一种基于深层地热能的供热系统.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CN107504547A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710758324.5(22)申请日2017.08.29(71)申请人北京建筑大学地址100044北京市西城区展览馆路1号(72)发明人孙方田程丽娇(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人张文宝(51)Int.Cl.F24D3/18(2006.01)F24D3/10(2006.01)F24D19/10(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种基于深层地热能的供热系统(57)摘要本发明涉及一种基于深层地热能的供热系统。包括热源站、一次网管路、热力站和二次网管路。所述系统根据热源特征和热用户特点在热源站配置水-水换热器、热泵机组、锅炉或汽-水换热器，根据一次网热媒参数和热用户特点在热力站配置水-水换热机组或大温差高效换热机组。从而实现高效、深度开发与利用深层地热能，以满足冬季供热负荷需求，另外可以大幅降低化石能源消耗量及其污染物排放量。CN107504547ACN107504547A权利要求书1/2页1.一种基于深层地热能的供热系统，包括热源站、一次网管路、热力站和二次网管路，其特征在于，所述热源站包括深层地热井、水-水换热器和热泵机组，所述深层地热井包括抽水井、回灌井和地热水泵；所述热力站包括水-水换热机组或大温差高效换热机组；所述一次网管路连接方式设置为一次网各个回水支管与一次网回水干管相连，一次网回水干管与热源站的水-水换热器入口相连，水-水换热器出口与热泵机组入口相连，热泵机组出口与一次网供水干管相连，一次网供水干管与一次网各个供水支管相连，一次网各个供水支管与热力站的水-水换热机组或大温差高效换热机组相连；所述供热系统还包括地热水与热源站的连接管路，连接方式设置为所述抽水井出口与热源站的水-水换热器入口相连，水-水换热器出口与热泵机组入口相连，热泵机组出口与回灌井入口相连。2.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述一次网管路、地热水与热源站的连接管路上均设置有阀门，其中阀门v1设置在热源站的水‐水换热器出口与一次网供水干管之间；阀门v2设置在热源站的热泵机组出口与一次网供水干管之间；阀门v3设置在热源站的水‐水换热器出口与热泵机组出口之间；阀门v4设置在热源站的水‐水换热器出口与热泵机组入口之间。3.根据权利要求2所述的供热系统，其特征在于，所述供热系统的一次网水有以下两种运行方式：1)在供热初末期的低负荷运行阶段，热源站的水-水换热器单独运行：阀门v1打开，阀门v2关闭，一次网回水经热源站的水-水换热器加热升温后被输配至热力站，通过热力站的水-水换热机组或大温差高效换热机组加热二次网回水；2)在供热寒期的高负荷运行阶段，热源站的水-水换热器和热泵机组串联运行：阀门v2打开，阀门v1关闭，一次网回水依次经过热源站的水-水换热器和热泵机组逐级加热升温后被输配至热力站，通过热力站的水-水换热机组或大温差高效换热机组加热二次网回水。4.根据权利要求3所述的供热系统，其特征在于，所述供热系统的地热水有以下两种运行方式：1)在供热初末期的低负荷运行阶段，热源站的水-水换热器单独运行：阀门v3打开，阀门v4关闭，抽水井中的地热水经地热水泵进入热源站的水-水换热器，放热降温后返回至回灌井；2)在供热寒期的高负荷运行阶段，热源站的水-水换热器和热泵机组串联运行：阀门v4打开，阀门v3关闭，抽水井中的地热水经地热水泵依次进入热源站的水-水换热器和热泵机组，逐级放热降温后返回至回灌井。5.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述热源站还包括锅炉或汽‐水换热器，此时，所述一次网管路连接方式设置为一次网各个回水支管与一次网回水干管相连，一次网回水干管与热源站的水‐水换热器入口相连，水‐水换热器出口与热泵机组入口相连，热泵机组出口与锅炉入口或汽‐水换热器入口相连，锅炉出口或汽‐水换热器出口与一次网供水干管相连，一次网供水干管与一次网各个供水支管相连，一次网各个供水支管分别与各个热力站的水‐水换热机组或大温差高效换热机组相连。6.根据权利要求5所述的供热系统，其特征在于，所述一次网管路、地热水与热源站的连接管路上均设置有阀门，阀门v1设置在热源站的水-水换热器出口与一次网供水干管之间；阀门v2设置在热源站的热泵机组出口与一次网供水干管之间；阀门v3设置在热源站的2CN107504547A权利要求书2/2页水-水换热器出口与热泵机组出口之间；阀门v4设置在热源站的水-水换热器出口与热泵机组入口之间；阀门v5设置在热源站的热泵机组出口与锅炉入口之间。7.根据权利要求6所述的供热系统，其特征在于，所述供热系统的一次网水有以下三种运