[發明專利]一種高溫地熱水串聯供暖系統及其供暖方法

有效

• 申請號: 201210526981.4
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102980234A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 蔣海洋;張明軍
• 申請（專利權）人: 安徽日源環保能源科技有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24D3/02;F24D19/10;F24J3/08
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

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技術領域

本發明涉及水源熱泵空調系統領域，具體是一種高溫地熱水串聯供暖系統及其供暖方法。

背景技術

隨著供暖技術的不斷發展，經歷了火直接供暖、鍋爐供暖、地源熱泵機組供暖、太陽能供暖等發展，目前的供暖技術中存在以下的不足：第一，鍋爐供暖運行費用較高，且安全性欠佳；第二，地源熱泵供暖采用地熱源進行供暖，但當地熱源熱能不充足的情況下，就不能保證供暖的熱量；第三，太陽能供暖受到光熱能限制，供暖不穩定；第四，空氣源熱泵供暖受到環境溫度的影響，也極不穩定。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高溫地熱水串聯供暖系統及其供暖方法，利用地熱源進行供暖，在節能和利用能源的前提下，保證了空調末端供暖熱能的穩定。

本發明的技術方案為：

一種高溫地熱水串聯供暖系統，包括有高溫地熱井和換熱端設置有供暖循環水泵的空調末端，所述的高溫地熱井和空調末端之間連接有一級供暖設備、二級供暖設備和三級供暖設備；所述的一級供暖設備包括有第一換熱器，高溫地熱井和第一換熱器的熱源進口連接，第一換熱器的制冷劑進口和制冷劑出口分別與空調末端連接，且第一換熱器的制冷劑進口和空調末端之間連接有開啟閥門；所述的二級供暖設備包括有第二換熱器和第一水源熱泵，第二換熱器的制冷劑進口和制冷劑出口分別與第一水源熱泵的制冷端連接，第一水源熱泵的制熱端與空調末端連接，且第二換熱器的制冷劑出口與第一水源熱泵的制冷端之間連接有循環泵；所述的三級供暖設備包括有第二水源熱泵，第二水源熱泵的制熱端與空調末端連接；所述的第一換熱器的熱源出口與第二換熱器的熱源進口連接，第二換熱器的熱源出口與第二水源熱泵的制冷端連接，且第二水源熱泵的制冷端與高溫地熱井連接；所述的第一換熱器的熱源出口和第二換熱器的熱源出口處分別設置有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述的供暖循環水泵、開啟閥門、循環泵、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器均與控制器電連接。

所述的高溫地熱井和第一換熱器的熱源進口之間連接有地熱水提水泵，所述的地熱水提水泵與控制器電連接。

所述的第二水源熱泵的制冷端與高溫地熱井之間連接有回水閥，且回水閥與控制器電連接。

所述的第二水源熱泵的制冷端處設置有排水閥和第三溫度傳感器，所述的排水閥、第三溫度傳感器均與控制器電連接。

所述的第一水源熱泵是由第一壓縮機、第一冷凝器、第一節流閥和第一蒸發器循環連接而成，所述的第一水源熱泵的制冷端為第一蒸發器端，第一水源熱泵的制熱端為第一冷凝器端。

所述的第二水源熱泵是由第二壓縮機、第二冷凝器、第二節流閥和第二蒸發器循環連接而成，所述的第二水源熱泵的制冷端為第二蒸發器端，第二水源熱泵的制熱端為第二冷凝器端。

一種高溫地熱水串聯供暖方法，包括以下控制方式：

（1）、一級供暖方式：

當第一溫度傳感器檢測到水溫高于某個設定值T1max時，控制器開啟一級供暖設備，即將供暖循環水泵、地熱水提水泵、開啟閥門和第一換熱器開啟，地熱水提水泵將高溫地熱井內的地熱水傳遞到第一換熱器后，在第一換熱器內與空調末端傳輸過來的制冷劑進行換熱加熱制冷劑，加熱后的制冷劑從第一換熱器的制冷劑出口輸出送至空調末端進行供暖，提升房間溫度，同時第一換熱器內換熱后降溫的地熱水再依次經過第二換熱器、第二蒸發器、回水閥回到高溫地熱井；

（2）、二級供暖方式：

當第一溫度傳感器檢測到水溫低于T1max但高于某個設定值T1min時，控制器開啟二級供暖設備，即開啟供暖循環水泵、地熱水提水泵、循環泵、第二換熱器和第一水源熱泵，地熱水提水泵將高溫地熱井內的地熱水經第一換熱器輸送至第二換熱器，同時空調末端傳輸過來的制冷劑經第一水源熱泵制熱循環后，其第一蒸發器端換熱后的載冷劑進入第二換熱器，低溫的載冷劑與地熱水在第二換熱器進行換熱，低溫的載冷劑被加熱重新進入第一水源熱泵經制熱循環得到加熱后的制冷劑，最后加熱后的制冷劑進入空調末端進行供暖，提升房間溫度，而經過換熱降溫的地熱水再依次經第二蒸發器、回水閥回到高溫地熱井；

（3）、三級供暖方式：

當第二溫度傳感器檢測到水溫中低于某個設定值T2max但高于某個設定值T2min時，控制器開啟三級供暖設備，即開啟供暖循環水泵、地熱水提水泵和第二水源熱泵，地熱水提水泵將高溫地熱井內的地熱水經過第一換熱器、第二換熱器傳輸給第二蒸發器，第二水源熱泵利用地熱水熱能對空調末端輸送至第二水源熱泵的制冷劑進行制熱，制熱后的制冷劑再重新輸送至空調末端的制冷劑熱能，被降溫的地熱水再經回水閥回到高溫地熱井；