CN2602323Y

CN2602323Y - 地热资源梯级开发循环利用系统

Info

Publication number: CN2602323Y
Application number: CN 02290860
Authority: CN
Inventors: 何满潮; 李春华; 徐能雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-02-04
Anticipated expiration: 2012-12-10

Abstract

本实用新型提供了一种地热资源梯级开发循环利用系统，该系统包括二级或二级以上采暖系统，建筑物内的采暖设施采用不同的供热参数或不同的设施，形成温度梯级，其中上一级采暖系统的利用温差和下一级采暖系统的利用负荷相匹配。系统设备有：热泵、换热器、采暖设备以及分水器、集水器，各设备之间通过管线相连。利用后的尾水通过回灌井回灌到地下。本实用新型的供热系统实现了地热资源的多级、循环利用，增大了单井供热能力，提高了热利用率，降低了地热水的排放温度，从而有效地利用了地热资源，提高了经济效益，避免了环境热污染和资源的浪费，资源的效能得到了充分的发挥。

Description

地热资源梯级开发循环利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种地热资源梯级开发循环利用系统。

背景技术

利用地热资源进行供暖已经在有地热资源的国家和地区普遍推广，冰岛、日本、奥地利等国在地热供暖方面已经取得了长足的进展。我国在地热供暖方面也有了很大的进步，以天津为例，2001年总供热面积达826万m²，居全国之首。在供热工艺上主要采用管网式供热。虽然过去的十几年中，已探讨和总结了适合于地热采暖的低温大流量的供热技术，但存在一些问题：

①由于利用工艺落后，只能作到地热资源的一级利用，地热水的排放温度一般在40～50℃，有的在50℃以上，从而造成了很大的资源的浪费与环境热污染，系统的效能也不能很好的发挥，效益也不明显。

②资源量与供热规模之间存在矛盾，即在有些地区，利用地热资源进行供暖存在负荷不足的问题。如在天津，比较理想的资源为蓟县系雾迷山组热储，出水温度在80～90℃，出水量在100～150m³/h。一般的工艺设计能满足10万m²的供热。天津市河东区华馨与嘉华小区拟采用地热供热，但规划建设面积都将近20万m²。从项目建设需要出发，地热系统的配套将对整个项目产生较大的拉动。投资效益十分明显。但和总体规划建设规模相比，热源尚有较大缺口，如果只解决10万m²的供热，其余的再另建其他热源，会使项目投资不经济，多热源建设，多系统运行，多层次管理会存在诸多不经济、不合理、浪费大等问题，给项目的拉动和效益的体现都带来制约。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种地热资源梯级开发循环利用系统，使地热供暖从一级利用扩展到多级利用，从而充分发掘地热资源的潜力，减少环境热污染，提高能源利用率。

本实用新型提供了一种地热资源梯级开发循环利用系统，包括至少一个第一梯次采暖系统，其中包括一个与一个开采井连通的第一换热器，一个与第一换热器连接、对经过第一换热器的地热水进行分流的第一分水器，一个与第一分水器连接、利用第一分水器中的地热水进行供暖的一级采暖设备，以及一个连接一级采暖设备、接纳一级采暖设备的排水的第一集水器；

至少一个第二梯次采暖装置，其中包括一个与第一集水器连接、对来自所述第一集水器的排水进行换热的第二换热器，一个与第二换热器连接、对经过第二换热器的地热水进行分流的第二分水器，一个与第二分水器连接、利用第二分水器中的地热水进行供暖的二级采暖设备，以及一个与二级采暖设备相连接、接纳二级采暖设备的排水的第二集水器，所述第二集水器还与所述第一换热器连通，而所述第一换热器又与所述第二换热器连通；

至少一个第三梯次采暖装置，其中包括一个与第二换热器相连接、对所述第二换热器的排水进行补热的热泵，一个与所述热泵连接、利用通过热泵补热的地热水进行供暖的三级采暖设备，以及一个与热泵连接、将三级采暖设备排出的地热水进行回收的回灌井。

第一采暖装置为管网采暖设备，第二采暖装置为地面辐射式采暖设备，第三采暖装置为地板辐射式采暖设备。在第一采暖装置和第二采暖装置之间还设有与第二换热器连接的另一个分水器。

通过本实用新型的供热系统可实现地热资源的多级利用，降低地热水的排放温度，从而有效地利用了地热资源与减少环境热污染，系统的效能得到了充分的发挥，提高了地热利用的经济效益。

附图说明

图1地热资源的三级循环利用系统示意图。

具体实施方式

下面以三级采暖系统为例，对本实用新型的地热资源梯级开发循环利用供热系统进行详细的描述，应该理解本实用新型的保护范围并不限于此。

图1给出了含有三级采暖系统的本实用新型供热系统的示意图。

该地面系统中包含有三级采暖系统(一级、二级以及三级采暖系统)，即：第一梯次采暖系统I、第二梯次采暖系统II、第三梯次采暖系统III以及综合服务供水系统；第一梯次采暖系统I分别与开采井1及第二梯次采暖系统II以及综合服务供水系统相连；第二梯次采暖系统II与第三梯次采暖系统III相连，第三梯次采暖系统III与回灌井12相通。

上述第一梯次采暖系统I包括：第一换热器2、第一分水器3、第一集水器5以及一级采暖设备4，第一换热器2与开采井1相通，地热水经过第一换热器2及第一分水器3后进入一级采暖设备4，供热后进入第一集水器5；

第二梯次采暖系统II包括：第二换热器6、第二分水器7、第二集水器9以及二级采暖设备8，第二集水器9的排水经第二换热器6换热后一部分进入第二分水器7，并进入二级采暖设备8，供热后进入第二集水器9，第二集水器9的排水再经过第一换热器2及第二换热器6换热；

第三梯次采暖系统III包括：热泵10以及第三级采暖设备11，第二换热器6的排水经过热泵10补热后进入第三级采暖设备11，供热后排至回灌井12。

另外，该系统中还安装有取水器，以取出部分供水作为生活用水和泳池用水。

该系统的具体操作过程为：

1、开采出来的地热水，先经过第一换热器2换热后，经由第一分水器3进入一级采暖设备4供热，一级采暖设备4采用管网采暖，排水进入第一集水器5，即为第三梯次采暖系统III；

2、第一集水器5的排水经由第二换热器6换热并经第二分水器7分流后进入二级采暖设备8供热，二级采暖设备8采用地面辐射式采暖系统供热，二级采暖设备II的排水进入第二集水器9；

3、从第一梯次采暖系统I和第二梯次采暖系统II之间提取部分排水供小区居民生活用水和小区综合服务设施的配套。如：小区配套地热游泳池，开发温泉理疗综合服务项目等；

4、由第二梯次采暖系统II排出的地热水，进入热泵机组10进行温度的提升后进入第三梯次采暖系统III，采用新区地板辐射式采暖，或者热泵机组10将温度提升后，将热送回第二梯次采暖系统II热网中，热负荷并入第二梯次采暖系统II热网中，即为第三梯次采暖系统III；

5、热泵机组10排出的地热水由另一眼地热井12回灌到地下。至此完成了一个循环过程。由此解决地热资源利用中存在的诸多问题。

另外，在系统中还可安装除污器，清除水中杂物。安装循环泵，以提供动力推动水循环。还可安装补水箱及补水泵以补充系统的失水。

本实用新型的供热系统实现了地热资源的梯级利用，为40℃以下的地热弃水提供了新的利用途径。目前水源热泵技术已经成熟，主机运行安全可靠，较其它方式具有高效、环保、节能等多项优点。

Claims

1.一种地热资源梯级开发循环利用系统，其特征在于，包括：

至少一个第一梯次采暖系统(I)，其中包括一个与一个开采井(1)连通的第一换热器(2)，一个与第一换热器连接、对经过第一换热器(2)的地热水进行分流的第一分水器(3)，一个与第一分水器(3)连接、利用第一分水器(3)中的地热水进行供暖的一级采暖设备(4)，以及一个连接一级采暖设备、接纳一级采暖设备(4)的排水的第一集水器(5)；

至少一个第二梯次采暖装置(II)，其中包括一个与第一集水器(5)连接、对来自所述第一集水器(5)的排水进行换热的第二换热器(6)，一个与第二换热器(6)连接、对经过第二换热器(6)的地热水进行分流的第二分水器(7)，一个与第二分水器(7)连接、利用第二分水器(7)中的地热水进行供暖的二级采暖设备(8)，以及一个与二级采暖设备(8)相连接、接纳二级采暖设备(8)的排水的第二集水器(9)，所述第二集水器(9)还与所述第一换热器(2)连通，而所述第一换热器(2)又与所述第二换热器(6)连通；

至少一个第三梯次采暖装置(III)，其中包括一个与第二换热器(6)相连接、对所述第二换热器(6)的排水进行补热的热泵(10)，一个与所述热泵(10)连接、利用通过热泵(10)补热的地热水进行供暖的三级采暖设备(11)，以及一个与热泵(10)连接、将三级采暖设备(11)排出的地热水进行回收的回灌井(12)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一采暖装置为管网采暖设备，第二采暖装置为地面辐射式采暖设备，第三采暖装置为地板辐射式采暖设备。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在第一采暖装置和第二采暖装置之间还设有与第二换热器(6)连接的另一个分水器(13)。