一种地源热泵系统的制作方法

1.本发明涉及地热能供暖的技术领域，尤其是涉及一种地源热泵系统。


背景技术：

2.我国石油资源丰富，因此全国每年有许多废弃油井产生。油井深度一般在1000-3000m，有的更深，而地层深处蕴藏丰富的地热资源。对废弃油井稍加改造，就可变废为宝，用于绿色、清洁能源地热能的开发，还可以减少常规地热能开发所需的钻井费用。
3.对于地热的开采可以采用“取水式采热”的方式进行，即在需要对地热进行开采时，工作人员可以将保温管插入至地热井中并形成同心套管，而后将冷水注入到保温管与废弃油井井壁之间的环形空间内，而后地热对冷水进行持续加热，当冷水完全转化为热水后，工作人员便可以通过抽水泵将热水从保温管转移到地面，从而完成对地热的回收利用。
4.然而，受气候的影响，人们对供热的需求主要集中的冬季，而在春、夏、秋等季节时，地热井将长时间处于闲置状态，存在地热能源利用率相对较低的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善地热能源利用率相对较低的问题，本技术提供一种地源热泵系统。
6.本技术提供的一种地源热泵系统采用如下的技术方案：
7.一种地源热泵系统，包括地热井采热装置、热泵机组以及加热炉，所述地热井采热装置上设置有接地源出水管以及接地源入水管，所述加热炉上设置有接热源出水管以及接热源入水管，且所述接地源出水管、所述接地源入水管、所述接热源出水管以及所述接热源入水管上均设置有控制阀组以及数据表组；
8.所述热泵机组上设置有接地源入口、接地源出口、接热源入口以及接热源出口，所述接地源出水管远离地热井采热装置的一端与接地源入口相互连通，所述接地源入水管远离地热井采热装置的一端与接地源出口相互连通；所述接热源出水管远离加热炉的一端与接热源入口相互连通，所述接热源入水管远离加热炉的一端与接热源出口相互连通。
9.通过采用上述技术方案，当需要对用户进行供热时，工作人员可以直接通过接地源入水管将冷水转移至地热井内，通过接热源入水管将冷水转移至加热炉内，此时，地热井以及加热炉同时进行热水转化，再之后，热水便可以通过接地源出水管以及接热源出水管转移至热泵机组处，而热泵机组则将热水传输至用户处。通过对地热井热能的回收利用，有效减少对地热资源的浪费。
10.而在春夏秋等不需要供暖的季节时，从地热井传输至热泵机组内的热水可以通过接热源入水管转移至加热炉内，此时，加热炉作为储水箱对热水进行储存并保温，从而进一步减少对地热资源的浪费，有效提高对地热资源的利用率。
11.可选的，还包括集成增压橇，所述集成增压橇上设置有集成增压入口以及集成增压出口，所述接热源出水管上设置有集成增压出水管，所述接热源入水管上设置有集成增压入水管，且所述集成增压出水管以及所述集成增压入水管上均设置有控制阀组以及数据
表组；
12.所述集成增压出水管远离所述接热源出水管的一端与所述集成增压出口相互连通，所述集成增压入水管远离所述接热源入水管的一端与所述集成增压入口相互连通。
13.通过采用上述技术方案，在进行冷热水传输的过程中，集成增压撬可以对热泵机组的压力进行控制，从而有效降低冷热水传输的操作难度，间接减少因为冷热水传输缓慢而对地热资源的浪费。
14.可选的，还包括旁通管网，所述旁通管网包括接地源出水支管、接地源入水支管、接热源出水支管、接热源入水支管、第一控制管以及第二控制管，所述接地源出水支管、所述接热源出口、所述接热源入口、所述第一控制管以及所述第二控制管均设置有蝶阀；
15.所述接地源出水支管的一端与所述接地源出水管相互连通，所述接地源出水支管的另一端与所述接地源入口相互连通，所述接地源入水支管的一端与所述接地源入水管相互连通，所述接地源入水支管的另一端与所述接地源出口相互连通；
16.所述接热源出水支管的一端与所述接热源出水管相互连通，所述接热源出水支管的另一端与所述接热源入口相互连通，所述接热源入水支管的一端与所述接热源入水管相互连通，所述接热源入水支管的另一端与所述接热源出口相互连通；
17.所述第一控制管的一端设置于所述接地源出水支管与所述接地源入口的连接处，所述第一控制管的另一端设置于所述热源出水支管与所述接热源入口的连接处；所述第二控制管的一端设置于所述接地源出水支管与所述接地源出水管的连接处，所述接地源出水支管上的蝶阀设置于所述第一控制管与所述第二控制管之间，所述第二控制管的另一端设置于所述热源入水支管与所述接热源出口的连接处。
18.通过采用上述技术方案，当从地热井传输的热水温度正常时，工作人员可以开启接地源出水支管、接热源出口以及接热源入口上的蝶阀，关闭第一控制管以及第二控制管上的蝶阀，从而促使热水可以正常通过接地源出水支管以及接热源出水支管进入至热泵机组内。
19.而当从地热井传输的热水温度过高或者过低时，工作人员可以关闭接地源出水支管、接热源出口以及接热源入口上的蝶阀，开启第一控制管以及第二控制管上的蝶阀，此时，从地热井传输上来的热水直接通过第二控制管、接热源入水支管以及接热源入水管转移至加热炉内进行温度控制。当加热炉内的热水转化为指定温度后，热水再通过接热源出水管、接热源出水支管、第一控制管以及接地源出口转移至热泵机组内，最后热泵机组再将热水传输给客户，有效提高热水温度的稳定性。
20.可选的，所述第一控制管以及所述第二控制管上设置有止回阀以及压力表。
21.通过采用上述技术方案，在对正常热水或者温度过高过低的热水进行传输时，止回阀可以对传输方向进行限制，有效减少热水回流的可能性，而压力表可以促使工作人员实时了解系统管路情况，从而促使对系统的压力调节更为简单方便。
22.可选的，所述控制阀组包括依次相连的放空阀、对夹式止回阀、对夹式蝶阀以及电动阀。
23.通过采用上述技术方案，在对冷热水进行传输的过程中，对夹式止回阀可以对冷热水的传输方向进行限制，有效减少冷热水回流的可能性。电动阀可以自动对管路进行截断，从而完成对冷热水进行阻挡，而对夹式蝶阀则可以在电动阀出现损坏时，代替电动阀的
功能。而放空阀则可以在系统非工作状态或者紧急状态下将管路中的空气进行排出，有效提高系统的安全性。
24.可选的，所述数据表组包括依次相连的温度计以及压力表。
25.通过采用上述技术方案，在对冷热水进行传输的过程中，温度计可以对水流的温度进行实时检测，从而促使工作人员可以快速了解水流温度，从而决定将水流转移至何处。而压力表可以对系统管路内的压力进行检测，从而促使工作人员可以快速对系统管路内的压力进行控制。
26.可选的，所述接地源出水管、所述接地源入水管、所述接热源出水管、所述接热源入水管、所述集成增压出水管以及所述集成增压入水管上还设置有橡胶软接。
27.通过采用上述技术方案，在对冷热水进行传输的过程中，橡胶软接可以起到抗震降噪的作用，同时还可以吸收系统运行时管路产生的位移，有效减少管路发生损坏的可能性，有效提高系统的安全性。
28.可选的，所述接地源出水管、所述接地源入水管、所述接热源出水管、所述接热源入水管、所述集成增压出水管以及所述集成增压入水管上还设置有y型过滤器。
29.通过采用上述技术方案，在对冷热水进行传输的过程中，y型过滤器可以对冷热水中的杂质进行过滤，有效提高热水的纯净度。
30.可选的，所述地热井采热装置包括支撑座、注水管以及保温管，所述注水管与所述接地源入水管相互连通，所述保温管与所述接热源出水管相互连通；
31.所述支撑座固定连接于地热井的管口，所述注水管容置于地热井内，所述注水管的外壁与地热井的井壁抵接，地热井通过所述注水管将热量转移至冷水处，所述注水管的上端与支撑座固定连接；所述保温管容置于所述注水管内，所述保温管的上端与支撑座固定连接。
32.通过采用上述技术方案，当需要进行取热操作时，工作人员可以首先通过接地源入水管将热水转移至注水管内，此时，地热井通过注水管将热量转移至冷水中，从而将冷水转化为热水，再之后，工作人员便可以通过保温管以及接地源出水管将热水转移至热泵机组处，而热泵机组再将热水传输给用户。
33.另外，注水管还可以对地热井的井壁进行保护，从而有效减少冷水对地热井井壁的损坏，有效提高取热时的安全性。
34.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
35.1.在春夏秋等不需要供暖的季节时，从地热井传输至热泵机组内的热水可以转移至加热炉内进行储存并保温，从而进一步减少对地热资源的浪费；
36.2.进行冷热水传输的过程中，集成增压撬可以对热泵机组的压力进行控制，从而有效降低冷热水传输的操作难度，间接减少因为冷热水传输缓慢而对地热资源的浪费；
37.3.当从地热井传输的热水温度过高或者过低时，工作人员可以通过旁通管网将热水转移至加热炉内并进行温度控制；而当加热炉内的热水转化为指定温度后，旁通管网又可以将热水转移至热泵机组内，最后热泵机组再将热水传输给客户，有效提高热水温度的稳定性。
附图说明
38.图1是地源热泵系统的示意图。
39.图2是图1中a部的放大示意图。
40.图3是旁通管网的示意图。
41.图4是地热井采热装置的示意图。
42.附图标记说明：1、地热井采热装置；2、热泵机组；3、集成增压橇；4、旁通管网；5、加热炉；11、接地源出水管；12、接地源入水管；13、支撑座；14、注水管；15、保温管；21、接地源入口；22、接地源出口；23、接热源入口；24、接热源出口；31、集成增压入口；32、集成增压出口；41、接地源出水支管；42、接地源入水支管；43、接热源出水支管；44、接热源入水支管；45、第一控制管；46、第二控制管；51、接热源出水管；52、接热源入水管；53、集成增压出水管；54、集成增压入水管；61、控制阀组；62、数据表组；63、橡胶软接；64、y型过滤器；611、放空阀；612、对夹式止回阀；613、对夹式蝶阀；614、电动阀；615、蝶阀；616、止回阀；621、温度计；622、压力表；6151、蝶阀一；6152、蝶阀二；6153、蝶阀三；6154、蝶阀四；6155、蝶阀五。
具体实施方式
43.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
44.本技术实施例公开一种地源热泵系统。参照图1，地源热泵系统包括地热井采热装置1、热泵机组2、集成增压橇3、旁通管网4以及加热炉5，其中，地热井采热装置1用于对地热进行收集，加热炉5用于进行辅助供热，热泵机构用于将热水输送至用户，且在本实施例中，热泵机组2为一体式橇装热泵机组2，集成增压橇3用于对系统的压力进行调节，旁通管网4用于对不同温度下的水流进行分流调节。
45.具体的，地热井采热装置1上安装有接地源出水管11以及接地源入水管12，热泵机组2上安装有接地源入口21以及接地源出口22，接地源出水管11远离地热井采热装置1的一端通过旁通管网4与接地源入口21相互连通，接地源入水管12远离地热井采热装置1的一端则通过旁通管网4与接地源出口22相互连通。
46.加热炉5上安装有接热源出水管51以及接热源入水管52，热泵机组2上还安装有接热源入口23以及接热源出口24，接热源出水管51远离加热炉5的一端通过旁通管网4与接热源入口23相互连通，接热源入水管52远离加热炉5的一端通过旁通管网4与接热源出口24相互连通。
47.集成增压橇3上安装有集成增压入口31以及集成增压出口32，接热源出水管51上连通有集成增压出水管53，接热源入水管52上连通有集成增压入水管54，集成增压出水管53远离接热源出水管51的一端与集成增压出口32相互连通，集成增压入水管54远离接热源入水管52的一端与集成增压入口31相互连通。
48.当需要进行供热时，工作人员可以直接通过接地源入水管12将冷水转移至地热井采热装置1内，通过接热源入水管52将冷水转移至加热炉5内，此时，地热井以及加热炉5同时进行热水转化，再之后，热水便可以通过接地源出水管11以及接热源出水管51转移至热泵机组2处，而热泵机组2则将热水传输至用户处。而集成增压橇3始终对系统管路内的压力进行调节。
49.而在春夏秋等不需要供热的季节时，从地热井传输至热泵机组2内的热水直接通
过接热源入水管52转移至加热炉5内，此时，加热炉5作为储水箱对热水进行储存并保温，而在需要对用户进行供热时，加热炉5内的热水再通过接热源出水管51转移至热泵机组2处。
50.而为了促使工作人员可以更为准确的了解管路内部状态并对管路进行控制，在本实施例中，接地源出水管11的两端、接地源入水管12的两端、接热源出水管51的两端、接热源入水管52的两端、集成增压出水管53远离接热源出水管51的一端以及集成增压入水管54远离接热源入水管52的一端上均设置有控制阀组61以及数据表组62。
51.参照图1和图2，控制阀组61包括依次相连的放空阀611、对夹式止回阀612、对夹式蝶阀613以及电动阀614，其中，对夹式止回阀612用于对冷热水的传输方向进行限制，电动阀614用于自动对管路进行截断，对夹式蝶阀613用于在电动阀614出现损坏时代替电动阀614的功能，则用于在放空阀611系统非工作状态或者紧急状态下对管路内的空气进行排出。
52.数据表组62包括依次相连的温度计621以及压力表622，其中，温度计621用于对水流的温度进行实时检测，从而帮助工作人员决定将水流转移至何处。而压力表622用于对系统管路内的压力进行检测，从而帮助工作人员可以快速对系统管路内的压力进行控制。
53.另外，接地源出水管11的两端、接地源入水管12的两端、接热源出水管51的两端、接热源入水管52的两端、集成增压出水管53远离接热源出水管51的一端以及集成增压入水管54远离接热源入水管52的一端还安装有橡胶软接63以及y型过滤器64，其中，橡胶软接63起到抗震降噪的作用，同时还可以吸收系统运行时管路产生的位移，而y型过滤器64用于将冷热水中的杂质进行过滤。
54.然而，由于地热井的温度难以预测，所以从地热井传输上来的热水温度可能过高或者过低，从而导致输送给用户的热水温度存在不稳定的缺陷。对此，在本实施例中，旁通管网4便是用于将温度过高或过低的热水进行转移转化。
55.参照图1和图3，旁通管网4包括接地源出水支管41、接地源入水支管42、接热源出水支管43、接热源入水支管44、第一控制管45以及第二控制管46，且接地源出水支管41、接热源出口24、接热源入口23、第一控制管45以及第二控制管46均设置有蝶阀。
56.以下为了方便叙述，将接地源出水支管41上的蝶阀定义为蝶阀一6151。将第一控制管45上的蝶阀定义为蝶阀二6152、将接热源入口23上的蝶阀定义为蝶阀三6153，将接热源出口24上的蝶阀定义为蝶阀四6154，将第二控制管46上的蝶阀定义为蝶阀五6155。
57.接地源出水支管41的一端与接地源出水管11相互连通，接地源出水支管41的另一端与接地源入口21相互连通。接地源入水支管42的一端与接地源入水管12相互连通，接地源入水支管42的另一端与接地源出口22相互连通。
58.接热源出水支管43的一端与接热源出水管51相互连通，接热源出水支管43的另一端与接热源入口23相互连通，接热源入水支管44的一端与接热源入水管52相互连通，接热源入水支管44的另一端与接热源出口24相互连通。
59.第一控制管45的一端安装于接地源出水支管41与接地源入口21的连接处，第一控制管45的另一端安装于接热源出水支管43与接热源入口23的连接处。第二控制管46的一端安装于接地源出水支管41与接地源出水管11的连接处，蝶阀一6151安装于第一控制管45与第二控制管46之间，第二控制管46的另一端安装于接热源入水支管44与接热源出口24的连接处。
60.当从地热井传输的热水温度正常时，工作人员可以开启蝶阀一6151、蝶阀三6153以及蝶阀四6154，关闭蝶阀二6152和蝶阀五6155，从而促使热水可以正常通过接地源出水支管41以及接热源出水支管43进入至热泵机组2内。
61.而当从地热井传输的热水温度过高或者过低时，工作人员可以关闭蝶阀一6151、蝶阀三6153以及蝶阀四6154，开启蝶阀二6152和蝶阀五6155，而后，从地热井传输上来的热水直接通过第二控制管46、接热源入水支管44以及接热源入水管52转移至加热炉5内进行温度控制。当加热炉5内的热水转化为指定温度后，热水再通过接热源出水管51、接热源出水支管43、第一控制管45以及接地源出口22转移至热泵机组2内，最后热泵机组2再将热水传输给客户。
62.而为了促使第一控制管45与第二控制管46内的热水传输更为安全，在本实施例中，第一控制管45以及第二控制管46上还安装有止回阀616以及压力表622，从而对第一控制管45以及第二控制管46内的传输方向和压力进行监控控制。
63.参照图1和图4，地热井采热装置1包括支撑座13、注水管14以及保温管15，其中，支撑座13固定连接于地热井的井口处，而注水管14以及保温管15均固定连接于支撑座13上。
64.其中，注水管14的一端与接地源入水管12相互连通，而注水管14的另一端容置于地热井内，且注水管14的外壁与地热井的井壁抵接。保温管15的一端与接地源出水管11相互连通，而保温管15的另一端容置于注水管14内。
65.需要说明的是，注水管14的下端可以为封闭式，也可以为开放式，而当注水管14的下端为开放式时，为了减少杂质进入注水管14内的可能性，注水管14的下端需要安装过滤网，而在本实施例中，以注水管14的下端为封闭式为例进行叙述，且注水管14的下端安装有温度传感器，而注水管14的材质可以根据实际任意选择导热材料，从而促使地热油井的热量可以通过注水管14正常转移至冷水处。而对于注水管14以及保温管15与支撑座13的固定连接方式可以根据实际选用螺纹连接、卡接固定等常规固定连接方式。
66.本技术实施例一种地源热泵系统的实施原理为：
67.当需要进行供热时，工作人员可以直接通过接地源入水管12将冷水转移至地热井采热装置1内，通过接热源入水管52将冷水转移至加热炉5内，此时，地热井以及加热炉5同时进行热水转化，再之后，热水便可以通过接地源出水管11以及接热源出水管51转移至热泵机组2处，而热泵机组2则将热水传输至用户处。而集成增压橇3始终对系统管路内的压力进行调节。
68.而在春夏秋等不需要供热的季节时，从地热井传输至热泵机组2内的热水直接通过接热源入水管52转移至加热炉5内，此时，加热炉5作为储水箱对热水进行储存并保温，而在需要对用户进行供热时，加热炉5内的热水再通过接热源出水管51转移至热泵机组2处。
69.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。