供热低碳化改造系统的设计方法，其特征在于：