CN204923446U - 一种低温地热水增温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低温地热水增温系统，地热出水井、综合水处理装置和低温地热水箱依次连通，低温地热水箱具有两个出水口，其中，一个出水口经地源侧地热水泵与地源侧板式换热器高温侧进水口连通，地源侧板式换热器高温侧出水口与地热回水井连通；地源侧板式换热器与蒸发器形成闭循环；另一个出水口经用户侧地热水泵与高温地热水箱的低温进水口连通；高温地热水箱与用户侧板式换热器形成闭循环；用户侧板式换热器与冷凝器形成闭循环，蒸发器与冷凝器之间形成闭循环。本系统利用地源热泵系统对低温地热水进行增温，从而有效提高能效，降低能耗，采用防腐蚀性板式换热器将腐蚀性地热水与热泵机组隔离，解决地热水腐蚀热泵机组的问题。

Description

一种低温地热水增温系统

技术领域

本实用新型涉及一种增温系统，尤其涉及一种低温地热水增温系统，主要用于温泉洗浴增温领域。

背景技术

重庆市地热资源丰富，仅主城区地热资源储量就达400亿立方米以上，2012年10月，经世界温泉及气候养生联合会专家评审，重庆成为全球首个“世界温泉之都”。虽然重庆温泉水储量大，但是温泉自身出水温度普遍不高。据初步统计，重庆温泉水温在25~40℃的占44.53%，40~60℃的占50.00%，60~90℃的占5.47%，均属于低温地热资源。如：硐中温泉11个，出水温度仅25～32℃；位于铜梁县的西温泉出水温度在35℃左右；北温泉出水温度在35-37℃。目前温泉洗浴行业针对地热水的增温方案主要为传统技术，如锅炉加热、电加热等，上述技术方案污染严重，运行费用偏高。

实用新型专利CN201220164399.3公开了一种温泉池水循环加热系统，该系统利用太阳能集热器进行加热，通过换热器将温泉水与循环加热水隔开。实用新型专利CN201020269943.1和实用新型专利CN201020287705.3公开了一种温泉废水余热回收热泵加温机，该专利利用水源热泵技术回收温泉池溢流废水中的热量，加热温泉水，由于温泉废水中污染物较多，包括油渍，悬浮物等，系统长期运行后存在腐蚀、结垢及堵塞等问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是针对现有增温技术的高能耗、高污染、易腐蚀、易结垢、易堵塞的问题，提供一种低温地热增温系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低温地热水增温系统，包括地热出水井、综合水处理装置、低温地热水箱、高温地热水箱、用户侧板式换热器、水源热泵机组、地源侧板式换热器和地热回水井；所述水源热泵机组包括相互连通的蒸发器和冷凝器；所述地热出水井与综合水处理装置地热水入口连通，综合水处理装置的地热水出口与低温地热水箱的进水口连通；低温地热水箱具有两个出水口：其中，低温地热水箱的一个出水口经地源侧地热水泵与地源侧板式换热器高温侧进水口连通，地源侧板式换热器高温侧出水口与地热回水井连通；地源侧板式换热器低温侧出口经地源侧间接水泵与蒸发器进水口连通，蒸发器出水口与地源侧板式换热器低温侧进水口连通；低温地热水箱的另一个出水口经用户侧地热水泵与高温地热水箱的低温进水口连通；高温地热水箱的出水口经高温地热水泵与用户侧板式换热器低温侧进水口连通，用户侧板式换热器低温侧出水口与高温地热水箱的高温进水口连通；用户侧板式换热器高温侧出水口经用户侧间接水泵与冷凝器进水口连通，冷凝器出水口与用户侧板式换热器高温侧进水口连通。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：

本系统利用地源热泵系统对低温地热水进行增温，从而有效提高能效，降低能耗，采用防腐蚀性板式换热器将腐蚀性地热水与热泵机组隔离，解决地热水腐蚀热泵机组的问题。

附图说明

图1为本实用新型低温地热水增温系统结构原理图。

图中：1—地热出水井；2—低温地热水箱；3—地源侧地热水泵；4—地源侧板式换热器；5—地热回水井；6—地源侧间接水泵；7—蒸发器；8—用户侧地热水泵；9—高温地热水箱；10—高温地热水泵；11—用户侧板式换热器；12—用户侧间接水泵；13—冷凝器；14—节流阀；15—压缩机；16—综合水处理装置；17—水源热泵机组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，一种低温地热水增温系统，由地源侧地热水环路、用户侧地热水补水管路、地热水循环加热环路、地源侧清水环路、用户侧清水环路构成。

其包括地热出水井1、综合水处理装置16、低温地热水箱2、高温地热水箱9、用户侧板式换热器11、水源热泵机组17、地源侧板式换热器4和地热回水井5。

水源热泵机组17包括相互连通的蒸发器7和冷凝器13，蒸发器7和冷凝器13构成独立的循环回路，其循环介质是氟利昂，蒸发器7和冷凝器13之间的循环回路上设有节流阀14和压缩机15。水源热泵机组17为现有技术，其结构本领域技术人员可通过查阅现有已经公开的文献得知。水源热泵机组为中高温型，冷凝器出水温度为60℃。

地热出水井1与综合水处理装置16地热水入口连通，综合水处理装置16的地热水出口与低温地热水箱2的进水口连通。地热出水井1流出的地热水温度范围为25~32℃。

地热水自带有一定的压力，利用地热水自带的压力引出低温地热水，流经综合水处理装置16。综合水处理装置16是现有装置，主要用于防止地热水结垢。

低温地热水箱2具有两个出水口：将其中的地热水分成两路。

其中，低温地热水箱2的一个出水口经地源侧地热水泵3与地源侧板式换热器4高温侧进水口连通，地源侧板式换热器4高温侧出水口与地热回水井5连通；地热水与无腐蚀性的清水换热介质换热后，将被吸热后的地热水从地源侧板式换热器4高温侧出水口流出，回灌至地热回水井，构成地源侧地热水环路。

为了避免地热水腐蚀水源热泵机组，并提高换热效率，采用高防腐蚀性能的板式换热器将具有腐蚀性的地热水与水源热泵机组隔离。地源侧板式换热器低温侧出水口流出的无腐蚀性清水经地源侧间接水泵进入水源热泵机组蒸发器进口，换热后从蒸发器出口进入地源侧板式换热器低温侧进口，形成闭式循环。

地源侧板式换热器4低温侧出口经地源侧间接水泵6与蒸发器7进水口连通，蒸发器7出水口与地源侧板式换热器4低温侧进水口连通，换热介质为无腐蚀性的清水或自来水，构成地源侧清水环路。

低温地热水箱2的另一个出水口经用户侧地热水泵8与高温地热水箱9的低温进水口连通；对高温地热水箱9进行补水，构成用户侧地热水补水管路。

高温地热水箱9的出水口经高温地热水泵10与用户侧板式换热器11低温侧进水口连通，用户侧板式换热器11低温侧出水口与高温地热水箱9的高温进水口连通，构成地热水循环加热环路。

高温地热水箱9中的地热水经高温地热水泵10进入用户侧板式换热器11低温侧进水口，换热后从用户侧板式换热器11低温侧出水口流进高温地热水箱，构成循环加热环路。

用户侧板式换热器11高温侧出水口经用户侧间接水泵12与冷凝器13进水口连通，冷凝器13出水口与用户侧板式换热器11高温侧进水口连通，换热介质为无腐蚀性的清水或自来水，构成用户侧清水环路。

用户侧板式换热器11高温侧出水口流出的无腐蚀性清水经用户侧间接水泵12进入冷凝器13进水口，换热后从冷凝器13出口进入用户侧板式换热器11高温侧进口，形成闭式循环。

作为优化，地源侧板式换热器4和用户侧板式换热器11为宽流道型板式换热器，为了防腐蚀，地源侧板式换热器4和用户侧板式换热器11均采用钛板或双向不锈钢等防腐蚀性材料制作加工而成。低温地热水箱2和高温地热水箱9采用304或316L不锈钢制作加工而成。

地源侧地热水环路、用户侧地热水补水管路、地热水循环加热环路的管道均为玻璃钢自保温管道，管道内为地热水；地源侧清水环路、用户侧清水环路的管道均为镀锌钢管，管道内无腐蚀的清水或自来水。

用户侧地热水补水管路、地热水循环加热环路的管道均为玻璃钢自保温管道，管道内为地热水；地源侧清水环路、用户侧清水环路的管道均为镀锌钢管，管道内无腐蚀的清水或自来水。

本实用新型低温地热水增温系统的控制方式如下：

当高温地热水箱9因使用造成水位降低至满液位的2/3时，用户侧地热水泵8开启，从低温地热水箱2向高温地热水箱8进行补水；当高温地热水箱9中液位达到满液位时，关闭用户侧地热水泵8，停止补水。

当高温地热水箱9内水温低于53℃时，开启用户侧间接水泵12、地源侧间接水泵6、地源侧地热水泵3、高温地热水泵10、水源热泵机组17，对高温地热水箱9进行循环加热，当高温地热水箱内水温高于57℃时，关闭户侧间接水泵12、地源侧间接水泵6、地源侧地热水泵3、高温地热水泵10、水源热泵机组17，从而维持高温地热水箱内地热水温度在55±2℃。

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 (4)

1.一种低温地热水增温系统，其特征在于：包括地热出水井（1）、综合水处理装置（16）、低温地热水箱（2）、高温地热水箱（9）、用户侧板式换热器（11）、水源热泵机组（17）、地源侧板式换热器（4）和地热回水井（5）；

所述水源热泵机组（17）包括相互连通的蒸发器（7）和冷凝器（13）；

所述地热出水井（1）与综合水处理装置（16）地热水入口连通，综合水处理装置（16）的地热水出口与低温地热水箱（2）的进水口连通；

低温地热水箱（2）具有两个出水口：

其中，低温地热水箱（2）的一个出水口经地源侧地热水泵（3）与地源侧板式换热器（4）高温侧进水口连通，地源侧板式换热器（4）高温侧出水口与地热回水井（5）连通；

地源侧板式换热器（4）低温侧出口经地源侧间接水泵（6）与蒸发器（7）进水口连通，蒸发器（7）出水口与地源侧板式换热器（4）低温侧进水口连通；

低温地热水箱（2）的另一个出水口经用户侧地热水泵（8）与高温地热水箱（9）的低温进水口连通；

高温地热水箱（9）的出水口经高温地热水泵（10）与用户侧板式换热器（11）低温侧进水口连通，用户侧板式换热器（11）低温侧出水口与高温地热水箱（9）的高温进水口连通；

用户侧板式换热器（11）高温侧出水口经用户侧间接水泵（12）与冷凝器（13）进水口连通，冷凝器（13）出水口与用户侧板式换热器（11）高温侧进水口连通。

2.如权利要求1所述的低温地热水增温系统，其特征在于：所述地源侧板式换热器（4）和用户侧板式换热器（11）为宽流道型板式换热器。

3.如权利要求1或2所述的低温地热水增温系统，其特征在于：所述地源侧板式换热器（4）和用户侧板式换热器（11）均采用防腐蚀性材料制作加工而成。

4.如权利要求3所述的低温地热水增温系统，其特征在于：所述低温地热水箱（2）和高温地热水箱（9）采用304或316L不锈钢制作加工而成。