CN114322042A - 一种“地热+”区域能源站余热回收系统 - Google Patents

一种“地热+”区域能源站余热回收系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种“地热+”区域能源站余热回收系统，包括：储水罐、地埋管、配电室、变频室、地源热泵机组、取暖器，储水罐内设置有潜水泵，潜水泵的出水口端设置有出水管，出水管的一端延伸至储水罐的外部并与地埋管的一端连通，配电室和变频室内设置有降温吸热装置，地源热泵机组的出水口管端连通有保温管，保温管与取暖器之间连通有供暖管，取暖器的出口端连通有排水管，排水管的一端连通有回水管，回水管的一端延伸至储水罐内，本发明涉及能源利用技术领域。该种“地热+”区域能源站余热回收系统，解决了现有的能源站配电室和变频室内的热量未被利用的问题，提高了能源利用率，减少碳排放。

Description

一种“地热+”区域能源站余热回收系统
技术领域
本发明涉及能源利用技术领域，具体为一种“地热+”区域能源站余热回收系统。
背景技术
“地热+”是近年来新出现的名词，及应将地热能的开发利用与太阳能、风能、生物质能、海洋能结合，做到“天”(太阳能)“地”(地热能)合一、“动”(风能)“静”(地热能)结合，综合开发利用、多重互补，加速我国新能源和可再生能源发展，把地热能转化为电能，把地热能用于采暖和制冷，并与农业等行业紧密结合。
现有的能源站配电室和变频室需要采用水冷散热，散热吸取的热量直接排放至室外，未能得到利用，造成了能量的浪费，同时在冬季一些地方需要供暖，需要利用大量的煤炭等资源进行加热取暖，因此，急需一种余热回收系统将散热中的能量再次利用，减少供暖使用的能量，减少碳排放，实现废热的有效利用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种“地热+”区域能源站余热回收系统，解决了现有的能源站配电室和变频室内的热量未被利用的问题，提高了能源利用率，减少碳排放。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种“地热+”区域能源站余热回收系统，包括：储水罐、地埋管、配电室、变频室、地源热泵机组、取暖器，所述储水罐内设置有潜水泵，所述潜水泵的出水口端设置有出水管，所述出水管的一端延伸至储水罐的外部并与地埋管的一端连通，所述配电室的一侧设置有第一泵体，所述变频室的一侧设置有第二泵体，所述地埋管的另一端与第一泵体之间连通有第一连接管，所述地埋管的另一端与第二泵体之间连通有第二连接管，所述配电室和变频室内设置有降温吸热装置，所述第一连接管和第二连接管的另一端与降温吸热装置连通，所述地源热泵机组的一侧设置有热水罐，所述降温吸热装置的另一侧与热水罐之间连通有供水管，所述热水罐的出水口管端连通有保温管，所述保温管与取暖器之间连通有供暖管，所述取暖器的出口端连通有排水管，所述排水管的一端连通有回水管，所述回水管的一端延伸至储水罐内，所述地源热泵机组的换热端设置在热水罐内。
优选的，所述储水罐设置在地面5-50米以下。
优选的，所述地埋管设置在地面50-200米以下，所述地埋管至少设置有三层，且层间距不小于5米。
优选的，所述地埋管包括管体和地热热量交换器，所述管体设置在地热热量交换器的两侧，所述管体的一端还连通有连接管头。
优选的，所述管体采用金属管，所述管体的表面设置有防腐层。
优选的，所述地热热量交换器包括壳体，所述壳体的表面设置有导热片，所述壳体的内壁设置有固定环，所述固定环的内壁设置有散热片，所述壳体的两侧均设置有连接座。
优选的，所述壳体、导热片和散热片均采用金属材质，所述散热片的表面为曲面。
优选的，所述降温吸热装置包括固定筒和热交换器，所述固定筒竖直设置在配电室和变频室的中部，所述热交换器设置在配电室和变频室的墙壁内侧，所述固定筒的底部连通有进水管，所述热交换器的一侧设置有热水管，所述固定筒的内壁还设置有螺旋叶片，所述固定筒的表面固定连接有导热翅板，所述导热翅板的表面固定连接有风扇固定板，所述风扇固定板的表面固定连接有散热风扇，所述固定筒的顶部连通有散热供水管，所述散热供水管的一端与热交换器之间连通有散热连接管。
优选的，所述热交换器包括散热箱体，所述散热箱体的一侧设置有散热板，所述散热板设置有多个且等间距排列，所述散热板的一端延伸至散热箱体的内部，所述散热箱体的顶部设置有进水口，所述散热箱体的底部设置有出水口。
优选的，所述第一连接管、第二连接管和供暖管采用保温管。
(三)有益效果
本发明提供了一种“地热+”区域能源站余热回收系统。具备以下有益效果：
通过利用水循环将配电室和变频室吸收的热量用于取暖，实现了变废为宝，提高了废热的利用率，同时由于浅层地热能具有恒温的优势，通过地埋管将管道内的水进行降温，提高了配电室和变频室的散热效果，提升了经济性，减少了碳排放，实现绿色环保。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明地埋管的结构示意图；
图3为本发明地热热量交换器的结构示意图；
图4为本发明降温吸热装置的结构示意图；
图5为本发明热交换器的结构示意图。
图中：1-储水罐、2-地埋管、3-配电室、4-变频室、5-地源热泵机组、6-取暖器、7-潜水泵、8-出水管、9-第二连接管、10-第一连接管、11-第一泵体、12-第二泵体、13-供水管、14-保温管、15-供暖管、16-排水管、17-回水管、18-热水罐、21-管体、22-地热热量交换器、221-壳体、222-导热片、223-固定环、224-散热片、225-连接座、23-连接管头、
31-固定筒、32-热交换器、321-散热箱体、322-散热板、323-进水口、324-进水口、33-进水管、34-热水管、35-螺旋叶片、36-导热翅板、37-风扇固定板、38-散热风扇、39-散热供水管、310-散热连接管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种“地热+”区域能源站余热回收系统，包括：储水罐1、地埋管2、配电室3、变频室4、地源热泵机组5、取暖器6，储水罐1设置在地面5-50米以下，利用浅层地热能具有低温的优势，实现对储水罐1内的水初步降温，储水罐1内设置有潜水泵7，潜水泵7的出水口端设置有出水管8，出水管8的一端延伸至储水罐1的外部并与地埋管2的一端连通，地埋管2设置在地面50-200米以下，地埋管2至少设置有三层，且层间距不小于5米，采用分层设置，降低地埋管2内的水温，有利于提高对配电室3和变频室4的降温效果；
地埋管2包括管体21和地热热量交换器22，管体21设置在地热热量交换器22的两侧，管体21的一端还连通有连接管头23，管体21采用金属管，管体21的表面设置有防腐层，利用金属的管体21和地热热量交换器22实现热量的交换，有利于降低水温，地热热量交换器22包括壳体221，壳体221的表面设置有导热片222，壳体221的内壁设置有固定环223，固定环223的内壁设置有散热片224，壳体221的两侧均设置有连接座225，壳体221、导热片222和散热片224均采用金属材质，散热片224的表面为曲面，导热片222和散热片224作为热量交换的载体，实现降低水温的目的，而曲面的散热片224增大了换热面积，提高热交换的效率。
配电室3的一侧设置有第一泵体11，变频室4的一侧设置有第二泵体12，地埋管2的另一端与第一泵体11之间连通有第一连接管10，地埋管2的另一端与第二泵体12之间连通有第二连接管9，配电室3和变频室4内设置有降温吸热装置，第一连接管10和第二连接管9的另一端与降温吸热装置连通，地源热泵机组5的一侧设置有热水罐18，降温吸热装置的另一侧与热水罐18之间连通有供水管13，热水罐18的出水口管端连通有保温管14，保温管14与取暖器6之间连通有供暖管15，取暖器6的出口端连通有排水管16，排水管16的一端连通有回水管17，回水管17的一端延伸至储水罐1内，地源热泵机组5的换热端设置在热水罐18内，地源热泵机组5通过换热端能够对热水罐18进行加热，地源热泵机组5的另一端通过管道延伸至地井内，第一连接管10、第二连接管9和供暖管15采用保温管，通过降温吸热装置利用配电室3和变频室4内的热量，并通过地源热泵机组5汇集热量用于取暖器6的供暖，实现废热的有效利用。
降温吸热装置包括固定筒31和热交换器32，固定筒31竖直设置在配电室3和变频室4的中部，热交换器32设置在配电室3和变频室4的墙壁内侧，固定筒31的底部连通有进水管33，热交换器32的一侧设置有热水管34，固定筒31的内壁还设置有螺旋叶片35，通过螺旋叶片35延长了水的流动路径，固定筒31的表面固定连接有导热翅板36，导热翅板36的表面固定连接有风扇固定板37，风扇固定板37的表面固定连接有散热风扇38，通过固定筒31内的水带走导热翅板36的热量，导热翅板36表面温度降低，最终散热风扇38吹出的风为凉风，有利于提高设备的散热效率，固定筒31的顶部连通有散热供水管39，散热供水管39的一端与热交换器32之间连通有散热连接管310，热交换器32包括散热箱体321，散热箱体321的一侧设置有散热板322，散热板322设置有多个且等间距排列，散热板322的一端延伸至散热箱体321的内部，散热箱体321的顶部设置有进水口323，散热箱体321的底部设置有出水口324，配合管内的水带走热交换器32上散热板322的热量，有利于配电室3和变频室4内的整体温度降低，避免了设备处于高温环境中，保证了设备的正常运行。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：包括：储水罐(1)、地埋管(2)、配电室(3)、变频室(4)、地源热泵机组(5)、取暖器(6)，所述储水罐(1)内设置有潜水泵(7)，所述潜水泵(7)的出水口端设置有出水管(8)，所述出水管(8)的一端延伸至储水罐(1)的外部并与地埋管(2)的一端连通，所述配电室(3)的一侧设置有第一泵体(11)，所述变频室(4)的一侧设置有第二泵体(12)，所述地埋管(2)的另一端与第一泵体(11)之间连通有第一连接管(10)，所述地埋管(2)的另一端与第二泵体(12)之间连通有第二连接管(9)，所述配电室(3)和变频室(4)内设置有降温吸热装置，所述第一连接管(10)和第二连接管(9)的另一端与降温吸热装置连通，所述地源热泵机组(5)的一侧设置有热水罐(18)，
所述降温吸热装置的另一侧与热水罐(18)之间连通有供水管(13)，所述热水罐(18)的出水口管端连通有保温管(14)，所述保温管(14)与取暖器(6)之间连通有供暖管(15)，所述取暖器(6)的出口端连通有排水管(16)，所述排水管(16)的一端连通有回水管(17)，所述回水管(17)的一端延伸至储水罐(1)内，所述地源热泵机组(5)的换热端设置在热水罐(18)内。
2.根据权利要求1所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述储水罐(1)设置在地面5-50米以下。
3.根据权利要求1所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述地埋管(2)设置在地面50-200米以下，所述地埋管(2)至少设置有三层，且层间距不小于5米。
4.根据权利要求3所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述地埋管(2)包括管体(21)和地热热量交换器(22)，所述管体(21)设置在地热热量交换器(22)的两侧，所述管体(21)的一端还连通有连接管头(23)。
5.根据权利要求4所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述管体(21)采用金属管，所述管体(21)的表面设置有防腐层。
6.根据权利要求4所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述地热热量交换器(22)包括壳体(221)，所述壳体(221)的表面设置有导热片(222)，所述壳体(221)的内壁设置有固定环(223)，所述固定环(223)的内壁设置有散热片(224)，所述壳体(221)的两侧均设置有连接座(225)。
7.根据权利要求6所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述壳体(221)、导热片(222)和散热片(224)均采用金属材质，所述散热片(224)的表面为曲面。
8.根据权利要求1所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述降温吸热装置包括固定筒(31)和热交换器(32)，所述固定筒(31)竖直设置在配电室(3)和变频室(4)的中部，所述热交换器(32)设置在配电室(3)和变频室(4)的墙壁内侧，所述固定筒(31)的底部连通有进水管(33)，所述热交换器(32)的一侧设置有热水管(34)，所述固定筒(31)的内壁还设置有螺旋叶片(35)，所述固定筒(31)的表面固定连接有导热翅板(36)，所述导热翅板(36)的表面固定连接有风扇固定板(37)，所述风扇固定板(37)的表面固定连接有散热风扇(38)，所述固定筒(31)的顶部连通有散热供水管(39)，所述散热供水管(39)的一端与热交换器(32)之间连通有散热连接管(310)。
9.根据权利要求8所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述热交换器(32)包括散热箱体(321)，所述散热箱体(321)的一侧设置有散热板(322)，所述散热板(322)设置有多个且等间距排列，所述散热板(322)的一端延伸至散热箱体(321)的内部，所述散热箱体(321)的顶部设置有进水口(323)，所述散热箱体(321)的底部设置有出水口(324)。
10.根据权利要求1所述的一种“地热+”区域能源站余热回收系统，其特征在于：所述第一连接管(10)、第二连接管(9)和供暖管(15)采用保温管。
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