CN204943892U - 一种地源热泵地热水增温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地源热泵地热水增温系统，地源热泵机组包括相互连通的蒸发器和冷凝器；地热出水井、综合水处理装置和地热水箱依次连通；地热水箱的出水口经地热水循环泵与板式换热器低温侧进水口连通，板式换热器低温侧出水口与地热水箱连通；板式换热器高温侧出水口经清水循环泵与冷凝器进水口连通，冷凝器出水口与板式换热器高温侧进水口连通；蒸发器出水口与地埋管换热器进水口连接，地埋管换热器出水口经地源侧水泵与蒸发器进水口连通。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

一种地源热泵地热水增温系统

技术领域

本实用新型涉及一种增温系统，尤其涉及一种地源热泵地热水增温系统，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，提供一种地源热泵地热水增温系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种地源热泵地热水增温系统，包括地热出水井、综合水处理装置、地热水箱、板式换热器、地源热泵机组和地埋管换热器；所述地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地热水箱的进水口连通；所述地热水箱的出水口经地热水循环泵与板式换热器低温侧进水口连通，板式换热器低温侧出水口与地热水箱连通；所述板式换热器高温侧出水口经清水循环泵与冷凝器进水口连通，冷凝器出水口与板式换热器高温侧进水口连通；所述蒸发器出水口与地埋管换热器进水口连接，地埋管换热器出水口经地源侧水泵与蒸发器进水口连通。

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为本实用新型地源热泵地热水增温系统结构原理图。

图中：1—地热出水井；2—综合水处理装置；3—地热水箱；4—地热水循环泵；5—板式换热器；6—清水循环泵；7—冷凝器；8—节流阀；9—蒸发器；10—压缩机；11—地源热泵机组；12—地源侧水泵；13—地埋管换热器；14—定压补水装置

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1，一种地源热泵地热水增温系统，由地热水补水管路、地热水加热环路、用户侧清水环路、地源侧环路构成。

其包括地热出水井1、综合水处理装置2、地热水箱3、板式换热器5、地源热泵机组11和地埋管换热器13。

地源热泵机组11包括相互连通的蒸发器9和冷凝器7；

蒸发器9和冷凝器7构成独立的循环回路，其循环介质是氟利昂，蒸发器9和冷凝器7之间的循环回路上设有节流阀8和压缩机10。地源热泵机组11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2地热水入口连通，综合水处理装置2的地热水出口与地热水箱3的进水口连通。

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，水质处理后进入地热水箱，构成地热水补水管路。综合水处理装置是现有装置，主要用于防止地热水结垢。

为了避免地热水腐蚀地源热泵机组11，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地源热泵机组11隔离。地热水箱的出水经地热水循环泵进入板式换热器低温侧，换热后直接流入地热水箱，构成地热水加热环路。

地热水箱3的出水口经地热水循环泵4与板式换热器5低温侧进水口连通，板式换热器5低温侧出水口与地热水箱3连通，构成地热水加热环路。

板式换热器5高温侧出水口经清水循环泵6与冷凝器7进水口连通，冷凝器7出水口与板式换热器5高温侧进水口连通，构成用户侧清水环路。

地源热泵蒸发器出水口流出的无腐蚀性清水进入单U或双U型地埋管换热器，换热后经地源侧水泵进入地源热泵机组蒸发器进水口，构成地源侧环路。

蒸发器9出水口与地埋管换热器13进水口连接，地埋管换热器13出水口经地源侧水泵12与蒸发器9进水口连通，构成地源侧环路。

作为优化，地源侧水泵12入口采用膨胀水箱或定压补水装置14补水定压。

所述板式换热器5为宽流道型板式换热器。所述板式换热器5和地热水箱3均采用防腐蚀性材料制作加工而成。具体地，板式换热器5可采用钛板或双向不锈钢等防腐蚀性材料制作加工而成，地热水箱3可采用304或316L不锈钢等防腐蚀性材料制作加工而成。

地热水补水管路和地热水加热环路的管道均为玻璃钢自保温管道，管道内为地热水；用户侧清水环路为镀锌钢管，管道内无腐蚀的清水或自来水；地源侧环路的管道为高密度聚乙烯管道，管道内无腐蚀的清水或自来水。

地源热泵利用地下浅层岩土作为低品位能源，地下岩土温度受气候影响小，冬季温度较高，如重庆地区，岩土温度在19~20℃左右，使得热泵机组能够高效运行。本系统利用地源热泵系统对低温地热水进行增温，采用防腐蚀性板式换热器解决地热水腐蚀热泵机组的问题。

本实用新型地源热泵地热水增温系统的控制方式如下：

当地热水箱3因使用造成液位降低至2/3时，开启地热水补水管路上的电磁阀，从地热出水井1向地热水箱3进行补水；当地热水箱3达到满液位时，关闭地热水补水管路上的电磁阀，停止补水。

当地热水箱3内水温而低于53℃时，开启地热水循环泵4、清水循环泵6、地源侧水泵12、地源热泵机组11，对地热水箱3进行循环加热，当地热水箱3内水温高于57℃时，关闭地热水循环泵4、清水循环泵6、地源侧水泵12、地源热泵机组11，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 (5)

1.一种地源热泵地热水增温系统，其特征在于：包括地热出水井（1）、综合水处理装置（2）、地热水箱（3）、板式换热器（5）、地源热泵机组（11）和地埋管换热器（13）；

所述地源热泵机组（11）包括相互连通的蒸发器（9）和冷凝器（7）；

所述地热出水井（1）与综合水处理装置（2）地热水入口连通，综合水处理装置（2）的地热水出口与地热水箱（3）的进水口连通；

所述地热水箱（3）的出水口经地热水循环泵（4）与板式换热器（5）低温侧进水口连通，板式换热器（5）低温侧出水口与地热水箱（3）连通；

所述板式换热器（5）高温侧出水口经清水循环泵（6）与冷凝器（7）进水口连通，冷凝器（7）出水口与板式换热器（5）高温侧进水口连通；

所述蒸发器（9）出水口与地埋管换热器（13）进水口连接，地埋管换热器（13）出水口经地源侧水泵（12）与蒸发器（9）进水口连通。

2.如权利要求1所述的地源热泵地热水增温系统，其特征在于：所述地源侧水泵（12）入口采用膨胀水箱或定压补水装置（14）补水定压。

3.如权利要求1或2所述的地源热泵地热水增温系统，其特征在于：所述板式换热器（5）为宽流道型板式换热器。

4.如权利要求3所述的地源热泵地热水增温系统，其特征在于：所述板式换热器（5）和地热水箱（3）均采用防腐蚀性材料制作加工而成。

5.如权利要求1或2所述的地源热泵地热水增温系统，其特征在于：所述综合水处理装置（2）的地热水出口与地热水箱（3）的进水口连通的管道上设有电磁阀。