CN219572052U - 一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，包括蓄热循环系统和供暖循环系统。蓄热循环系统包括第一热源供给回路和水源蓄热回路，水源蓄热回路用于在非供热期将地表水源或低温灌采井的低温水与第一热源供给回路的热源热交换后储存于高温蓄采井内；供暖循环系统包括第二热源供给回路和水源供暖回路，第二热源供给回路用于在供热期使高温蓄采井内的高温水与供热循环水进行热交换后回灌至低温灌采井。高温蓄采井和低温灌采井为新建井和已有地表废井，地表废井包括石油报废井、长停井、地热报废井、取水报废井、勘探报废井以及观测报废井等，具有修旧利废、能量损失小、运行成本低、零排放、稳定可靠的优点。

Description

一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统

技术领域

本实用新型涉及供暖系统技术领域，尤其是涉及一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统。

背景技术

供暖是冬季北方地区人们生活的基本需求，近年来，随着双碳目标的日益临近，供暖行业面临着能源结构转型的重大挑战，清洁性和低碳性是未来的主旋律。目前国内天然气供给量不足，很多地方出现了采暖能源严重不足的现象，电能、核能、太阳能、地热能等可再生能源的开发利用将成为供暖热源的主要技术途径。然而，在可再生能源的利用中，不可回避的是可再生能源的季节波动性和不稳定性。随着风电、光电等可再生能源的推广和普及，两大矛盾日益突出：一是可再生能源供给的不稳定性和需求稳定性之间的矛盾；二是太阳能季节分布和能耗需求季节分布之间不匹配的矛盾。利用太阳能进行供热，太阳能资源冬天少，夏天盈余，能源需求则是相反，采暖需求在冬天比较旺盛，因此，这种不匹配的矛盾就要求有一种能源的储存方式，也就是储能来解决，跨季节蓄热正是解决上述两大矛盾的关键技术。

目前，世界前沿的跨季节蓄热技术主要包括钢罐、大容积水池蓄热、土壤源蓄热体、地下水体蓄热、大型相变储能蓄热。利用地热资源供暖也是现在普遍使用的采暖手段，利用地热资源供暖主要是指利用地热能为主要热源，地热能为地球本身蕴藏的能量，属于可再生能源。在国内尤其是北方地区，有着40～50年的开采历史，但是由于过渡开采，采大于灌，造成地热水位下降明显，很多老井已经无法采水，接近报废。然而由于地表井建成时间长，数目巨大，开采完的废井长期闲置，造成了严重的浪费和安全隐患。因此，为了解决冬季供暖和不可再生能源紧缺的问题，亟需提供一种成熟的夏热冬用的蓄能技术和完整又严谨的系统，以解决清洁能源的收集、储藏与利用的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，以解决现有技术中存在的跨季节蓄热系统无法利用已有地表废井进行反季节蓄热的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种利用新建井和地表废井进行反季节蓄热的循环供热系统，包括蓄热循环系统和供暖循环系统，其中，

所述蓄热循环系统包括第一热源供给回路和水源蓄热回路，所述第一热源供给回路用于在非供热期使地表热源与所述水源蓄热回路内的低温水进行热交换，所述水源蓄热回路用于在非供热期将地表水源或低温灌采井的低温水与所述第一热源供给回路的热源进行热交换后将换热后的高温水储存于高温蓄采井内；

所述供暖循环系统包括第二热源供给回路和水源供暖回路，所述第二热源供给回路用于在供热期使所述高温蓄采井内的高温水与所述水源供暖回路内的供热循环水进行热交换后将换热后的低温水回灌至所述低温灌采井，所述水源供暖回路用于在供热期将供热循环水与所述第二热源供给回路内的高温水进行热交换后为供热站提供热源。

根据一种优选实施方式，所述第一热源供给回路包括地表热源、地表高温供热管道、换热器和地表高温回热管道，所述地表高温供热管道的一端连接所述地表热源的出口，另一端连接所述换热器的热进口；所述地表高温回热管道的一端连接所述换热器的冷出口，另一端连接所述地表热源的进口。

根据一种优选实施方式，在所述地表高温供热管道上沿热源流动方向依次设有第一阀门、第一温度检测装置、第一压力检测装置、第一流量检测装置、第二阀门和第三阀门，且所述第一阀门靠近所述地表热源的出口设置，所述第二阀门和所述第三阀门靠近所述换热器的热进口设置；

在所述地表高温回热管道上依次设有第四阀门、第五阀门和第六阀门，且第四阀门靠近所述换热器的冷出口设置，第六阀门靠近所述地表热源(1)的进口设置。

根据一种优选实施方式，所述水源蓄热回路包括第一低温水源蓄热回路和第二低温水源蓄热回路，其中，

所述第一低温水源蓄热回路包括地表水源、地表低温供水管道、换热器、高温回灌蓄热水管道和高温蓄采井，所述地表低温供水管道的一端连接所述地表水源的出水口，另一端连接所述换热器的冷进口，所述高温回灌蓄热水管道的一端连接所述换热器的热出口，另一端连接所述高温蓄采井；

所述第二低温水源蓄热回路包括低温灌采井、低温供水管道、换热器、高温回灌蓄热水管道和高温蓄采井，所述低温供水管道的一端连接至所述低温灌采井的出水口，另一端与所述地表低温供水管道相连通，以连接至所述换热器的冷进口。

根据一种优选实施方式，所述地表低温供水管道上沿水流方向依次设有第七阀门、第二流量检测装置、第二压力检测装置、第二温度检测装置、第八阀门和第九阀门，所述第七阀门靠近所述地表水源的出水口设置，所述第八阀门和第九阀门靠近所述换热器的冷进口设置；

所述低温供水管道上沿水流方向依次设有第十阀门、第十一阀门和第九阀门，所述第十阀门靠近所述低温灌采井的出水口设置，所述第十一阀门靠近所述低温供水管道与所述地表低温供水管道的连接处设置；

所述高温回灌蓄热水管道上沿水流动方向依次设有第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第一三级过滤器、第三流量检测装置、第三压力检测装置和第三温度检测装置。

根据一种优选实施方式，所述第二热源供给回路包括高温蓄采井、蓄热高温供水管道、换热器、蓄热低温回水管道和低温灌采井，其中，所述蓄热高温供水管道的一端连接所述高温蓄采井，另一端连接至所述换热器的热进口，所述蓄热低温回水管道的一端连接至所述换热器的冷出口，另一端连接至所述低温灌采井；

所述蓄热高温供水管道上沿水流动方向依次设有第十五阀门、第十六阀门和第三阀门，且所述第十五阀门靠近所述高温蓄采井的出水口设置，所述第十六阀门靠近所述蓄热高温供水管道与地表高温供热管道的连接处设置；

所述蓄热低温回水管道上沿水流流动方向依次设有第四阀门、第十七阀门、第十八阀门、第二三级过滤器、第四流量检测装置、第四温度检测装置和第四压力检测装置。

根据一种优选实施方式，所述水源供暖回路包括供热站、供热低温循环水管道、换热器和供热高温循环水管道，

其中，所述供热低温循环水管道的一端与所述供热站的出水口相连接，另一端连接至所述换热器的冷进口；所述供热高温循环水管道的一端连接至所述换热器的热出口，另一端连接至所述供热站的进水口；

所述供热低温循环水管道上沿水流方向依次设有第五温度检测装置、第五压力检测装置、第五流量检测装置、第十九阀门、第八阀门和第九阀门，在所述供热高温循环水管道上沿水流方向依次设有第十二阀门、第二十阀门和第二十一阀门。

根据一种优选实施方式，还包括补水罐，所述补水罐通过第一进水管与地表低温供水管道相连接，所述补水罐分别通过第一出水管和第二出水管与供热低温循环水管道和地表低温供水管道相连接，且在第一进水管上设有第二十二阀门，在第一出水管上设有第二十三阀门，在第二出水管上设有第二十四阀门。

根据一种优选实施方式，在所述高温蓄采井内设有第一潜水泵和第一水位检测管，在所述低温灌采井内设有第二潜水泵和第二水位检测管。

根据一种优选实施方式，所述高温蓄采井和所述低温灌采井为新建井和已有地表废井，且新建井成井于新进系砂砾岩地层，所述新建井和所述已有地表废井具有在新近系砂砾岩层的射孔。

基于上述技术方案，本实用新型的利用新建井和地表废井进行反季节蓄热的循环供热系统至少具有如下技术效果：

本实用新型提供的利用新建井和地表废井进行反季节蓄热的循环供热系统，包括蓄热循环系统和供暖循环系统。蓄热循环系统包括第一热源供给回路和水源蓄热回路，第一热源供给回路用于在非供热期使地表热源与水源蓄热回路内的低温水进行热交换，水源蓄热回路用于在非供热期将地表水源或低温灌采井的低温水与第一热源供给回路的热源进行热交换后将换热后的高温水储存于高温蓄采井内；供暖循环系统包括第二热源供给回路和水源供暖回路，第二热源供给回路用于在供热期使高温蓄采井内的高温水与水源供暖回路内的供热循环水进行热交换后将换热后的低温水回灌至低温灌采井，水源供暖回路用于在供热期将供热循环水与第二热源供给回路内的高温水进行热交换后为供热站提供热源。

本申请将高温蓄采井和低温灌采井作为对井，同时高温蓄采井和低温灌采井可利用新建井或已开采完的地表废井，将反季节蓄热与地表井建设、地表废井再利用技术相结合，利用蓄热循环系统在非供热期将地表低温水通过地表热源换热后回灌入高温蓄采井，在供热期再利用供暖循环系统将高温蓄采井内蓄储的热水提供给供热站供热，而换热后的低温水灌入低温灌采井，下个非供热期再抽取低温灌采井内的低温水通过换热器换热后灌入高温蓄采井蓄能，形成双向反复闭式循环系统。本实用新型的循环供暖系统优先考虑利用已开采的地表废井，在没有地表废井的地方，可以利用新建井，本实用新型的循环供暖系统具有修旧利废、能量损失小、运行成本低、零排放、稳定可靠的优点，具有显著的经济效益和环保效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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是本实用新型的利用新建井和地表废井进行反季节蓄热的循环供热系统的示意图。

图中：1-地表热源；2-第一阀门；3-第一温度检测装置；4-第一压力检测装置；5-第一流量检测装置；6-第二阀门；7-第三阀门；8-第十六阀门；9-换热器；10-第四阀门；11-第十七阀门；12-第五阀门；13-第六阀门；14-第十五阀门；15-第一潜水泵；16-第一水位检测管；17-第二水位检测管；18-第二潜水泵；19-第三温度检测装置；20-第三压力检测装置；21-第三流量检测装置；22-5微米精细过滤器；23-10微米过滤器；24-除砂器；25-第十四阀门；26-第十八阀门；30-第四流量检测装置；31-第四压力检测装置；32-第四温度检测装置；33-第十阀门；34-第二十一阀门；35-第二十阀门；36-第十二阀门；37-第十三阀门；38-第九阀门；39-第八阀门；40-第十一阀门；41-第四十八阀门；42-第五压力检测装置；43-第五温度检测装置；44-第五流量检测装置；45-第十九阀门；46-第二十三阀门；47-第二十四阀门；48-第二十二阀门；49-补水罐；50-第二温度检测装置；51-第二压力检测装置；52-第二流量检测装置；53-第七阀门；54-地表水源；55-供热站；56-高温蓄采井；57-低温灌采井。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。

本实用新型提供了一种利用新建井和地表废井进行反季节蓄热的循环供热系统，包括蓄热循环系统和供暖循环系统。其中，蓄热循环系统包括第一热源供给回路和水源蓄热回路，第一热源供给回路用于在非供热期使地表热源1与水源蓄热回路内的低温水进行热交换，水源蓄热回路用于在非供热期将地表水源54或低温灌采井57的低温水与第一热源供给回路的热源进行热交换后将换热后的高温水储存于高温蓄采井56内。从而可在夏季非供热期利用地表热源与地表水源或低温灌采井内的低温水进行换热，并将换热后的热水回灌入高温蓄采井进行蓄能。

供暖循环系统包括第二热源供给回路和水源供暖回路，第二热源供给回路用于在供热期使高温蓄采井56内的高温水与水源供暖回路内的供热循环水进行热交换后将换热后的低温水回灌至低温灌采井57。水源供暖回路用于在供热期将供热循环水与第二热源供给回路内的高温水进行热交换后为供热站55提供热源。在冬季供热期，利用高温蓄采井内储存的热能对供热循环水进行换热，实现跨季节蓄热采暖供热的目的。本实用新型将高温蓄采井和低温灌采井作为对井，同时高温蓄采井和低温灌采井可利用新建井或已开采完的地表废井，优先考虑已开采完的地表废井，在没有地表废井的情况下，可以利用新建井，将反季节蓄热与地表井建设、地表废井再利用技术相结合，利用蓄热循环系统在非供热期将地表低温水通过地表热源换热后回灌入高温蓄采井，在供热期再利用供暖循环系统将高温蓄采井内蓄储的热水提供给供热站供热，而换热后的低温水灌入低温灌采井，下个非供热期再抽取低温灌采井内的低温水通过换热器换热后灌入高温蓄采井蓄能，形成双向反复闭式循环系统。

进一步优选地，高温蓄采井56和低温灌采井57为新建井和已有地表废井，且新建井成井于新进系砂砾岩地层，已有地表废井包括石油报废井、长停井、地热报废井、取水报废井、勘探报废井以及观测报废井等地表废井，新建井和已有地表废井具有在新近系砂砾岩层的射孔。进而充分利用新近系砂砾岩含水层保温性好、热量损失小的特点作为蓄储层，结合本申请的循环供暖系统，达到了夏储冬用的储能循环供热的目的。

如图1所示，第一热源供给回路包括地表热源1、地表高温供热管道、换热器9和地表高温回热管道。地表高温供热管道的一端连接地表热源1的出口，另一端连接换热器9的热进口；地表高温回热管道的一端连接换热器9的冷出口，另一端连接地表热源1的进口。优选地，地表热源的来源十分广泛，地表热源1可以是电厂热、风能、太阳能、工业余热等地表清洁能源，具有冬季紧张，夏季严重过剩的特点，因此在非供热期，可充分利用地表热源进行反季节蓄热。优选地，如图1所示，在地表高温供热管道上沿热源流动方向依次设有第一阀门2、第一温度检测装置3、第一压力检测装置4、第一流量检测装置5、第二阀门6和第三阀门7，且第一阀门2靠近地表热源1的出口设置，第二阀门6和第三阀门7靠近换热器9的热进口设置。在地表高温回热管道上依次设有第四阀门10、第五阀门12和第六阀门13，且第四阀门10靠近换热器9的冷出口设置，第六阀门13靠近地表热源1的进口设置。在非供热期，第一热源供给回路处于工作状态，第一阀门2、第一温度检测装置3、第一压力检测装置4、第一流量检测装置5、第二阀门6、第三阀门7、换热器9、第四阀门10、第五阀门12和第六阀门13处于开启状态，使得地表热源1的热源能够经地表热源高温供热管道自换热器的热进口进入换热器进行换热后再从换热器的冷出口排出经地表高温回热管道返回至地表热源1，形成循环利用。

如图1所示，水源蓄热回路包括第一低温水源蓄热回路和第二低温水源蓄热回路。其中，第一低温水源蓄热回路包括地表水源54、地表低温供水管道、换热器9、高温回灌蓄热水管道和高温蓄采井56。地表低温供水管道的一端连接地表水源54的出水口，另一端连接换热器9的冷进口，高温回灌蓄热水管道的一端连接换热器9的热出口，另一端连接高温蓄采井56。如图1所示，地表低温供水管道上沿水流方向依次设有第七阀门53、第二流量检测装置52、第二压力检测装置51、第二温度检测装置50、第八阀门39和第九阀门38。第七阀门53靠近地表水源54的出水口设置，第八阀门39和第九阀门38靠近换热器9的冷进口设置。高温回灌蓄热水管道上沿水流动方向依次设有第十二阀门36、第十三阀门37、第十四阀门25、第一三级过滤器、第三流量检测装置21、第三压力检测装置20和第三温度检测装置19。第一低温水源蓄热回路用于在非供热期将地表水源与地表热源在换热器9进行热交换。优选地，地表水源的来源十分广泛。地表水源54包括江河湖海等自然地表水、收集的雨水、处理后的中水等，可以根据当地条件，优化选择。在非供热期，第一热源供给回路处于工作状态的同时，第一低温水源蓄热回路也处于工作状态，第七阀门53、第二流量检测装置52、第二压力检测装置51、第二温度检测装置50、第八阀门39、第九阀门38、第十二阀门36、第十三阀门37、第十四阀门25、第一三级过滤器、第三流量检测装置21、第三压力检测装置20和第三温度检测装置19均处于开启状态，使得地表水源内的低温水能够经过换热器9的冷进口进入换热器与地表热源进行热交换后自换热器的热出口排出后进入高温蓄采井内进行储热。优选地，第一三级过滤器包括第一级的除砂器24、第二级的10微米过滤器23和第三级的5微米精细过滤器22。以通过第一三级过滤器对换热后进入高温蓄采井56内的高温水进行过滤。

进一步的，如图1所示，第二热源供给回路包括高温蓄采井56、蓄热高温供水管道、换热器9、蓄热低温回水管道和低温灌采井57。其中，蓄热高温供水管道的一端连接高温蓄采井56，另一端连接至换热器9的热进口，蓄热低温回水管道的一端连接至换热器9的冷出口，另一端连接至低温灌采井57。如图1所示，蓄热高温供水管道上沿水流动方向依次设有第十五阀门14、第十六阀门8和第三阀门7，且第十五阀门14靠近高温蓄采井56的出水口设置，第十六阀门8靠近蓄热高温供水管道与地表高温供热管道的连接处设置。蓄热高温供水管道和地表高温供热管道的连接处位于第二阀门6和第三阀门7之间。蓄热低温回水管道上沿水流流动方向依次设有第四阀门10、第十七阀门11、第十八阀门26、第二三级过滤器、第四流量检测装置30、第四温度检测装置32和第四压力检测装置31。第十七阀门11靠近蓄热低温回水管道与地表高温回热管道的连接处设置，该连接处位于第四阀门10和第十七阀门11之间。在供热期，第二热源供给回路处于工作状态，第十五阀门14、第十六阀门8、第三阀门7、换热器9、第四阀门10、第十七阀门11、第十八阀门26、第二三级过滤器、第四流量检测装置30、第四温度检测装置32和第四压力检测装置31均处于开启状态，在高温蓄采井56内设有第一潜水泵15和第一水位检测管16，在供热期，利用第一潜水泵15将高温蓄采井56内的高温蓄热水抽出，进入换热器9的热进口进行换热后自换热器9的冷出口排出后经蓄热低温回水管道回灌至低温灌采井57。优选地，第二三级过滤器包括第一级的除砂器24、第二级的10微米过滤器23和第三级的5微米精细过滤器22，以便通过第二三级过滤器对换热后进入低温灌采井57内的低温水进行过滤。第一水位检测管16用于通电监测高温蓄采井的水位，对井内回灌和开采的量、质及各项动态参数进行监测，不仅可以采集必要的动态数据，还能及时监测系统运行状态，保证系统正常运行。第一潜水泵15通过无缝钢井管连接井口，且第一潜水泵15通过防水电缆与地表电源进行连接。第一潜水泵优选多级高温潜水泵，扬程≥160米。高温潜水泵采用变频控制，根据水泵出水口压力的实时动态来调节变频器频率，更好地满足运行要求。

优选地，如图1所示，水源供暖回路包括供热站55、供热低温循环水管道、换热器9和供热高温循环水管道。供热站55为本系统最终用户，供热站为集中供热首站(热源站)，且供热循环水经换热器封闭循环，不回灌，供热站可利用燃气热泵、燃气锅炉、点热泵等设备参与运行，增加供热能力和热利用率。其中，供热低温循环水管道的一端与供热站55的出水口相连接，另一端连接至换热器9的冷进口；供热高温循环水管道的一端连接至换热器9的热出口，另一端连接至供热站55的进水口。供热低温循环水管道上沿水流方向依次设有第四十八阀门41、第五温度检测装置43、第五压力检测装置42、第五流量检测装置44、第十九阀门45、第八阀门39和第九阀门38。在供热高温循环水管道上沿水流方向依次设有第十二阀门36、第二十阀门35和第二十一阀门34。在供热期，水源供暖回路处于工作状态，第四十八阀门41、第五温度检测装置43、第五压力检测装置42、第五流量检测装置44、第十九阀门45、第八阀门39、第九阀门38、第十二阀门36、第二十阀门35和第二十一阀门34处于开启状态，将供热低温循环水在换热器与第二热源供给回路内的高温水进行热交换，进而为供热站提供热源。

进一步的，水源蓄热回路的第二低温水源蓄热回路包括低温灌采井57、低温供水管道、换热器9、高温回灌蓄热水管道和高温蓄采井56。低温供水管道的一端连接至低温灌采井57的出水口，另一端与地表低温供水管道相连通，以连接至换热器9的冷进口。参考图1，低温供水管道上沿水流方向依次设有第十阀门33、第十一阀门40和第九阀门38，第十阀门33靠近低温灌采井57的出水口设置，第十一阀门40靠近低温供水管道与地表低温供水管道的连接处设置。第二低温水源蓄热回路与第一低温水源蓄热回路共用高温回灌蓄热水管道。第二低温水源蓄热回路用于在下一个非供热期处于工作状态，在下一个非供热期，第一热源供给回路处于工作状态的同时，第二低温水源蓄热回路也处于工作状态，此时第十阀门33、第十一阀门40、第九阀门38、第十二阀门36、第十三阀门37、第十四阀门25、第一三级过滤器、第三流量检测装置21、第三压力检测装置20和第三温度检测装置19均处于开启状态，在低温灌采井57内设有第二潜水泵18和第二水位检测管17。第二潜水泵18将低温灌采井内的低温水抽出使其能够经过换热器9的冷进口进入换热器与地表热源进行热交换后自换热器的热出口排出后进入高温蓄采井内进行储热，循环反复利用。第二水位检测管17用于通电监测低温灌采井的水位，对井内回灌和开采的量、质及各项动态参数进行监测，不仅可以采集必要的动态数据，还能及时监测系统运行状态，保证系统正常运行。第二潜水泵18通过无缝钢井管连接井口，且第二潜水泵18通过防水电缆与地表电源进行连接。第二潜水泵优选多级高温潜水泵，扬程≥160米。高温潜水泵采用变频控制，根据水泵出水口压力的实时动态来调节变频器频率，更好地满足运行要求。

进一步优选地，本申请的循环供热系统还包括补水罐49，补水罐49通过第一进水管与地表低温供水管道相连接，且在第一进水管上设有第二十二阀门48，打开第二十二阀门48，可通过地表水源对补水罐49注水。补水罐49分别通过第一出水管和第二出水管与供热低温循环水管道和地表低温供水管道相连接，在第一出水管上设有第二十三阀门46，在第二出水管上设有第二十四阀门47。进而在打开第二十三阀门46或第二十四阀门47时，可以通过补水罐向供热低温循环水管道或地表低温供水管道内补水，当地表水源缺水时，可以采用补水罐对地表低温供水管道进行补水，以减少开泵次数，节约成本。同时通过补水罐的补水，可以使得热水回灌量大于抽取量，有效的缓解热水紧张的问题。

优选地，本申请的换热器9通过管道与高温蓄采井56、低温灌采井57、地表热源1、地表水源54以及供热站55进行连接，节约投资成本。换热器9为板式换热器，可采用钛板换热模块化机组。优选地，在地表水源54、地表热源1和供热站55内均设有循环水泵。优选地，在第一热源供给回路、第一低温水源蓄热回路、第二低温水源蓄热回路、第二热源供给回路和水源供暖回路的最高处设置自动排气阀，用于排除系统中的水夹带的空气。优选地，本申请的第一压力检测装置、第二压力检测装置、第三压力检测装置、第四压力检测装置和第五压力检测装置为智能无线压力表。本申请的第一流量检测装置、第二流量检测装置、第三流量检测装置、第四流量检测装置和第五流量检测装置为电磁流量计。本申请的第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置和第五温度检测装置为远传温度表。优选地，本申请中的阀门可选用手动蝶阀或电磁自动阀，电磁自动阀可连接传感器实现微机控制。

本实用新型的第一热源供给回路和第一低温水源蓄热回路在非供热期工作，利用地表热源将地表水源通过板式换热器换热后蓄热于高温蓄采井56。除第一热源供给回路和第一低温水源蓄热回路内阀门外，其余回路阀门全部关闭。第二热源供给回路和水源供暖回路在供热期工作，利用第一潜水泵15将高温蓄采井中高温蓄热水抽出，经板式换热器9与供热循环水换热后，为供热站提供热源，同时将换热后的低温水回灌到低温灌采井57。除第二热源供给回路和水源供暖回路内阀门外，其余回路阀门全部关闭。在供热季节，不需要地表热源加热，缓解冬季用热紧张。第一热源供给回路和第二低温水源蓄热回路在下一个非供热期工作，利用第二潜水泵18将低温灌采井57内回灌水抽出，经地表热源将低温回灌水通过板式换热器换热后蓄热于高温蓄采井56。除第一热源供给回路和第二低温水源蓄热回路内阀门外，其余回路阀门全部关闭。本实用新型中，回灌热水温度≥60℃，回灌冷水温度≥9℃，热利用效率较高。

本实用新型的循环供暖系统既解决了夏季热源的蓄储问题，又解决了风能太阳能等清洁能源的蓄储问题，同时增加了冬季供热能力，实现了节能减排。本申请所采用的地表井均在新近系砂砾岩地层射孔，充分利用新近系砂砾岩含水层保温性好、热量损失小的特点作为蓄储层，结合本申请的跨季节蓄热采暖供热系统，通过地表井、水泵、控制阀等装置实现储能热水在非供热季节与供热季节的循环利用，实现了夏储冬用的储能循环供热的目的。本实用新型中应用的是无法再开采或是产出不足的地表废井，属于资源再利用，节省大量打井成本。另外，本实用新型利用地表水源的补给，使热水回灌量大于抽取量，可以有效缓解地热水紧张。本实用新型具有节能减排、修旧利废、错季储能、缓解资源紧张、缓解能源废弃、投资小见效快等优点，可靠性和稳定性较佳，具有显著的经济效益和社会效益。

在本实用新型中，新近系砂砾岩地层的深度、水温、水量是衡量这一地层利用价值与风险评价的重要指标，选择以合适的地层为基础建设本实用新型提供的基于承压含水层的跨季节蓄热的循环供暖系统可以获得更高的经济效益并降低风险。在现有技术的基础上，对新建井和地表废井在目的层定向射孔，以增加回灌蓄储量。射孔数量直接影响本实用新型提供的一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统的稳定性和风险大小。

本实用新型提供的一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统节能减排效果十分显著，例如：一对井按照地表热源将120T/h地表水源从10℃加热到60℃来计算，每小时产60℃热水的产水量为：

cm△t＝4.2*10³*50*1000*120＝2.52*10^10J/h；

按非供热季150天计算，可蓄储热量为：

2.52*10^10J/h*24*150＝9072*10^10J。

按电厂热价36/GJ计算，年产值：

9072*10^10J÷10^9*36＝3,26.6万元。

本实用新型提供的循环供暖系统在减少各种污染物排放方面具有产生良好的效果。9072*10^10J蓄热量折合标准煤：9072*10^10*0.034÷10^9＝3084.48吨标准煤。可减少排放二氧化碳8081.34T，二氧化硫26.22T，氮氧化物22.83T。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，包括蓄热循环系统和供暖循环系统，其中，

所述蓄热循环系统包括第一热源供给回路和水源蓄热回路，所述第一热源供给回路用于在非供热期使地表热源(1)与所述水源蓄热回路内的低温水进行热交换，所述水源蓄热回路用于在非供热期将地表水源(54)或低温灌采井(57)的低温水与所述第一热源供给回路的热源进行热交换后将换热后的高温水储存于高温蓄采井(56)内；

所述供暖循环系统包括第二热源供给回路和水源供暖回路，所述第二热源供给回路用于在供热期使所述高温蓄采井(56)内的高温水与所述水源供暖回路内的供热循环水进行热交换后将换热后的低温水回灌至所述低温灌采井(57)，所述水源供暖回路用于在供热期将供热循环水与所述第二热源供给回路内的高温水进行热交换后为供热站(55)提供热源。

2.根据权利要求1所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，所述第一热源供给回路包括地表热源(1)、地表高温供热管道、换热器(9)和地表高温回热管道，所述地表高温供热管道的一端连接所述地表热源(1)的出口，另一端连接所述换热器(9)的热进口；所述地表高温回热管道的一端连接所述换热器(9)的冷出口，另一端连接所述地表热源(1)的进口。

3.根据权利要求2所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，在所述地表高温供热管道上沿热源流动方向依次设有第一阀门(2)、第一温度检测装置(3)、第一压力检测装置(4)、第一流量检测装置(5)、第二阀门(6)和第三阀门(7)，且所述第一阀门(2)靠近所述地表热源(1)的出口设置，所述第二阀门(6)和所述第三阀门(7)靠近所述换热器(9)的热进口设置；

在所述地表高温回热管道上依次设有第四阀门(10)、第五阀门(12)和第六阀门(13)，且第四阀门(10)靠近所述换热器(9)的冷出口设置，第六阀门(13)靠近所述地表热源(1)的进口设置。

4.根据权利要求1所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，所述水源蓄热回路包括第一低温水源蓄热回路和第二低温水源蓄热回路，其中，

所述第一低温水源蓄热回路包括地表水源(54)、地表低温供水管道、换热器(9)、高温回灌蓄热水管道和高温蓄采井(56)，所述地表低温供水管道的一端连接所述地表水源(54)的出水口，另一端连接所述换热器(9)的冷进口，所述高温回灌蓄热水管道的一端连接所述换热器(9)的热出口，另一端连接所述高温蓄采井(56)；

所述第二低温水源蓄热回路包括低温灌采井(57)、低温供水管道、换热器(9)、高温回灌蓄热水管道和高温蓄采井(56)，所述低温供水管道的一端连接至所述低温灌采井(57)的出水口，另一端与所述地表低温供水管道相连通，以连接至所述换热器(9)的冷进口。

5.根据权利要求4所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，所述地表低温供水管道上沿水流方向依次设有第七阀门(53)、第二流量检测装置(52)、第二压力检测装置(51)、第二温度检测装置(50)、第八阀门(39)和第九阀门(38)，所述第七阀门(53)靠近所述地表水源(54)的出水口设置，所述第八阀门(39)和第九阀门(38)靠近所述换热器(9)的冷进口设置；

所述低温供水管道上沿水流方向依次设有第十阀门(33)、第十一阀门(40)和第九阀门(38)，所述第十阀门(33)靠近所述低温灌采井(57)的出水口设置，所述第十一阀门(40)靠近所述低温供水管道与所述地表低温供水管道的连接处设置；

所述高温回灌蓄热水管道上沿水流动方向依次设有第十二阀门(36)、第十三阀门(37)、第十四阀门(25)、第一三级过滤器、第三流量检测装置(21)、第三压力检测装置(20)和第三温度检测装置(19)。

6.根据权利要求1所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，所述第二热源供给回路包括高温蓄采井(56)、蓄热高温供水管道、换热器(9)、蓄热低温回水管道和低温灌采井(57)，其中，所述蓄热高温供水管道的一端连接所述高温蓄采井(56)，另一端连接至所述换热器(9)的热进口，所述蓄热低温回水管道的一端连接至所述换热器(9)的冷出口，另一端连接至所述低温灌采井(57)；

所述蓄热高温供水管道上沿水流动方向依次设有第十五阀门(14)、第十六阀门(8)和第三阀门(7)，且所述第十五阀门(14)靠近所述高温蓄采井(56)的出水口设置，所述第十六阀门(8)靠近所述蓄热高温供水管道与地表高温供热管道的连接处设置；

所述蓄热低温回水管道上沿水流流动方向依次设有第四阀门(10)、第十七阀门(11)、第十八阀门(26)、第二三级过滤器、第四流量检测装置(30)、第四温度检测装置(32)和第四压力检测装置(31)。

7.根据权利要求1所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，所述水源供暖回路包括供热站(55)、供热低温循环水管道、换热器(9)和供热高温循环水管道，

其中，所述供热低温循环水管道的一端与所述供热站(55)的出水口相连接，另一端连接至所述换热器(9)的冷进口；所述供热高温循环水管道的一端连接至所述换热器(9)的热出口，另一端连接至所述供热站(55)的进水口；

所述供热低温循环水管道上沿水流方向依次设有第五温度检测装置(43)、第五压力检测装置(42)、第五流量检测装置(44)、第十九阀门(45)、第八阀门(39)和第九阀门(38)，在所述供热高温循环水管道上沿水流方向依次设有第十二阀门(36)、第二十阀门(35)和第二十一阀门(34)。

8.根据权利要求4或7所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，还包括补水罐(49)，所述补水罐(49)通过第一进水管与地表低温供水管道相连接，所述补水罐(49)分别通过第一出水管和第二出水管与供热低温循环水管道和地表低温供水管道相连接，且在第一进水管上设有第二十二阀门(48)，在第一出水管上设有第二十三阀门(46)，在第二出水管上设有第二十四阀门(47)。

9.根据权利要求1所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，在所述高温蓄采井(56)内设有第一潜水泵(15)和第一水位检测管(16)，在所述低温灌采井(57)内设有第二潜水泵(18)和第二水位检测管(17)。

10.根据权利要求1所述的利用新建井和地表废井反季节蓄热的循环供热系统，其特征在于，所述高温蓄采井(56)和所述低温灌采井(57)为新建井和已有地表废井，且新建井成井于新进系砂砾岩地层，所述新建井和所述已有地表废井具有在新近系砂砾岩层的射孔。