基于水热型中深层地热的供热系统的制作方法

本技术涉及市政供热领域，尤其是涉及一种基于水热型中深层地热的供热系统。

背景技术：

1、地热能作为一种非碳基清洁能源，具有连续、稳定、资源可开采等大量优势，在供热领域有着广泛的应用前景。地热能包括0-200m浅层、200-1000m浅层热水层（砂岩）、1000-3000m中深层和3000-5000m深层，浅层热水层的热能水温不高，不易回灌，限制了其应用；1000-3000m中深层第一热储层的热能温度高，水量大，是供热领域近年来的重要研究对象。

2、中深层地热又分为水热型和干热岩型（又称“中深层无干扰”），水热型中深层地热技术是通过向中深层岩层钻井，将中深层地热水直接采出作为热源，由地面系统完成热量提取，用于地面建筑物供暖，现有已投入使用的示范性项目的利用原则“取热不取水、全封闭回灌”，也被证实成熟、可靠、持续性强。但是，现有中深层地热供热技术普遍存在单一供热，无法协调供热，热源利用率低；与其他能源的互补耦合性较差等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出了一种基于水热型中深层地热的供热系统，在满足市政一次网供热需求的基础上，提高了地热的利用率。

2、为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

3、本实用新型所述的基于水热型中深层地热的供热系统，包括生产井、回灌井、软水供水单元、供热单元，还包括一级换热器和第二换热单元，所述第二换热单元包括二级换热器和第一热泵机组，所述二级换热器和第一热泵机组之间通过管路形成第一循环回路，所述第一循环回路上具有第一循环泵；所述生产井通过地热供水管路将所述一级换热器和二级换热器依次串联在一起，二级换热器通过地热回水管路与所述回灌井连通；一级换热通道的热水出口分为两路，一路与市政一次网热水供水管道连接且该路具有第六阀，另一路与所述供热单元连接；热水回水管路经所述第一热泵机组换热后与一级换热器的回水口连通，且所述软水供水单元的供水管路与所述热水回水管路连通。

4、有益效果是：本实用新型采用梯度换热，利用地热先后对软水进行热交换，提高了中深层地热的利用率，进而降低碳基能源的消耗，节能环保。本实用新型利用三级换热来吸收地热水的热量，并耦合热泵技术，大大提高了地热水热能的利用率，并提高了市政一次网的供水温度，进而降低了整个系统的运行成本；另外，地热能的高效转化也在一定程度上减少供热单元在整个供暖季的供暖时长，进一步节约碳基能源，低碳减排，绿色环保。

5、优选的，本实用新型还包括第三换热单元，所述第三换热单元具有三级换热器和第二热泵机组，所述三级换热器和第二热泵机组之间通过管路形成第二循环回路，且所述第二循环回路上具有第二循环泵；所述二级换热器的地热出口分为两路，第一路与三级换热器连通且第一路上设置有第二阀，第二路与所述地热回水管路连接且该支路具有第一阀；三级换热器与地热回水管路连接，且三级换热器的地热水出口处具有第三阀；第二路和三级热水器的地热水出口之间的管路上具有第十阀；所述热水回水管路分为两路，一路与第一热泵机组连通且该路具有第十一阀，另一路与第二热泵机组连通且该路具有第五阀，第二热泵机组的热水出口通过管路与第一热泵机组连通且该管路上具有第四阀。有益效果是：本实用新型采用三级梯度供热，根据室外温度确定第三换热单元的工作状态，以满足市政一次网的用热需求。

6、优选的，所述供热单元包括吸收式热泵机组和燃气热水锅炉，所述热水供水管路的一支路与所述吸收式热泵机组连接且该支路上具有第八阀；所述燃气热水锅炉的出口与市政一次网热水供水管道连通，燃气热水锅炉的热水出口处具有第七阀；市政一次网供水管路的水源端具有第一温度传感器。

7、优选的，所述燃气热水锅炉的热风通道与吸收式热泵机组连接，实现燃气热水锅炉的烟气余热的回收，提高燃气热水锅炉的热效率。

8、优选的，靠近所述一级换热器的热水供水管路上设置有第二温度传感器。

9、优选的，所述软水供水单元包括通过补水管路依次连接的软化水设备、软化水箱和补水泵，所述补水泵的出口与所述热水回水管路连接，所述补水管路的进口处具有第九阀。在试运行时向热水供水和热水回水提供足够的循环水量。

技术特征：

1.一种基于水热型中深层地热的供热系统，包括生产井、回灌井、软水供水单元、供热单元，其特征在于：还包括一级换热器和第二换热单元，所述第二换热单元包括二级换热器和第一热泵机组，所述二级换热器和第一热泵机组之间通过管路形成第一循环回路，所述第一循环回路上具有第一循环泵；所述生产井通过地热供水管路将所述一级换热器和二级换热器依次串联在一起，二级换热器通过地热回水管路与所述回灌井连通；一级换热通道的热水出口分为两路，一路与市政一次网热水供水管道连接且该路具有第六阀，另一路与所述供热单元连接；热水回水管路经所述第一热泵机组换热后与一级换热器的回水口连通，且所述软水供水单元的供水管路与所述热水回水管路连通。

2.根据权利要求1所述的基于水热型中深层地热的供热系统，其特征在于：还包括第三换热单元，所述第三换热单元具有三级换热器和第二热泵机组，所述三级换热器和第二热泵机组之间通过管路形成第二循环回路，且所述第二循环回路上具有第二循环泵；所述二级换热器的地热出口分为两路，第一路与三级换热器连通且第一路上设置有第二阀，第二路与所述地热回水管路连接且第二路具有第一阀；三级换热器与地热回水管路连接，且三级换热器的地热水出口处具有第三阀；第二路和三级热水器的地热水出口之间的管路上具有第十阀；

3.根据权利要求1所述的基于水热型中深层地热的供热系统，其特征在于：所述供热单元包括吸收式热泵机组和燃气热水锅炉，热水供水管路的一支路与所述吸收式热泵机组连接且该支路上具有第八阀；所述燃气热水锅炉的出口与市政一次网热水供水管道连通，燃气热水锅炉的热水出口处具有第七阀；市政一次网供水管路的水源端具有第一温度传感器。

4.根据权利要求3所述的基于水热型中深层地热的供热系统，其特征在于：所述燃气热水锅炉的热风通道与吸收式热泵机组连接。

5.根据权利要求1所述的基于水热型中深层地热的供热系统，其特征在于：靠近所述一级换热器的热水供水管路上设置有第二温度传感器。

6.根据权利要求1所述的基于水热型中深层地热的供热系统，其特征在于：所述软水供水单元包括通过补水管路依次连接的软化水设备、软化水箱和补水泵，所述补水泵的出口与所述热水回水管路连接，所述补水管路的进口处具有第九阀。

技术总结
本技术公开了一种基于水热型中深层地热的供热系统，包括生产井、回灌井、软水供水单元、供热单元、一级换热器和第二换热单元，第二换热单元包括二级换热器和第一热泵机组，二级换热器和第一热泵机组之间通过管路形成第一循环回路；生产井通过地热供水管路将一级换热器和二级换热器串联，二级换热器通过地热回水管路与回灌井连通；一级换热通道的热水出口分为两路，一路与市政一次网热水供水管道连接，另一路与供热单元连接。本技术利用三级换热来吸收地热水的热量，并耦合热泵技术，提高了地热水热能的利用率和市政一次网的供水温度，降低了整个系统的运行成本；地热能的高效转化也在一定程度上减少供热单元在整个供暖季的供暖时长。

技术研发人员：商艳霞,陈春喜,孔永奎,刘岩
受保护的技术使用者：机械工业第六设计研究院有限公司
技术研发日：20240418
技术公布日：2024/12/19