CN216159387U - 一种水热型中深层地源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地源热泵技术领域，具体涉及一种水热型中深层地源热泵系统，包括地热抽水井、地热回灌井、地源热泵机组、冷却塔，地源热泵机组由蒸发器与冷凝器组成，且冷凝器与蒸发器相连接，地热抽水井中设置有潜水泵，且潜水泵、地热回灌井皆连接有宽流道换热器，宽流道换热器的一侧连接有第一短管与第二短管，且第一短管上设置有第三水泵与第一阀门，第二短管上设置有第六阀门；本实用新型通过采用中深层地热作为冬季供热热源，采用冷却塔作为夏季空调冷源，通过热泵系统冬夏季根据需要进行切换，实现一机两用，可以根据温度变化调整供热工况，能源利用率更高，且宽流道换热器可以提取中深层中高温热水中的热量，更方便使用。

Description

一种水热型中深层地源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及地源热泵技术领域，具体涉及一种水热型中深层地源热泵系统。

背景技术

地源热泵技术通常是指的浅层地热能应用技术，即转移浅层200 米以内地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方，利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环系统，实现节能减排的功能。

在满足建筑冬暖夏凉的需求时，大多会使用供冷与供热两套能源系统，系统重叠、机房占用面积较大，不够节能环保，而浅层地源热泵系统虽然能实现一机两用，但浅层温度不高，冬季供热效果差，供热效率较低，且为保持冬夏地下热量平衡，常需要增加辅助设备。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型提出了一种水热型中深层地源热泵系统，实现一机两用，可以根据温度变化调整供热工况，能源利用率更高，且宽流道换热器可以提取中深层中高温热水中的热量，更方便使用。

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种水热型中深层地源热泵系统，包括地热抽水井、地热回灌井、地源热泵机组、冷却塔，地源热泵机组由蒸发器与冷凝器组成，且冷凝器与蒸发器相连接，地热抽水井中设置有潜水泵，且潜水泵、地热回灌井皆连接有宽流道换热器，宽流道换热器的一侧连接有第一短管与第二短管，且第一短管上设置有第三水泵与第一阀门，第二短管上设置有第六阀门，且第二短管连接有第一纵管与第二纵管，第一短管与第二纵管相连接，且第二纵管上安装有第三阀门、第五阀门，蒸发器的一侧连接有第一通管与第二通管，且第一通管、第二通管分别和第一纵管、第二短管相连接，冷却塔连接有第一连接管与第二连接管，且第二连接管上设置有第一水泵，第一连接管与第二连接管的另一端与冷凝器相连接，第二连接管与第一纵管之间连接有第一长管，且第一纵管上设置有第二水泵、第二阀门、第四阀门，第一连接管与第二纵管之间连接有第二长管。

优选的，第一通管、第二通管、第一连接管、第二连接管、第一长管、第二长管上皆设置有控制阀。

优选的，潜水泵与地热回灌井中皆设置有管道，且潜水泵与地热回灌井通过管道与宽流道换热器连接。

优选的，第一短管设置有旁管，且第一短管通过旁管设置有第一阀门。

优选的，地热抽水井、地热回灌井是系统中唯一供热热源，冷却塔是系统中唯一供冷冷源。

由于采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用中深层地热作为冬季供热热源，采用冷却塔作为夏季空调冷源，通过热泵系统冬夏季根据需要进行切换，实现一机两用，可以根据温度变化调整供热工况，能源利用率更高，且宽流道换热器可以提取中深层中高温热水中的热量，更方便使用，由连接管、阀门组合成一套系统，结构简单、实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型的冬季中深层地热井直接供热原理图；

图3为本实用新型的冬季地源热泵供热原理图；

图4为本实用新型的夏季空调供冷原理图。

图中：1、地热抽水井；2、地热回灌井；3、蒸发器；4、冷却塔； 5、宽流道换热器；6、潜水泵；7、第三水泵；8、第一阀门；9、第六阀门；10、第三阀门；11、第一通管；12、第二通管；13、第二阀门；14、第四阀门；15、第五阀门；16、冷凝器；17、第一连接管； 18、第二连接管；19、第一水泵；20、第一长管；21、第二长管；22、第二水泵；23、第一短管；24、第二短管；25、第一纵管；26、第二纵管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，一种水热型中深层地源热泵系统，包括地热抽水井1、地热回灌井2、地源热泵机组、冷却塔4，地源热泵机组由蒸发器3与冷凝器16组成，且冷凝器16与蒸发器3相连接，地热抽水井1中设置有潜水泵6，且潜水泵6、地热回灌井2皆连接有宽流道换热器5，宽流道换热器5的一侧连接有第一短管23与第二短管 24，且第一短管23上设置有第三水泵7与第一阀门8，第二短管24 上设置有第六阀门9，且第二短管24连接有第一纵管25与第二纵管 26，第一短管23与第二纵管26相连接，且第二纵管26上安装有第三阀门10、第五阀门15，蒸发器3的一侧连接有第一通管11与第二通管12，且第一通管11、第二通管12分别和第一纵管25、第二短管24相连接，冷却塔4连接有第一连接管17与第二连接管18，且第二连接管18上设置有第一水泵19，第一连接管17与第二连接管 18的另一端与冷凝器16相连接，第二连接管18与第一纵管25之间连接有第一长管20，且第一纵管25上设置有第二水泵22、第二阀门 13、第四阀门14，第一连接管17与第二纵管26之间连接有第二长管21。

第一通管11、第二通管12、第一连接管17、第二连接管18、第一长管20、第二长管21上皆设置有控制阀。

潜水泵6与地热回灌井2中皆设置有管道，且潜水泵6与地热回灌井2通过管道与宽流道换热器5连接。

第一短管23设置有旁管，且第一短管23通过旁管设置有第一阀门8。

地热抽水井1、地热回灌井2是系统中唯一供热热源，冷却塔4 是系统中唯一供冷冷源。

本实用新型的使用方法：冬季采用地热作为供热热源，用户端和热源端均为循环水，循环过程以水为媒介，从热源处吸收热量，并最终在用户端释放热量，夏季则采用冷却塔为供冷冷源；

如图2，为冬季中深层地热井直接供热工况：冬季热负荷较低且水经过宽流道换热器5后水温高于35℃，开启第一阀门8、第二阀门 13、第三阀门10、第四阀门14、第六阀门9，其余阀门关闭，仅开启第二水泵22和宽流到换热器5及地热抽水井1中的潜水泵6，其余设备关闭；

供热负荷较低时，用户端循环水到宽流道换热器5中吸收热量到 35℃以上，此时地热水温度较高，可以直接进入宽流道换热器5充当高温热源，将热量传递给用户端循环水后，温度降低，再返回地热回灌井2吸收地下热量；

如图3，为冬季地源热泵供热工况：换热器后水温低于35℃，通过控制阀开启第一通管11、第二通管12、第一长管20、第二长管21，打开第四阀门14与第五阀门15，其余阀门关闭，开启水泵第二水泵 22与第三水泵7，潜水泵6、宽流道换热器5及地源热泵主机，其余设备关闭；

供热负荷稳定且较高时，用户端消耗的热量较多，地热水温度下降，无法直接作为用户端循环水的加热热源，此时，通过热泵机组的蒸发器3抽取相对低温的地热水的低品位热量，在冷凝器16中将热量转移给用户端循环水，使其能够达到35℃以上，继续维持稳定的供热能力；

如图4，为夏季空调供冷工况：通过控制阀开启第一通管11、第二通管12、第一连接管17、第二连接管18、第一长管20、第二长管 21、打开第二阀门13、第三阀门20，其余阀门关闭，开启第一水泵 19、第二水泵22、冷却塔4、及地源热泵主机，其余设备关闭；

夏季热泵主机切换成供冷模式，循环水从用户端抽取余热量后，进入主机蒸发器3，主机将热量抽出后，通过冷凝器16将冷气传递给冷却塔4，再最终将冷气散到空气中。

通过采用中深层地热作为冬季供热热源，采用冷却塔4作为夏季空调冷源，通过热泵系统冬夏季根据需要进行切换，实现一机两用，可以根据温度变化调整供热工况，能源利用率更高，且宽流道换热器 5可以提取中深层中高温热水中的热量，更方便使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种水热型中深层地源热泵系统，包括地热抽水井(1)、地热回灌井(2)、地源热泵机组、冷却塔(4)，其特征在于：所述地源热泵机组由蒸发器(3)与冷凝器(16)组成，且冷凝器(16)与蒸发器(3)相连接，所述地热抽水井(1)中设置有潜水泵(6)，且潜水泵(6)、地热回灌井(2)皆连接有宽流道换热器(5)，所述宽流道换热器(5)的一侧连接有第一短管(23)与第二短管(24)，且第一短管(23)上设置有第三水泵(7)与第一阀门(8)，所述第二短管(24)上设置有第六阀门(9)，且第二短管(24)连接有第一纵管(25)与第二纵管(26)，所述第一短管(23)与第二纵管(26)相连接，且第二纵管(26)上安装有第三阀门(10)、第五阀门(15)，所述蒸发器(3)的一侧连接有第一通管(11)与第二通管(12)，且第一通管(11)、第二通管(12)分别和第一纵管(25)、第二短管(24)相连接，所述冷却塔(4)连接有第一连接管(17)与第二连接管(18)，且第二连接管(18)上设置有第一水泵(19)，所述第一连接管(17)与第二连接管(18)的另一端与冷凝器(16)相连接，所述第二连接管(18)与第一纵管(25)之间连接有第一长管(20)，且第一纵管(25)上设置有第二水泵(22)、第二阀门(13)、第四阀门(14)，所述第一连接管(17)与第二纵管(26)之间连接有第二长管(21)。

2.根据权利要求1所述的一种水热型中深层地源热泵系统，其特征在于：所述第一通管(11)、第二通管(12)、第一连接管(17)、第二连接管(18)、第一长管(20)、第二长管(21)上皆设置有控制阀。

3.根据权利要求1所述的一种水热型中深层地源热泵系统，其特征在于：所述潜水泵(6)与地热回灌井(2)中皆设置有管道，且潜水泵(6)与地热回灌井(2)通过管道与宽流道换热器(5)连接。

4.根据权利要求1所述的一种水热型中深层地源热泵系统，其特征在于：所述第一短管(23)设置有旁管，且第一短管(23)通过旁管设置有第一阀门(8)。

5.根据权利要求1所述的一种水热型中深层地源热泵系统，其特征在于：所述地热抽水井(1)、地热回灌井(2)是系统中唯一供热热源，所述冷却塔(4)是系统中唯一供冷冷源。

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