CN220852298U - 一种无供冷需求的供能系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无供冷需求的供能系统,涉及绿色能源应用工程技术领域，一定程度上能够降低地热能的热失衡的概率，同时也能够满足用户的供热需求。所述无供冷需求的供能系统包括：浅层地热井,被配置为用于通过管道向末端用户供热；太阳能集热器，被配置为用于向末端用户提供生活热水；第一换热器，所述第一换热器的一侧与所述浅层地热井连接，所述第一换热器的另一侧与所述太阳能集热器连接，所述第一换热器被配置为用于将所述太阳能集热器提供的热能存储于所述浅层地热井。

Description

一种无供冷需求的供能系统

技术领域

本申请涉及绿色能源应用工程技术领域，尤其涉及一种无供冷需求的供能系统。

背景技术

由于传统的采用化石燃料供暖会带来严重的环境污染问题，化石燃料属于不可再生资源，为了减少环境的破坏，清洁供暖技术备受重视。常见的清洁供暖方式主要有燃气供暖、电加热直接供暖、热泵供暖，以及太阳能等可再生能源供暖。

地热能作为地热资源的重要组成部份，具有分布广，储量大，再生迅速，稳定性强等特点。通过采集地热能供给建筑内用户的热能消耗，既能够减少传统燃烧化石能源导致的环境污染，也能够由于其具有分布范围广的特点，能够供应绝大多数建筑的供热需求

现有技术中通过使用地源热泵采集地热能作为供给建筑内用户的主要能源，而随着地热能开发规模的扩大，地热能的热失衡问题逐渐突出，甚至难以独立满足用户的供热需求。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种无供冷需求的供能系统，一定程度上能够降低地热能的热失衡的概率，同时也能够满足用户的供热需求。

本申请实施例提供了一种无供冷需求的供能系统，包括：

浅层地热井,被配置为用于通过管道向末端用户供热；

太阳能集热器，被配置为用于向末端用户提供生活热水；

第一换热器，所述第一换热器的一侧与所述浅层地热井连接，所述第一换热器的另一侧与所述太阳能集热器连接，所述第一换热器被配置为用于将所述太阳能集热器提供的热能存储于所述浅层地热井。

可选的，所述第一换热器与所述浅层地热井之间设置有第一进水管和第一回水管；

其中，温度较低的水沿所述第一进水管由所述浅层地热井进入所述第一换热器，温度较高的水沿所述第一回水管由所述第一换热器进入所述浅层地热井。

可选的，所述第一进水管固定连接有第一止回阀，所述第一止回阀的设置方向为所述浅层地热井向所述第一换热器连通。

可选的，还包括：

中深层地热井，被配置为用于通过管道实现所述浅层地热井的冷热平衡及向末端用户供热；

第二换热器，所述第二换热器的一侧与所述中深层地热井连接，所述第二换热器的另一侧与所述浅层地热井连接，所述第二换热器被配置为用于将所述中深层地热井提供的热能存储于所述浅层地热井。

可选的，所述第一换热器与所述中深层地热井之间设置有第二进水管和第二回水管；

其中，温度较高的水沿所述第二进水管由所述太阳能集热器进入所述第一换热器；温度较低的水沿所述第二进水管由所述第一换热器进入所述太阳能集热器。

可选的，所述第二回水管固定连接有第二止回阀，所述第二止回阀的设置方向为所述第一换热器向所述太阳能集热器连通。

可选的，还包括：

地源热泵，所述地源热泵的一侧与所述浅层地热井连通，所述地源热泵的另一侧用于连接末端用户，所述地源热泵被配置为用于将所述浅层地热井的热能传递至末端用户。

本申请实施例通过太阳能集热器采集太阳能用于满足用户的热水需求，通过地热井满足用户的供热需求，太阳能集热器获取的太阳能转化的热能通过第一换热器用于补充浅层地热井中损耗的热能，从而减缓地热能的消耗速度，可实现降低地热能的热失衡的概率的目的，也能够方便地热能满足用户的供热需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种无供冷需求的供能系统的结构示意图。

附图标记：1、浅层地热井；2、太阳能集热器；3、第一换热器；4、第一进水管；5、第一回水管；6、第一止回阀；7、第二进水管；8、第二回水管；9、第二止回阀；10、中深层地热井；11、第二换热器；12、地源热泵。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

参照图，图1为本申请实施例提供的一种无供冷需求的供能系统的结构示意图。

在一些实施例中，本申请提供了一种无供冷需求的供能系统，无供冷需求的供能系统包括浅层地热井1、太阳能集热器2和第一换热器3。

浅层地热井1设置在存在用户供热需求的建筑的周侧，用于将自身存储的热能通过管道向末端用户供应，管道内均设置有用于携带热能的导热介质，导热介质实施为自来水。通过导热介质携带浅层地热井1中的地热能并传递至末端用户，从而方便解决用户的供热需求。

太阳能集热器2用于向末端用户供应生活热水，太阳能集热器2通过接收太阳辐射从而将自来水进行加热，加热后的自来水用于满足末端用户的日常热水供应。

第一换热器3连接于浅层地热井1与太阳能集热器2之间；第一换热器3的一侧与浅层地热井1连接，第一换热器3的另一侧与太阳能集热器2连接；第一换热器3的原理为将穿过器内腔的不同介质实现热交换，进而使得温度较高的一侧导热介质加热温度较低一侧的导热介质；在本实施例中，第一换热器3用于将太阳能集热器2提供的热能以热交换的方式存储于浅层地热井1内，从而实现补充浅层地热井1的地热能损耗的目的。

通过太阳能集热器2采集太阳能用于满足用户的热水需求，通过地热井满足用户的供热需求，太阳能集热器2获取的太阳能转化的热量通过第一换热器3用于补充浅层地热井1中的能量损耗，从而减缓地热能的消耗速度，可实现降低地热能的热失衡的概率的目的，也能够方便地热能满足用户的供热需求。

在一些实施例中，第一换热器3与浅层地热井1之间设置有第一进水管4和第一回水管5；温度较低的水沿第一进水管4由浅层地热井1进入第一换热器3，温度较高的水沿第一回水管5由第一换热器3进入浅层地热井1。

当浅层地热井1中的温度较低的水沿第一进水管4运动至第一换热器3时，温度较低的水在第一换热器3内接收太阳能集热器2采集的热能从而使得温度升高，温度升高后的水沿第一回水管5由第一换热器3进入至浅层地热井1，从而补充浅层地热井1中损耗的地热能，降低地热能发生冷热失衡的概率。

在一些实施例中，第一进水管4上通过螺纹连接的方式固定连接有第一止回阀6，第一止回阀6实施为单向阀，第一止回阀6的设置方向为浅层地热井1向第一换热器3连通。

由于第一进水管4内流动的水温度较低，将第一止回阀6设置在第一进水管4能够减少水沿第一进水管4内壁流动过程中发生回流的概率，从而方便水沿第一进水管4和第一回水管5在浅层地热井1和第一换热器3之间形成循环，可实现提高补充浅层地热井1消耗的地热能的效率的目的。

在一些实施例中，为了方便补充浅层地热井1的地热能消耗及提供末端用户的供热需求，本申请提供的供能系统还包括中深层地热井10，中深层地热井10用于通过管道实现浅层地热井1的冷热平衡及向末端用户供热。

中深层地热井10与浅层地热井1之间连接有第二换热器11，第二换热器11一侧与中深层地热井10通过管道连接，另一侧与浅层地热井1通过管道连接。

当浅层地热井1能够提供的地热能难以满足末端用户的供热需求时，通过中深层地热井10及浅层地热井1共同满足末端用户的供热需求，同时中深层地热井10的地热能通过第二换热器11补充至浅层地热井1内，可实现维持浅层地热井1的冷热平衡的目的，从而以浅层地热井1的地热能为主承担末端用户的热负荷，中深层地热井10的地热能作为调峰能源的方式满足末端用户的供热需求。

在一些实施例中，第一换热器3与中深层地热井10之间设置有第二进水管7和第二回水管8；温度较高的水沿第二进水管7由太阳能集热器2进入第一换热器3；温度较低的水沿第二回水管8由第一换热器3进入太阳能集热器2。

当太阳能集热器2接收太阳辐射的热能使得水温升高后，温度较低的水沿第二进水管7由太阳能集热器2运动至第一换热器3，温度较高的水在第一换热器3内与浅层地热井1侧温度较低的水发生热交换使得温度降低，温度降低后的水沿第二回水管8由第一换热器3进入太阳能集热器2实现循环，从而通过太阳能集热器2获取的热能补充浅层地热井1中损耗的地热能，降低地热能发生冷热失衡的概率。

在一些实施例中，第二回水管8固定连接有第二止回阀9，第二止回阀9实施为单向阀，第二止回阀9的设置方向为第一换热器3向太阳能集热器2连通。

由于第二回水管8内流动的水温度较低，将第二止回阀9设置在第二回水管8能够减少水沿第二回水管8内壁流动过程中发生回流的概率，从而方便水沿第二进水管7和第二回水管8在太阳能集热器2和第一换热器3之间形成循环，可实现提高太阳能集热器2接收太阳辐射的热能用于补充浅层地热井1消耗的地热能的效率的目的。

在一些实施例中，本申请还包括地源热泵12，地源热泵12一侧与浅层地热井1连通，另一侧用于连接末端用户。

通过地源热泵12提取浅层地热井1中的地热能并用于满足末端用户的供热需求，从而提高浅层地热井1中的地热能满足末端用户的供热需求的效率，降低浅层地热井1中的地热能在输送过程中发生的热能损耗。

本申请的实施例通过太阳能集热器2采集太阳能用于满足用户的热水需求，通过地热井满足用户的供热需求，太阳能集热器2获取的太阳能转化的热量通过第一换热器3用于补充浅层地热井1中的能量损耗，从而减缓地热能的消耗速度，可实现降低地热能的热失衡的概率的目的，也能够方便地热能满足用户的供热需求。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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申请技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种无供冷需求的供能系统，其特征在于，包括：

浅层地热井(1),被配置为用于通过管道向末端用户供热；

太阳能集热器(2)，被配置为用于向末端用户提供生活热水；

第一换热器(3)，所述第一换热器(3)的一侧与所述浅层地热井(1)连接，所述第一换热器(3)的另一侧与所述太阳能集热器(2)连接，所述第一换热器(3)被配置为用于将所述太阳能集热器(2)提供的热能存储于所述浅层地热井(1)。

2.根据权利要求1所述的无供冷需求的供能系统，其特征在于，所述第一换热器(3)与所述浅层地热井(1)之间设置有第一进水管(4)和第一回水管(5)；

其中，温度较低的水沿所述第一进水管(4)由所述浅层地热井(1)进入所述第一换热器(3)，温度较高的水沿所述第一回水管(5)由所述第一换热器(3)进入所述浅层地热井(1)。

3.根据权利要求2所述的无供冷需求的供能系统，其特征在于，所述第一进水管(4)固定连接有第一止回阀(6)，所述第一止回阀(6)的设置方向为所述浅层地热井(1)向所述第一换热器(3)连通。

4.根据权利要求1所述的无供冷需求的供能系统，其特征在于，还包括：

中深层地热井(10)，被配置为用于通过管道实现所述浅层地热井(1)的冷热平衡及向末端用户供热；

第二换热器(11)，所述第二换热器(11)的一侧与所述中深层地热井(10)连接，所述第二换热器(11)的另一侧与所述浅层地热井(1)连接，所述第二换热器(11)被配置为用于将所述中深层地热井(10)提供的热能存储于所述浅层地热井(1)。

5.根据权利要求4所述的无供冷需求的供能系统，其特征在于，所述第一换热器(3)与所述中深层地热井(10)之间设置有第二进水管(7)和第二回水管(8)；

其中，温度较高的水沿所述第二进水管(7)由所述太阳能集热器(2)进入所述第一换热器(3)；温度较低的水沿所述第二进水管(7)由所述第一换热器(3)进入所述太阳能集热器(2)。

6.根据权利要求5所述的无供冷需求的供能系统，其特征在于，所述第二回水管(8)固定连接有第二止回阀(9)，所述第二止回阀(9)的设置方向为所述第一换热器(3)向所述太阳能集热器(2)连通。

7.根据权利要求1所述的无供冷需求的供能系统，其特征在于，还包括：

地源热泵(12)，所述地源热泵(12)的一侧与所述浅层地热井(1)连通，所述地源热泵(12)的另一侧用于连接末端用户，所述地源热泵(12)被配置为用于将所述浅层地热井(1)的热能传递至末端用户。