CN220287799U - 一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，包括中深层地热地埋管、浅层地热地埋管和热泵机组，所述中深层地热地埋管的输入端和所述浅层地热地埋管的输入端并联后形成地热输入端，所述中深层地热地埋管的输出端和所述浅层地热地埋管的输出端并联后形成地热输出端，所述地热输入端和地热输出端分别接入所述热泵机组的两端形成回路。本实用新型通过设置将浅层地热地埋管和中深层地热地埋管有效的结合连接，使浅层地热地埋管和中深层地热地埋管的地热水均通过热泵机组后实现回流，将两者的地热水结合在一起，实现两者耦合。
Description
技术领域
本实用新型涉及地热能供热技术领域，具体涉及一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统。
背景技术
中深层地热能供热技术是指通过钻机向地下2000～3000m深处钻孔，在钻孔中安装密闭的金属换热器，在金属换热器内注入换热媒介，将地下岩土层的热量通过对流、导热的形式传递出来，向用户供热。
浅层地热能又名浅层地温能，是指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深)，温度低于25℃，并且具备开发利用价值的地球内部的热能资源。浅层地热能是地热资源的一部份，也是一种特殊的矿产资源。
中深层地热前期投资成本较高，浅层地热前期投资较低，后期运行成本较高，如果将中深层地热与浅层地热结合起来，可以将两种技术的长处都发挥出来，同时提高两种地热能的经济性。而将两者并联时，首先压力等级相差较大，中深层地埋管运行压力在0.6Mpa左右，而浅层地埋管的运行压力在0.3Mpa以内，其次中深层地埋管的出水温度较高，进出水温差在15℃左右，而浅层地埋管出水温差在5℃左右，因此，这两种取热方式不能直接耦合。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其同时将中深层地热能与浅层地热能并联后通过热泵机组耦合形成回路，实现两者不同温度的热量耦合，同时也可以使热泵的选型变得相对容易。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其特征在于：包括中深层地热地埋管、浅层地热地埋管和热泵机组，所述中深层地热地埋管的输入端和所述浅层地热地埋管的输入端并联后形成地热输入端，所述中深层地热地埋管的输出端和所述浅层地热地埋管的输出端并联后形成地热输出端，所述地热输入端和地热输出端分别接入所述热泵机组的两端形成回路。
进一步，所述热泵机组的输入端连接有第一混合闭式水箱；所述热泵机组的输出端连接有第二混合闭式水箱，所述中深层地热地埋管的输出端和浅层地热地埋管的输出端均连接至所述的第一混合闭式水箱，所述中深层地热地埋管的输入端和浅层地热地埋管的输入端均连接至所述的第二混合闭式水箱，从所述中深层地热地埋管内获取的中深层地热水和从所述浅层地热地埋管获取的浅层地热水在所述第一混合闭式水箱内混合形成混合热水，所述热泵机组将第一混合闭式水箱内的混合热水的热能提取后回流至所述的第二混合闭式水箱内形成回流水，所述第二混合闭式水箱内的回流水分别回流至所述的中深层地热地埋管和浅层地热地埋管内形成回路。
进一步，所述第一混合闭式水箱和第二混合闭式水箱通过平衡管连接。
进一步，所述第一混合闭式水箱的输出端和所述热泵机组之间串接有热泵循环泵；所述第二混合闭式水箱的输出端和所述中深层地热地埋管之间串接有中深层地埋管循环泵，所述第二混合闭式水箱的输出端和所述浅层地热地埋管之间串接有浅层地埋管循环泵。
进一步，所热泵循环泵和浅层地埋管循环泵的扬程为0.2MPa，所述中深层地埋管循环泵的扬程为0.6MPa。
本实用新型由于采用以上技术方案，其具有以下优点和效果。
(1)本实用新型通过设置两组混合闭式水箱可以将浅层地热地埋管和中深层地热地埋管有效的结合连接，使浅层地热地埋管和中深层地热地埋管的进出水源均通过混合闭式水箱混合后实现回流，将两者的地热水结合在一起，实现两者不同温度的地热水的热量耦合。
(2)由于中深层地埋管的温差比较大，一般为15摄氏度，采用的热泵不是常规热泵机组，需要定制成本高，而采用本实用新型的系统，一方面可以将地热地埋管的温差减小，另一方面可以采用常规的热泵机组，进而使热泵的选型变得相对容易，有利于控制成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
本实用新型附图标记名称如下：
1-热泵机组、2-热泵循环泵、3-第一混合闭式水箱、4-中深层地埋管循环泵、5-中深层地热地埋管、6-平衡管、7-第二混合闭式水箱、8-浅层地埋管循环泵、9-浅层地热地埋管。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
本实用新型提供的一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，将中深层地热地埋管的输出端和浅层地热地埋管的输出端并联后接入热泵机组的两端，使中深层地热地埋管和浅层地热地埋管同时与热泵机组形成回路。本实用新型将浅层地热地埋管和中深层地热地埋管有效的结合连接，使浅层地热地埋管和中深层地热地埋管的进出水均通过热泵机组形成回路，实现将两种不同温度的地热水的热量耦合，同时成本低。
如图1所示。本实用新型的一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，包括中深层地热地埋管5、浅层地热地埋管9和热泵机组1，所述中深层地热地埋管5的输入端和所述浅层地热地埋管9的输入端并联后形成地热输入端，所述中深层地热地埋管5的输出端和所述浅层地热地埋管9的输出端并联后形成地热输出端，所述地热输入端和地热输出端分别接入所述热泵机组1的两端形成回路。
具体的说，所述热泵机组1的输入端连接有第一混合闭式水箱3输出端；所述热泵机组1的输出端连接有第二混合闭式水箱7的输入端，所述中深层地热地埋管5的输出端和浅层地热地埋管9的输出端均连接至所述第一混合闭式水箱3的输入端，所述中深层地热地埋管5的输入端和浅层地热地埋管9的输入端均连接至所述第二混合闭式水箱7的输出端。浅层地热地埋管9作为地热源，从所述浅层地热地埋管9内获取的浅层地热水输出到第一混合闭式水箱3；从所述中深层地热地埋管5内获取的中深层地热水输出到第一混合闭式水箱3与浅层地热水混合形成混合热水，热泵机组1将第一混合闭式水箱3内的混合热水的热能提取后回流至所述的第二混合闭式水箱7内形成回流水，第二混合闭式水箱7将回流水分别回流至所述的中深层地热地埋管5和浅层地热地埋管9内形成回流。第一混合闭式水箱3和第二混合闭式水箱7可以将热泵机组1两端的热地水和回流水分别混合均匀。
进一步，为了使热泵机组1的两端形成等水压，在第一混合闭式水箱3和第二混合闭式水箱7连接有平衡管6。
进一步，为了让地热水和回流水加速流动，在热泵机组1的输入端与第一混合闭式水箱3的输出端之间连接有热泵循环泵2，在第二混合闭式水箱7的输出端与中深层地热地埋管5的输入端之间连接有中深层地埋管循环泵4，在第二混合闭式水箱7的输出端与浅层地热地埋管9的输入端之间连接有浅层地埋管循环泵8。
进一步，为了匹配系统压力，所述的热泵循环泵2和浅层地埋管循环泵8的扬程优选为0.2MPa，所述中深层地埋管循环泵4的扬程优选为0.1MPa。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其特征在于：包括中深层地热地埋管(5)、浅层地热地埋管(9)和热泵机组(1)，所述中深层地热地埋管(5)的输入端和所述浅层地热地埋管(9)的输入端并联后形成地热输入端，所述中深层地热地埋管(5)的输出端和所述浅层地热地埋管(9)的输出端并联后形成地热输出端，所述地热输入端和地热输出端分别接入所述热泵机组(1)的两端形成回路。
2.根据权利要求1所述的一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其特征在于：所述热泵机组(1)的输入端连接有第一混合闭式水箱(3)，所述热泵机组(1)的输出端连接有第二混合闭式水箱(7)，所述中深层地热地埋管(5)的输出端和浅层地热地埋管(9)的输出端均连接至所述的第一混合闭式水箱(3)，所述中深层地热地埋管(5)的输入端和浅层地热地埋管(9)的输入端均连接至所述的第二混合闭式水箱(7)，所述热泵机组(1)将第一混合闭式水箱(3)内的混合热水的热能提取后回流至所述的第二混合闭式水箱(7)内形成回流水，所述第二混合闭式水箱(7)内的回流水分别回流至所述的中深层地热地埋管(5)和浅层地热地埋管(9)内形成回路。
3.根据权利要求2所述的一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其特征在于：所述第一混合闭式水箱(3)和第二混合闭式水箱(7)通过平衡管(6)连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其特征在于：所述第一混合闭式水箱(3)的输出端和所述热泵机组(1)之间串接有热泵循环泵(2)；所述第二混合闭式水箱(7)的输出端和所述中深层地热地埋管(5)之间串接有中深层地埋管循环泵(4)，所述第二混合闭式水箱(7)的输出端和所述浅层地热地埋管(9)之间串接有浅层地埋管循环泵(8)。
5.根据权利要求4所述的一种中深层地热能与浅层地热能耦合供能系统，其特征在于：所热泵循环泵(2)和浅层地埋管循环泵(8)的扬程为0.2MPa，所述中深层地埋管循环泵(4)的扬程为0.6MPa。
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