CN105371341A - 增强型地热供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种增强型地热供暖系统，它包括地下热交换部分、地上循环部分和循环控制部分。其中，地下热交换部分设有U型热交换器、出水管和进水管；出水管及进水管与地上循环部分相连接，通过地上循环部分的外部循环实现对地上建筑物的供暖。地下热交换部分及地上循环部分的循环介质均为特殊处理后的软化水。本发明利用简单的换热系统将地下的热能导出，既提高了换热效率，又减少了使用功耗。整个系统施工容易，操作简单，造价低廉。

Description

增强型地热供暖系统
技术领域
本发明涉及建筑环境与设备工程技术领域，特别涉及一种增强型地热供暖系统。
背景技术
增强型地热系统，是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大，绝大部分为中生代以来的中酸性侵人岩，但也可以是中新生代的变质岩，甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
地温梯度又称“地热梯度”或者“地热增温率”，指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。不同地温梯度值不同，一般埋深越深处的温度值越高。
随着国民经济的不断提高，对能源的消耗量也越来越大，伴随着传统能源利用不充分而带来的污染也越来越严重，例如煤炭燃烧产生的煤渣和烟气等会造成环境污染，因此，为了减少环境污染，研究和开采新能源已成为可持续发展的一项重要目标。在新能源中，地球内部的地热能由于具有储量大，无污染等特点，也越来越多地被人们开采和利用。
目前，对地热能的开采和利用局限于城市浅层供热系统，利用单体换热系统供热，由于受单体换热供热面积的限制进而导致供热效率低，消耗的功率大，并且供热效果及稳定性难以保证。
发明内容
本发明实施例提供了一种增强型地热供暖系统，是一种不抽取地下水，降低热损耗并能大大提升功耗的供暖系统。
本发明实施例公开了如下技术方案：
一种增强型地热供暖系统，其特征在于，它包括地下热交换部分、地上循环部分和循环控制部分，其中，
所述地下热交换部分设有U型热交换器、出水管和进水管；出水管及进水管与地上循环部分相连接，通过地上循环部分的外部循环实现对地上建筑物的供暖。
首先向地下钻孔，将U型热交换器3设置在地底岩层内，U型热交换器3由特型钢材制作加工而成，与进水管2及出水管4通过螺纹形式连接。
出水管4与循环泵6相连接，中间设有自动放气阀5。
循环泵6通过出水管4与外部循环9相连，并通过止回阀7、压力调节阀8及涡轮蝶阀10对出水管4中的循环水进行调节。
外部循环系统9经出水管4与水箱1相连，水箱1连接进水管2，水箱1完成对循环水水量的补充。
出水管4上设有温度控制器11，温度控制器11连接智能仪表12，智能仪表12控制继电器13，实现对循环泵6启停的控制。
本公开的实施例提供的一种增强型地热供暖系统，利用增强型地热以及地温梯度原理在地下安装热交换器，在深层岩层下，利用热交换器内的循环水将深层地下的高温热能吸收，并通过循环水将热能导出，完成对外部建筑的供暖。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
附图为本发明根据实施例提供的一种增强型地热供暖系统的结构示意图；
在附图中包括：1、水箱；2、进水管；3、U型热交换器；4、出水管；5、自动放气阀；6、循环泵；7、止回阀；8、压力调节阀；9、外部循环；10、涡轮蝶阀；11、温度控制器；12、智能仪表；13、继电器。
具体实施方式
U型热交换器3设在增强型地热岩层中，将软化循环水通过水箱1注入，循环水通过进水管2流入U型热交换器3，U型热交换器3另一端设有出水管4，循环水自出水管4流入循环泵6，中间设有自动放气阀5，循环泵6经过用功将循环水泵入外部循环9，中间设有止回阀7及压力调节阀8。
循环水流入外部循环9后，将热量传到入外部建筑，循环水经出水管4通过水箱1，连接进水管2，最终流入U型热交换器3，完成循环。
出水管4设有温度控制器11、智能仪表12及继电器13，以上组成了循环泵6的控制系统，用来控制循环泵6的启停，完成对温度的调节。
此外，本发明提供的一种增强型地热供暖系统还具有如下特点：
(1)普遍适用，灵活性高。地温梯度普遍存在于地壳中，所以本技术方案不受地源地域的限制，例如包括土壤、井水、湖泊、海水等天然能源；并且地埋管换热器系统中换热器的地埋方式可以根据不同的地形地域情况而改变，使得本方案提供的增强型地热供暖系统适应性强。此外，换热器的数量和埋地深度可以根据工程项目热负荷量的大小来确定，可适当地增加换热器的数量和埋地深度以保证系统有足够的换热能力来满足工程的需要。
(2)稳定性高，安全性好。利用地热能源不受季节、气候、昼夜等自然条件影响，稳定性较高，地下换热器埋深于地面以下1000-6000米，对地面建筑无任何影响。
(3)可再生。利用地热能为外界供热，不消耗任何化石资源，地热能在地球内部随时得到补充。
(4)节能环保。不抽取地下热水，也不使用地下水，不污染水源，仅通过换热器管壁与地下岩层进行冷热交换，不产生废水、废气、废渣，并可以极大降低功耗，节能环保。
(5)经济性高。单孔供热面积大，从而减少钻孔数量，节约建设成本；取热效果明显，减少功耗，节约运行成本。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种增强型地热供暖系统，包括地下热交换部分，其特征在于：U型热交换器(3)一端连接进水管(2)，进水管(2)与水箱(1)相连接，另外一端U型热交换器(3)连接出水管(4)；
地上循环部分包括循环泵(6)，循环泵(6)一端通过出水管(4)与U型热交换器(3)相连接，另一端连接外部循环(9)，外部循环(9)通过进水管(2)与U型热交换器(3)相连；
循环控制部分包括自动放气阀(5)、止回阀(7)、压力调节阀(8)、涡轮蝶阀(10)、温度控制器(11)、智能仪表(12)及继电器(13)。
2.根据权利要求1所述的增强型地热供暖系统，其特征在于，U型热交换器(3)设置在地底岩层内，由特型钢材制作加工而成，与进水管(2)及出水管(4)通过螺纹形式连接。
3.根据权利要求1所述的增强型地热供暖系统，其特征在于，出水管(4)与循环泵(6)相连接，中间设有自动放气阀(5)。
4.根据权利要求1所述的增强型地热供暖系统，其特征在于，循环泵(6)通过出水管(4)与外部循环(9)相连，并通过止回阀(7)、压力调节阀(8)及涡轮蝶阀(10)对出水管(4)中的循环水进行调节。
5.根据权利要求1所述的增强型地热供暖系统，其特征在于，外部循环系统(9)经出水管(4)与水箱(1)相连，水箱(1)连接进水管(2)，水箱(1)完成对循环水水量的补充。
6.根据权利要求1所述的增强型地热供暖系统，其特征在于，出水管(4)上设有温度控制器(11)，温度控制器(11)连接智能仪表(12)，智能仪表(12)控制继电器(13)，实现对循环泵的启停的控制(6)。
7.根据权利要求1所述的增强型地热供暖系统，其特征在于，外部循环(9)将热量传递到外部建筑物或需要供热的场所。
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