CN204880311U - 相变蓄热调峰地热水供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供相变蓄热调峰地热水供热系统，该供热系统的采水井经潜水泵依次连通经相变蓄热装置、一级板换和二级板，二级板换一侧依次连通井水加压泵、回灌井，二级板换另一侧经中间循环泵连通热泵机组；所述采水井、相变蓄热装置、一级板换、用户循环泵、热用户依次连通形成循环回路；热用户循环水在用户循环泵的驱动下经相变蓄热装置、一级板换和热泵机组加热处理到供水温度送至热用户；中间循环水在中间循环泵的驱动下从二级板换吸收热量，并在热泵机组的蒸发器放出热量，实现地热水高效利用。本实用新型供热系统在热源充足时储存地热水热量，在热源不足时将热量释放出来。能实现地热水高效利用，降低地热水资源消耗，提高地热利用率，供热稳定性好，降低供热运行费用。

Description

相变蓄热调峰地热水供热系统

技术领域

本实用新型属于能源开发利用技术领域，涉及一种相变蓄热调峰地热水供热系统。

背景技术

随着社会的发展，能源供应紧张状况日趋严重，环境问题日益突出，清洁能源的开发和利用能大量减少常规化石燃料的使用，有利于缓解“全球变暖”“雾霾”“酸雨”等环境问题。地热资源作为一种清洁可再生能源，具有易开发、费用低廉等优点，被广泛应用于采暖、洗浴等领域，但目前地热资源的开采利用较为粗放，形式较为单一，排放温度较高，地热利用率低。在采暖低峰期，地热资源有较大余量，而在高峰期，辅助热源承担负荷比例偏大，导致系统规模较大，运行费用偏高。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种相变蓄热调峰地热水供热系统，能够充分利用地热水热量并且使其运行更加节能。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是提供相变蓄热调峰地热水供热系统，该供热系统包括：采水井、相变蓄热装置、一级板换、二级板换、热泵机组、热用户和回灌井；其中：所述采水井经潜水泵地热水采水从抽出后依次连通经相变蓄热装置、一级板换和二级板，二级板换一侧依次连通井水加压泵、回灌井，二级板换另一侧经中间循环泵连通热泵机组；所述采水井、相变蓄热装置、一级板换、用户循环泵、热用户依次连通形成循环回路；热用户循环水在用户循环泵的驱动下经相变蓄热装置、一级板换和热泵机组加热处理到供水温度送至热用户；中间循环水在中间循环泵的驱动下从二级板换吸收热量，并在热泵机组的蒸发器放出热量，实现地热水高效利用。

本实用新型的有益效果是：

1.采用相变蓄热装置，可以在室外温度较高时，将地热水热量储存起来，在室外温度较低时将热量释放出来，克服了室外温度较低时热源不足的问题，可以实现整个供暖期的“移峰填谷”。一方面在相同供热面积，即相同设计热负荷需求下，可以降低供热系统对地热井最大采水量的需求，使地热井规模减小、采水泵所需功率下降，运行电耗降低；另一方面若在地热水最大采水量一定时，可以增加供热面积，即满足更大的设计热负荷需求。具体增减量由相变蓄热装置大小决定。

2.在实际运行中，地热水供热系统通常采用人工变频控制采水泵采水量以适应热负荷变化需求，即在供暖期某段时间内，比如：1天、3天、5天或7天等，采用某一定流量运行且维持较高采水量，致使整个供暖期内采水总量较大，平均回灌温度升高，地热利用率下降。采用相变蓄热装置，在某段时间内利用低热负荷需求时蓄热，高热负荷需求时放热，使地热水回灌温度维持在较低水平，提高了地热利用率，可以实现供暖期内某段时间的“移峰填谷”，进而降低整个供暖期内采水总量，具体数据由相变蓄热装置大小决定。降低地热资源消耗，提高地热利用率，供热稳定性好。

3.通过巧妙的阀门设计，不仅可以实现蓄热放热模式的简单切换，而且还可以实现热泵与板换及蓄热装置的串联和并联模式的简单切换，进而满足工程应用对不同运行模式的需求，增加了系统的灵活性。此系统通过调节阀门，实现多种运行模式之间的切换。

附图说明

图1为本实用新型系统原理示意图。

图中：

1.采水井2.相变蓄热装置3.一级板换4.二级板换5.热泵机组6.热用户7.回灌井8.潜水泵9.用户循环泵10.中间循环泵11.井水加压泵12.第一旁通阀13.第二旁通阀14.二级板换进水阀15.蓄热器进水阀16.蓄热器出水阀17.串联控制阀18.并联控制阀

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的相变蓄热调峰地热水供热系统结构作进一步详细说明。

本实用新型的相变蓄热调峰地热水供热系统结构是，该供热系统包括：采水井1、相变蓄热装置2、一级板换3、二级板换4、热泵机组5、热用户6和回灌井7；所述采水井1经潜水泵8地热水采水从抽出后依次连通经相变蓄热装置2、一级板换3和二级板换4放热降温后，二级板换4一侧依次连通井水加压泵11、回灌井7，二级板换4另一侧经中间循环泵10连通热泵机组5；所述采水井1、相变蓄热装置2、一级板换3、用户循环泵9、热用户6依次连通形成循环回路；热用户循环水在用户循环泵9的驱动下经相变蓄热装置2、一级板换3和热泵机组5加热处理到供水温度送至热用户6；中间循环水在中间循环泵10的驱动下从二级板换4吸收热量，并在热泵机组5的蒸发器放出热量，实现地热水高效利用。

所述的相变蓄热装置2分别连通蓄热器进水阀15、蓄热器出水阀16。在蓄热模式下，蓄热器进水阀15开启，蓄热器出水阀16关闭，第一旁通阀12保持合理开度或全关，地热水采水先部分或全部流经相变蓄热装置2蓄热，再经一级板换3和二级板换4放热降温。

所述的相变蓄热装置2在放热模式下，蓄热器出水阀16开启，蓄热器进水阀15关闭，第一旁通阀12全开，地热水采水直接经一级板换3和二级板换4放热降温。所述的中间循环泵10与热泵机组5联动控制。

通过调节阀门，可以实现多种运行模式的切换。当二级板换进水阀14关闭，第二旁通阀13全开时，进入热泵停止模式；当二级板换进水阀14开启，第二旁通阀13保持合理开度或全关时，进入热泵运行模式，在热泵运行模式下，当并联控制阀18关闭，串联控制阀17开启时，热泵机组5与一级板换3及相变蓄热装置2以串联模式运行；当并联控制阀18开启，串联控制阀17关闭时，热泵机组5与一级板换3及相变蓄热装置2以并联模式运行。

实施例1：如图1所示，即热泵机组5与一级板换3及相变蓄热装置2以串联模式运行。在用热需求较小的供热初期和末期，可关闭热泵机组5，只开启一级板换3换热，即关闭二级板换进水阀14，打开第二旁通阀，相变蓄热装置2和一级板换3联合供热。地热水采水经潜水泵8从采水井1抽出后依次经相变蓄热装置2、和一级板换3放热降温后由井水加压泵11加压至回灌井7；热用户循环水在用户循环泵9的驱动下经相变蓄热装置2和一级板换3加热处理到供水温度送至热用户6。

在供热中期，打开二级板换进水阀14，第二旁通阀保持合理开度或全关，相变蓄热装置2、一级板换3和热泵机组5联合供热。关闭并联控制阀，打开串联控制阀，热泵机组5与一级板换3及相变蓄热装置2以串联模式运行。

在蓄热模式下，蓄热器进水阀15开启，蓄热器出水阀关闭，第一旁通阀保持合理开度或全关，地热水采水先部分或全部流经相变蓄热装置2蓄热，再经一级板换3和二级板换4放热降温后回灌。热用户循环水在用户循环泵9的驱动下依次经一级板换3和热泵机组5加热处理到供水温度送至热用户6。

在放热模式下，蓄热器出水阀16开启，蓄热器进水阀15关闭，第一旁通阀全开，地热水采水直接经一级板换3和二级板换4放热降温后回灌。热用户循环水在用户循环泵9的驱动下先分别进入相变蓄热装置2和一级板换3换热升温后再汇入热泵机组5加热处理到供水温度送至热用户6。

实施例2：如图1所示，即热泵机组5与一级板换3及相变蓄热装置2以并联模式运行。在用热需求较小的供热初期和末期，可关闭热泵机组5，只开启一级板换3换热，即关闭二级板换进水阀14，打开第二旁通阀，相变蓄热装置2和一级板换3联合供热。地热水采水经潜水泵8从采水井1抽出后依次经相变蓄热装置2、和一级板换3放热降温后由井水加压泵11加压至回灌井7；热用户循环水在用户循环泵9的驱动下经相变蓄热装置2和一级板换3加热处理到供水温度送至热用户6。

在供热中期，打开二级板换进水阀14，第二旁通阀保持合理开度或全关，相变蓄热装置2、一级板换3和热泵机组5联合供热。打开并联控制阀18，关闭串联控制阀17，热泵机组5与一级板换3及相变蓄热装置2以并联模式运行。

在蓄热模式下，蓄热器进水阀15开启，蓄热器出水阀16关闭，第一旁通阀保持合理开度或全关，地热水采水先部分或全部流经相变蓄热装置2蓄热，再经一级板换3和二级板换4放热降温后回灌。热用户循环水在用户循环泵9的驱动下分别进入一级板换3和热泵机组5加热处理到供水温度送至热用户6。

在放热模式下，蓄热器出水阀16开启，蓄热器进水阀15关闭，第一旁通阀全开，地热水采水直接经一级板换3和二级板换4放热降温后回灌。热用户循环水在用户循环泵9的驱动下分别进入相变蓄热装置2、一级板换3和热泵机组5加热处理到供水温度送至热用户6。

Claims (2)

1.一种相变蓄热调峰地热水供热系统，该供热系统包括：采水井(1)、相变蓄热装置(2)、一级板换(3)、二级板换(4)、热泵机组(5)、热用户(6)和回灌井(7)；其特征是：所述采水井(1)经潜水泵(8)地热水采水从抽出后依次连通经相变蓄热装置(2)、一级板换(3)和二级板换(4)，二级板换(4)一侧依次连通井水加压泵(11)、回灌井(7)，二级板换(4)另一侧经中间循环泵(10)连通热泵机组(5)；所述采水井(1)、相变蓄热装置(2)、一级板换(3)、用户循环泵(9)、热用户(6)依次连通形成循环回路；热用户循环水在用户循环泵(9)的驱动下经相变蓄热装置(2)、一级板换(3)和热泵机组(5)加热处理到供水温度送至热用户(6)；中间循环水在中间循环泵(10)的驱动下从二级板换(4)吸收热量，并在热泵机组(5)的蒸发器放出热量，实现地热水高效利用。

2.根据权利要求1所述的相变蓄热调峰地热水供热系统，其特征是：所述的相变蓄热装置(2)分别连通蓄热器进水阀(15)、蓄热器出水阀(16)。