CN202969460U

CN202969460U - 地热水半开放式管网输送系统

Info

Publication number: CN202969460U
Application number: CN 201220743736
Authority: CN
Inventors: 蒋春华
Original assignee: CHONGQING HUAJIE GEOTHERMAL ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: CHONGQING HUAJIE GEOTHERMAL ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种地热水半开放式管网输送系统，包括出露水管道、蓄水池、主管道和支干管道，各支干管道分别与对应的支干回水管连接，所有的支干回水管汇接后与主回水管连接，主回水管与蓄水池连接，在主回水管上设有温度控制电动阀门和变频供水泵；在出露水管道上和蓄水池上设有温度传感器，由控制单元根据温度传感器的监测结果控制加热系统是否加热。本系统可实现对地热水的循环持续利用，做到入户即开即热的效果。通过支干管道和支干回水管长度的调整形成同程循环结构，保证最远端用户用水用热的稳定，为用户提供最科学、最合理的供水系统。

Description

地热水半开放式管网输送系统

技术领域

本实用新型涉及地热水（即温泉水）的利用技术，具体指一种可实现即开即热的地热水半开放式管网输送系统统，属于地热水利用技术领域。

背景技术

由于地热水含有丰富的矿物元素，对人体健康非常有帮助，各个地方都对地热水的利用非常重视，并以此促进了当地旅游业或片区地产业的发展，给产出地的经济带来了有力的推动。地热水位于地下，需要通过水泵将其抽上来并通过管道输送到各个用户，再根据需要进行各种应用。地热水的利用方式非常多，常见的有温泉洗浴、温泉沐浴、建筑供暖、中医保健、农业水产养殖、大棚种植等。地热水半开放式循环管网输送系统是地热水管网专项规划中至关重要的部分，在系统中连接地热井、用户接口，起着承载温泉水有效循环、合理调配的作用，是实现资源合理、高效利用的脉络。

由于用水也存在高峰和低峰现象，为了有效地进行调配，保证高峰时段用水，往往在输送管路上设有蓄水池，地热水从地下抽提上来后，经过一系列处理（包括除砂、活性炭过滤、药剂处理等）后，被存放在蓄水池中，使蓄水池保持一定的水量以应对高峰用量，再输送到终端用户。

目前对地热水的利用、特别是地热水管网布局还比较初级和原始，完全依靠地热水自身热量，但是同样的热量和温度，在不同季节给人的感受不同，即不能满足不同季节的使用需求；而且该热量在传输过程中会损失，比如储存在蓄水池中的地热水，当早上使用时，由于存放了一个晚上，温度下降较多，打开时可能已经变成了冷水。在目前的地热水利用技术中，还没有实现地热水即开即热的状况。

发明内容

针对现有地热水输送存在不能即开即热的不足，本实用新型的目的在于提供一种能实现即开即热的地热水半开放式管网输送系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：

地热水半开放式管网输送系统，沿地热水走向依次包括出露水管道、蓄水池、主管道和支干管道，出露水管道接井水中的潜水泵，主管道上的各分支端口分别通过支干管道与用户连接；蓄水池外壁和所有管道外壁上均设有保温层，保温层外设有防水保护外壳；其特征在于：各支干管道分别与对应的支干回水管连接，所有的支干回水管汇接后与主回水管连接，主回水管与蓄水池连接，从而在主管道、支干管道、支干回水管、主回水管与蓄水池之间形成循环回路；在主回水管上设有温度控制电动阀门和变频供水泵；在出露水管道上和蓄水池上设有用于检测地热水温度的温度传感器，温度传感器的输出接控制单元，控制单元与对地热水加热的加热系统连接，由控制单元根据温度传感器的监测结果控制加热系统是否加热。

在蓄水池上设置有液位传感器，液位传感器的输出接控制单元，控制单元与潜水泵连接，由控制单元根据液位传感器的监测结果控制潜水泵是否向蓄水池中泵水。

在出露水管道和蓄水池之间设有水质处理子系统；水质处理子系统是在出露水管道上设有除砂器、曝气装置、活性炭过滤器和药剂处理设备，除砂器、曝气装置、活性炭过滤器和药剂处理设备位于地热水井口附近的原水处理机房内。

所述加热系统是在供水机房设置的加热装置,加热装置为燃气锅炉、电锅炉、燃油锅炉或水源热泵。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本系统包括水的循环、加热、处理、保温、监控、储存等，对地热水的利用更加科学和规范，避免了现有利用模式的随意性，更有利于地热水行业的健康发展。

2.本系统可实现对地热水的循环持续利用，做到入户即开即热的效果。

3.本系统根据用水点所在位置和地热水源的位置全盘考虑、整体协调，通过主管道、支干管道、支干回水管、主回水管形成循环供水，并通过支干管道和支干回水管长度的调整形成同程循环结构，保证最远端用户用水用热的稳定，为用户提供最科学、最合理的供水系统。

4.本系统处理装置根据各眼地热井水的不同性质以及用户的使用要求，将地热水通过除砂、过滤、曝气、除铁等处理成为不同性质的温泉水，处理灵活，用户适应性强。

附图说明

图1-本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1，从图上可以看出，本实用新型地热水半开放式管网输送系统，沿地热水走向依次包括出露水管道1、蓄水池2、主管道3和支干管道4，出露水管道1接井水中的潜水泵5，主管道3上的各分支端口分别通过支干管道4与用户连接。本实用新型各支干管道分别与对应的支干回水管连接，所有的支干回水管汇接后与主回水管6连接，主回水管6与蓄水池2连接，从而在主管道、支干管道、支干回水管、主回水管与蓄水池之间形成循环回路。在主回水管6上设有温度控制电动阀门和变频供水泵7。在出露水管道1上和蓄水池2上设有用于检测地热水温度的温度传感器8，温度传感器的输出接控制单元，控制单元与对地热水加热的加热系统9连接，由控制单元根据温度传感器探测的地热水温度信息决定是否启动加热系统对地热水进行加热。当地热水在设定温度之上，此时温度控制电动阀门关闭，循环回路关闭，使地热水在主管道中保持恒压、恒温并持续供应给用户；当地热水温度低于设定温度时，温度控制电动阀门打开，由变频供水泵泵水使地热水在循环回路间循环流动；同时通过加热装置对地热水进行加热，确保温泉水始终保持在设定温度之上。本结构可以使接入用户端的各支干管道保持恒温、恒压、同程。

所述加热系统是在供水机房设置的加热装置,加热装置根据项目地实际情况可以为燃气锅炉、电锅炉、燃油锅炉或水源热泵。图中的虚线框为加热系统9。

在蓄水池2上设置有液位传感器10，液位传感器的输出接控制单元，控制单元与潜水泵连接，由控制单元根据液位传感器的监测结果控制潜水泵是否向蓄水池中泵水，使蓄水池水位始终保持在设定水位之上。本系统通过蓄水池（箱）可以对用水高峰和低峰用量进行调节，并在蓄水池（箱）上设置有液位传感器，可及时准确的监控水位并保持水位高度。

为了使用户在使用地热水过程中，保持恒温、恒压状态，地热水通过支干管道到达用户端口，在支干管道上设置支干回水管道，使各用户的循环水路径长度相同，用户的使用舒适性更好。当然，该温度在不同季节可以有不同的设置。

除了上述温度传感器8和液位传感器10外，在支干管道前端的管道上（如主管道或出露水管道上）还设有其它监控地热水各参数的仪器，如电磁流量计11和压力传感器12，分别用于监测地热水的流量和压力。在地热水井中设有水位监测仪，以随时了解井内地热水量。电磁流量计、温度传感器、压力传感器和液位传感器分别与监控中心连接，以便适时地掌握地热水状况。监控中心的控制设备主要应用PLC、变频器等来实现自动控制，地热方面的一些控制方式基本都可以做，电器柜为GGD等标准电气柜。

在蓄水池外壁和所有管道外壁上均设有保温层，保温层外设有防水保护外壳。上述保温层和保护外壳根据对象不同，采取了不同的技术措施。对于室外直埋管道，保温层为聚氨酯发泡材料，保护外壳为高密度聚乙烯；对于室内管道，保温层为橡塑保温材料，保护外壳为彩钢板；对于蓄水池，保温层为聚苯乙烯泡沫板（ESP）。

作为一个实施例，输送管道由内向外依次由防腐层、防漏层、结构层、内保护层、聚氨酯保温层和外保护层六层构成。

本实用新型在出露水管道和蓄水池之间设有水质处理子系统；水质处理子系统包括设置在出露水管道上的旋流式除砂器13、曝气装置、活性炭过滤器14和药剂处理设备15，除砂器、曝气装置、活性炭过滤器和药剂处理设备位于地热水井口附近的原水处理机房内。旋流式除砂器13用于将地热水中的沙砾去除。根据地热水水质情况，可以选择性地进行曝气和除铁除猛等水处理工艺技术。

鉴于地热水的特点，输送管材必须满足以下要求：较低的热传导系数，保温性能好；防腐性能好；强度指标高；耐高温，膨胀系数低，不易热变形；管件接头牢固，方便施工；内壁光滑，水力特性好，不能结垢，因此，管道材质选用耐温玻璃钢复合保温管道。

本系统在管材选用方面，可以根据各地热井水质条件的不同，调整管道材质，以适应不同性质的地热水。在蓄水池方面，将地上的水罐、水箱（塔）外壁附玻璃钢材料及外部附聚氨酯或橡塑保温材料，地下蓄水池外壁附玻璃钢材料和聚氨酯或橡塑保温材料，与目前使用的水泥水箱（塔）和不锈钢水箱（塔）相比，无论是防腐和耐温效果，都明显具有优势。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.地热水半开放式管网输送系统，沿地热水走向依次包括出露水管道、蓄水池、主管道和支干管道，出露水管道接井水中的潜水泵，主管道上的各分支端口分别通过支干管道与用户连接；蓄水池外壁和所有管道外壁上均设有保温层，保温层外设有防水保护外壳；其特征在于：各支干管道分别与对应的支干回水管连接，所有的支干回水管汇接后与主回水管连接，主回水管与蓄水池连接，从而在主管道、支干管道、支干回水管、主回水管与蓄水池之间形成循环回路；在主回水管上设有温度控制电动阀门和变频供水泵；在出露水管道上和蓄水池上设有用于检测地热水温度的温度传感器，温度传感器的输出接控制单元，控制单元与对地热水加热的加热系统连接，由控制单元根据温度传感器的监测结果控制加热系统是否加热。

2.根据权利要求1所述的地热水半开放式管网输送系统，其特征在于：在蓄水池上设置有液位传感器，液位传感器的输出接控制单元，控制单元与潜水泵连接，由控制单元根据液位传感器的监测结果控制潜水泵是否向蓄水池中泵水。

3.根据权利要求1所述的地热水半开放式管网输送系统，其特征在于：在出露水管道和蓄水池之间设有水质处理子系统；水质处理子系统是在出露水管道上设有除砂器、曝气装置、活性炭过滤器和药剂处理设备，除砂器、曝气装置、活性炭过滤器和药剂处理设备位于地热水井口附近的原水处理机房内。

4.根据权利要求1所述的地热水半开放式管网输送系统，其特征在于：所述加热系统是在供水机房设置的加热装置，加热装置为燃气锅炉、电锅炉、燃油锅炉或水源热泵。