CN211177032U - 一种地热采暖管道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地热采暖管道系统。包括地热开采井、地热回灌井、温泉楼地板采暖换热器、中央空调采暖换热器、温泉泡池换热器、泳池换热器和淋浴房换热器；由地热开采井延伸出来的输出管路连接至温泉楼地板采暖换热器的一次侧入口且在输出管路上设有井水加压泵，温泉楼地板采暖换热器的一次侧出口同时连接至中央空调采暖换热器、温泉泡池换热器、泳池换热器和淋浴房换热器的一次侧入口；地板采暖管网的回水口连接至温泉楼地板采暖换热器的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵，地板采暖管网的进水口连接至温泉楼地板采暖换热器的二次侧出口。本实用新型结构设计合理、充分利用了地热井水中的热能。

Description

一种地热采暖管道系统

技术领域

本实用新型属于采暖系统技术领域，尤其涉及一种地热采暖管道系统。

背景技术

在以地热水为热源的采暖系统中，对水源中的热能进行提热是较为关键的技术环节。通常对地热水提取热能时采用换热器设施来进行，携带热能的水源管路在换热器内与采暖管路完成换热，采暖管路中的水介质换热升温，再供应到后续的系统环节中。

在采暖管道系统的搭建中，地热采暖系统的设计应尽可能地对地热井水中的热能进行利用，也就是将地热井水中的热能进行充分利用，这有助于提升采暖管道系统的运行效率，降低运营成本以提升运营收益。现有的采暖管道系统通常只能利用地热井水中的一部分热能，完成热能提取后的地热井水直接向回灌井进行回灌处理，没有对地热井水进行充分利用，这导致整个系统的热能利用率降低，系统需要从更大流量的地热井水获取更多的热能，这无疑导致系统的负荷提升，提高了采暖系统的运营成本。

实现对地热井水的最大化热能利用将有助于降低整个采暖管道系统的运营成本，同时有利于优化整个采暖管道系统的组成结构。因此，开发设计一种更加合理的地热采暖管道系统对于提升采暖换热站的运行效率，降低运营成本以及提升运营收益有着十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、充分利用地热井水中热能的地热采暖管道系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种地热采暖管道系统包括地热开采井、地热回灌井、温泉楼地板采暖换热器、中央空调采暖换热器、温泉泡池换热器、泳池换热器和淋浴房换热器；由地热开采井延伸出来的输出管路连接至温泉楼地板采暖换热器的一次侧入口且在输出管路上设有井水加压泵，温泉楼地板采暖换热器的一次侧出口同时连接至中央空调采暖换热器、温泉泡池换热器、泳池换热器和淋浴房换热器的一次侧入口；地板采暖管网的回水口连接至温泉楼地板采暖换热器的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵，地板采暖管网的进水口连接至温泉楼地板采暖换热器的二次侧出口；中央空调管网的回水口连接至中央空调采暖换热器的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵，中央空调管网的进水口连接至中央空调采暖换热器的二次侧出口；温泉泡池管网的回水口连接至温泉泡池换热器的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵，温泉泡池管网的进水口连接至温泉泡池换热器的二次侧出口；泳池管网的回水口连接至泳池换热器的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵，泳池管网的进水口连接至泳池换热器的二次侧出口；淋浴房管网的回水口连接至淋浴房换热器的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵，淋浴房管网的进水口连接至淋浴房换热器的二次侧出口；还包括中间换热器，中央空调采暖换热器、温泉泡池换热器、泳池换热器和淋浴房换热器的一次侧出口汇流后与中间换热器的一次侧入口连接，中间换热器的一次侧出口连接至地热回灌井；还包括两组水源热泵，中间换热器的二次侧出口通过循环泵连接至两组水源热泵的蒸发器入口，两组水源热泵的蒸发器出口汇流后连接至中间换热器的二次侧入口；其中一组水源热泵的冷凝器出口连接至中央空调采暖换热器的二次侧出口、冷凝器入口连接至中央空调采暖换热器的二次侧入口，另一组水源热泵的冷凝器出口连接至泳池换热器的二次侧出口、冷凝器入口连接至泳池换热器的二次侧入口。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计合理的地热采暖管道系统，与现有的采暖管道系统相比，本技术方案中通过设置温泉楼地板采暖换热器，实现了地热井水中的热能向地板采暖管网的输送。通过设置中央空调采暖换热器，实现了地热井水中的热能向中央空调管网的输送。通过设置温泉泡池换热器，实现了地热井水中的热能向温泉泡池管网的输送。通过设置泳池换热器，实现了地热井水中的热能向泳池管网的输送。通过设置淋浴房换热器实现了地热井水中的热能向淋浴房管网的输送。通过设置中间换热器以及两组水源热泵，实现了对回灌前地热井水尾水中的热能进行回收，经过提热后将回收的热能分别输送给中央空调管网和泳池管网，达到了热能回收利用的目的。实现对地热井水的最大化热能利用将有助于降低整个采暖管道系统的运营成本，同时有利于优化整个采暖管道系统的组成结构。

优选地：还包括由软化水装置与补水箱构成的补水装置，软化水装置的进水口通过管路连接至自来水源、出水口通过管路连接至补水箱；还包括第一补水泵、第二补水泵和第三补水泵，三者的入口均与补水箱的供水口连接，第一补水泵的出口连接至地板采暖管网、中央空调管网的回水口与各自循环泵的入口之间的管路上，第二补水泵的出口连接至温泉泡池管网、泳池管网的回水口与各自循环泵的入口之间的管路上，第三补水泵的出口连接至淋浴房管网的回水口与循环泵的入口之间的管路上。

优选地：中间换热器包括并列设置的第一中间换热器和第二中间换热器；中央空调采暖换热器、温泉泡池换热器、泳池换热器和淋浴房换热器的一次侧出口汇流后同时连接至第一中间换热器和第二中间换热器的一次侧入口，第一中间换热器和第二中间换热器的一次侧出口连接至地热回灌井，第一中间换热器和第二中间换热器的二次侧出口汇流后与两组水源热泵的蒸发器入口连接，两组水源热泵的蒸发器出口同时与第一中间换热器和第二中间换热器的二次侧入口连接。

优选地：第一组水源热泵包括第一水源热泵和第二水源热泵，第二组水源热泵包括第三水源热泵和第四水源热泵；第一水源热泵和第二水源热泵两者的冷凝器出口汇流后连接至中央空调采暖换热器的二次侧出口、两者的冷凝器入口汇流后连接至中央空调采暖换热器的二次侧入口；第三水源热泵和第四水源热泵两者的冷凝器出口汇流后连接至泳池换热器的二次侧出口、两者的冷凝器入口汇流后连接至泳池换热器的二次侧入口。

优选地：在地板采暖管网的回水口与循环泵的入口之间的管路上、中央空调管网的回水口与循环泵的入口之间的管路上、温泉泡池管网的回水口与循环泵的入口之间的管路上、泳池管网的回水口与循环泵的入口之间的管路上、淋浴房管网的回水口与循环泵的入口之间的管路上均设有除污器。

优选地：在地热开采井与井水加压泵之间的输送管路上设有旋流除砂器。

优选地：在第一中间换热器、第二中间换热器两者的一次侧出口与地热回灌井之间的管路上设有用于对回灌尾水进行过滤的过滤罐以及对回灌尾水进行排气的排气罐。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、地热开采井；2、旋流除砂器；3、井水加压泵；4、温泉楼地板采暖换热器；5、中央空调采暖换热器；6、循环泵；7、地板采暖管网；8、中央空调管网；9、地热回灌井；10、排气罐；11、过滤罐；12、温泉泡池换热器；13、泳池换热器；14、淋浴房换热器；15、第一中间换热器；16、第二中间换热器；17、软化水装置；18、补水箱；19、第一水源热泵；20、第二水源热泵；21、温泉泡池管网；22、泳池管网；23、淋浴房管网；24、第三水源热泵；25、第四水源热泵；26、第一补水泵；27、第二补水泵；28、第三补水泵。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型的地热采暖管道系统包括地热开采井1、地热回灌井9、温泉楼地板采暖换热器4、中央空调采暖换热器5、温泉泡池换热器12、泳池换热器13和淋浴房换热器14。

其中，地热开采井1用于开采地热井水，地热回灌井9用于回灌地热井水尾水，温泉楼地板采暖换热器4用于将地热井水中的热能输送给地板采暖管网7，中央空调采暖换热器5用于将地热井水中的热能输送给中央空调管网8，温泉泡池换热器12用于将地热井水中的热能输送给温泉泡池管网21，泳池换热器13用于将地热井水中的热能输送给泳池管网22，淋浴房换热器14用于将地热井水中的热能输送给淋浴房管网23。

由地热开采井1延伸出来的输出管路连接至温泉楼地板采暖换热器4的一次侧入口且在输出管路上设有井水加压泵3，井水加压泵3用于为地热井水沿管道系统的流动提供动力。本实施例中，在地热开采井1与井水加压泵3之间的输送管路上设有旋流除砂器2，旋流除砂器2用于对开采得到的地热井水进行旋流除砂，去除含有的颗粒物杂质如砂粒等。

温泉楼地板采暖换热器4的一次侧出口同时连接至中央空调采暖换热器5、温泉泡池换热器12、泳池换热器13和淋浴房换热器14的一次侧入口。也就是说，地热井水中的热能先经过温泉楼地板采暖换热器4向地板采暖管网7的换热后再向中央空调管网8、温泉泡池管网21、泳池管网22和淋浴房管网23输送。

地板采暖管网7的回水口连接至温泉楼地板采暖换热器4的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵6，地板采暖管网7的进水口连接至温泉楼地板采暖换热器4的二次侧出口。

中央空调管网8的回水口连接至中央空调采暖换热器5的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵6，中央空调管网8的进水口连接至中央空调采暖换热器5的二次侧出口。

温泉泡池管网21的回水口连接至温泉泡池换热器12的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵6，温泉泡池管网21的进水口连接至温泉泡池换热器12的二次侧出口。

泳池管网22的回水口连接至泳池换热器13的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵6，泳池管网22的进水口连接至泳池换热器13的二次侧出口。

淋浴房管网23的回水口连接至淋浴房换热器14的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵6，淋浴房管网23的进水口连接至淋浴房换热器14的二次侧出口。

上述各循环泵6各自并列设置两组，各自实现一用一备，以保证运行的可靠性。

还包括中间换热器，中央空调采暖换热器5、温泉泡池换热器12、泳池换热器13和淋浴房换热器14的一次侧出口汇流后与中间换热器的一次侧入口连接，中间换热器的一次侧出口连接至地热回灌井9。中间换热器用于回收从中央空调采暖换热器5、温泉泡池换热器12、泳池换热器13和淋浴房换热器14的一次侧出口排出的尾水中的热能，尾水中的热能被回收利用之后再进行回灌，则可以有效提升整个采暖管道系统对热能的利用率，提升采暖管道系统的运营效益。

还包括两组水源热泵，中间换热器的二次侧出口通过循环泵6连接至两组水源热泵的蒸发器入口，两组水源热泵的蒸发器出口汇流后连接至中间换热器的二次侧入口；其中一组水源热泵的冷凝器出口连接至中央空调采暖换热器5的二次侧出口、冷凝器入口连接至中央空调采暖换热器5的二次侧入口，另一组水源热泵的冷凝器出口连接至泳池换热器13的二次侧出口、冷凝器入口连接至泳池换热器13的二次侧入口。

上述两组水源热泵用于对中间换热器回收的热能进行提取，将低位热能转化为高位热能，之后分别输送给中央空调管网8和泳池管网22。

本实施例中，中间换热器包括并列设置的第一中间换热器15和第二中间换热器16，并列设置两个中间换热器能够保证对尾水中热能的提升能力。中央空调采暖换热器5、温泉泡池换热器12、泳池换热器13和淋浴房换热器14的一次侧出口汇流后同时连接至第一中间换热器15和第二中间换热器16的一次侧入口，第一中间换热器15和第二中间换热器16的一次侧出口连接至地热回灌井9，第一中间换热器15和第二中间换热器16的二次侧出口汇流后与两组水源热泵的蒸发器入口连接，两组水源热泵的蒸发器出口同时与第一中间换热器15和第二中间换热器16的二次侧入口连接。

进一步地，第一组水源热泵包括第一水源热泵19和第二水源热泵20，第二组水源热泵包括第三水源热泵24和第四水源热泵25，也就是每组水源热泵均并列设置两个，以保证对热能的提取和转化能力。

第一水源热泵19和第二水源热泵20两者的冷凝器出口汇流后连接至中央空调采暖换热器5的二次侧出口、两者的冷凝器入口汇流后连接至中央空调采暖换热器5的二次侧入口；第三水源热泵24和第四水源热泵25两者的冷凝器出口汇流后连接至泳池换热器13的二次侧出口、两者的冷凝器入口汇流后连接至泳池换热器13的二次侧入口。运行时，在中央空调管网8与中央空调采暖换热器5之间循环流动的热水会进入第一组热泵的冷凝器并吸收热量，在泳池管网22与泳池换热器13之间循环流动的热水会进入第二组热泵的冷凝器并吸收热量。

还包括由软化水装置17与补水箱18构成的补水装置，软化水装置17的入口通过管路连接至自来水源、出口连接至补水箱18的水源入口。其中，补水箱18用于对补水水源进行存储，软化水装置17用于对补水水源进行软化处理，去除含有的离子，令水质软化。

软化水装置17主要用于去除地热井水中的钙、镁离子，在进水为深井水或者水源硬度很大的情况下，使用软化水设备的作用是去除水中的钙、镁离子含量，使水中钙镁离子减少。软化水设备在软化水的过程中，不降低水中的总含盐量，在热水锅炉系统、热交换系统、工业冷却系统、中央空调系统以及其他用水设备系统中都有广泛的应用，本专利中不赘述。

还包括第一补水泵26、第二补水泵27和第三补水泵28，三者的入口均与补水箱18的供水口连接，第一补水泵26的出口连接至地板采暖管网7、中央空调管网8的回水口与各自循环泵6的入口之间的管路上，第二补水泵27的出口连接至温泉泡池管网21、泳池管网22的回水口与各自循环泵6的入口之间的管路上，第三补水泵28的出口连接至淋浴房管网23的回水口与循环泵6的入口之间的管路上。也就是说，第一补水泵26用于向地板采暖管网7和中央空调管网8补水，第二补水泵27用于向温泉泡池管网21和泳池管网22，第三补水泵28用于向淋浴房管网23补水，上述补水活动用于补充管道中由于跑冒滴漏等因素导致的水量丧失。

考虑到第一补水泵26、第二补水泵27和第三补水泵28向相关管路内补水时会产生过量补水的情况，导致相关管路内水压升高，因此可以在第一补水泵26、第二补水泵27和第三补水泵28三者的出口与补水箱18的回水口之间设置回流管路，过量补水的水量通过回流管路向补水箱18回流流动。

本实施例中，在地板采暖管网7的回水口与循环泵6的入口之间的管路上、中央空调管网8的回水口与循环泵6的入口之间的管路上、温泉泡池管网21的回水口与循环泵6的入口之间的管路上、泳池管网22的回水口与循环泵6的入口之间的管路上、淋浴房管网23的回水口与循环泵6的入口之间的管路上均设有除污器。除污器主要用于滤除管网中热水中的杂质，保持循环热水的水质，当前已有多款除污器已经用于采暖系统，除污器的结构及功能在本专利中不再赘述。

本实施例中，在第一中间换热器15、第二中间换热器16两者的一次侧出口与地热回灌井9之间的管路上设有用于对回灌尾水进行过滤的过滤罐11以及对回灌尾水进行排气的排气罐10，在地热井水尾水在回灌之前进行过滤和排气处理。

过滤罐11包括罐体，在罐体内安装多层过滤层，尾水流经各过滤层时被过滤；排气罐10包括罐体，在罐体的侧壁上安装有排风机，通过排风机的作用令罐体内保持相对低压的状态，加速尾水中溶解的气体逸出。上述过滤罐11和排气罐10当前已有多款市售产品，并已经应用到了采暖管道系统中，本专利中不再赘述。

Claims (7)

1.一种地热采暖管道系统，其特征是：包括地热开采井(1)、地热回灌井(9)、温泉楼地板采暖换热器(4)、中央空调采暖换热器(5)、温泉泡池换热器(12)、泳池换热器(13)和淋浴房换热器(14)；由地热开采井(1)延伸出来的输出管路连接至温泉楼地板采暖换热器(4)的一次侧入口且在输出管路上设有井水加压泵(3)，温泉楼地板采暖换热器(4)的一次侧出口同时连接至中央空调采暖换热器(5)、温泉泡池换热器(12)、泳池换热器(13)和淋浴房换热器(14)的一次侧入口；地板采暖管网(7)的回水口连接至温泉楼地板采暖换热器(4)的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵(6)，地板采暖管网(7)的进水口连接至温泉楼地板采暖换热器(4)的二次侧出口；中央空调管网(8)的回水口连接至中央空调采暖换热器(5)的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵(6)，中央空调管网(8)的进水口连接至中央空调采暖换热器(5)的二次侧出口；温泉泡池管网(21)的回水口连接至温泉泡池换热器(12)的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵(6)，温泉泡池管网(21)的进水口连接至温泉泡池换热器(12)的二次侧出口；泳池管网(22)的回水口连接至泳池换热器(13)的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵(6)，泳池管网(22)的进水口连接至泳池换热器(13)的二次侧出口；淋浴房管网(23)的回水口连接至淋浴房换热器(14)的二次侧入口且在连接管路上设有循环泵(6)，淋浴房管网(23)的进水口连接至淋浴房换热器(14)的二次侧出口；

还包括中间换热器，中央空调采暖换热器(5)、温泉泡池换热器(12)、泳池换热器(13)和淋浴房换热器(14)的一次侧出口汇流后与中间换热器的一次侧入口连接，中间换热器的一次侧出口连接至地热回灌井(9)；

还包括两组水源热泵，中间换热器的二次侧出口通过循环泵(6)连接至两组水源热泵的蒸发器入口，两组水源热泵的蒸发器出口汇流后连接至中间换热器的二次侧入口；其中一组水源热泵的冷凝器出口连接至中央空调采暖换热器(5)的二次侧出口、冷凝器入口连接至中央空调采暖换热器(5)的二次侧入口，另一组水源热泵的冷凝器出口连接至泳池换热器(13)的二次侧出口、冷凝器入口连接至泳池换热器(13)的二次侧入口。

2.如权利要求1所述的地热采暖管道系统，其特征是：还包括由软化水装置(17)与补水箱(18)构成的补水装置，软化水装置(17)的进水口通过管路连接至自来水源、出水口通过管路连接至补水箱(18)；还包括第一补水泵(26)、第二补水泵(27)和第三补水泵(28)，三者的入口均与补水箱(18)的供水口连接，第一补水泵(26)的出口连接至地板采暖管网(7)、中央空调管网(8)的回水口与各自循环泵(6)的入口之间的管路上，第二补水泵(27)的出口连接至温泉泡池管网(21)、泳池管网(22)的回水口与各自循环泵(6)的入口之间的管路上，第三补水泵(28)的出口连接至淋浴房管网(23)的回水口与循环泵(6)的入口之间的管路上。

3.如权利要求2所述的地热采暖管道系统，其特征是：中间换热器包括并列设置的第一中间换热器(15)和第二中间换热器(16)；中央空调采暖换热器(5)、温泉泡池换热器(12)、泳池换热器(13)和淋浴房换热器(14)的一次侧出口汇流后同时连接至第一中间换热器(15)和第二中间换热器(16)的一次侧入口，第一中间换热器(15)和第二中间换热器(16)的一次侧出口连接至地热回灌井(9)，第一中间换热器(15)和第二中间换热器(16)的二次侧出口汇流后与两组水源热泵的蒸发器入口连接，两组水源热泵的蒸发器出口同时与第一中间换热器(15)和第二中间换热器(16)的二次侧入口连接。

4.如权利要求3所述的地热采暖管道系统，其特征是：第一组水源热泵包括第一水源热泵(19)和第二水源热泵(20)，第二组水源热泵包括第三水源热泵(24)和第四水源热泵(25)；第一水源热泵(19)和第二水源热泵(20)两者的冷凝器出口汇流后连接至中央空调采暖换热器(5)的二次侧出口、两者的冷凝器入口汇流后连接至中央空调采暖换热器(5)的二次侧入口；第三水源热泵(24)和第四水源热泵(25)两者的冷凝器出口汇流后连接至泳池换热器(13)的二次侧出口、两者的冷凝器入口汇流后连接至泳池换热器(13)的二次侧入口。

5.如权利要求4所述的地热采暖管道系统，其特征是：在地板采暖管网(7)的回水口与循环泵(6)的入口之间的管路上、中央空调管网(8)的回水口与循环泵(6)的入口之间的管路上、温泉泡池管网(21)的回水口与循环泵(6)的入口之间的管路上、泳池管网(22)的回水口与循环泵(6)的入口之间的管路上、淋浴房管网(23)的回水口与循环泵(6)的入口之间的管路上均设有除污器。

6.如权利要求5所述的地热采暖管道系统，其特征是：在地热开采井(1)与井水加压泵(3)之间的输送管路上设有旋流除砂器(2)。

7.如权利要求6所述的地热采暖管道系统，其特征是：在第一中间换热器(15)、第二中间换热器(16)两者的一次侧出口与地热回灌井(9)之间的管路上设有用于对回灌尾水进行过滤的过滤罐(11)以及对回灌尾水进行排气的排气罐(10)。

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