[發(fā)明專利]一種高效利用深井地熱的供熱系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010516538.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111637513B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 汪仁建;張永亮;張傳柱;張西龍;路成剛;王凱訊;盧守青;李威
• 申請（專利權(quán)）人: 山東黃金金創(chuàng)集團有限公司;青島理工大學
• 主分類號: F24D11/02
• 分類號: F24D11/02;F22B1/16;F24T10/30
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 劉玉涵

1.一種高效利用深井地熱的供熱系統(tǒng)，其特征在于：它包括位于深井下的深井泵裝置（1）、加熱源儲罐（2）、空氣熱泵（3）、地熱熱泵裝置（4）以及位于地表上的鍋爐供熱裝置（6）；

所述深井泵裝置（1）通過管井與加熱源儲罐（2）相連接并向加熱源儲罐（2）輸送地下水，加熱源儲罐（2）與地熱熱泵裝置（4）之間連接有用于輸送高溫水的熱水管和用于輸送高溫蒸汽的回溫管，地熱熱泵裝置（4）通過管井向上與地表的鍋爐供熱裝置（6）相連接，鍋爐供熱裝置（6）將熱量轉(zhuǎn)移到負載用戶；

所述鍋爐供熱裝置（6）上連接有清水回流管，清水回流管向深井下連接深井泵裝置（1）并將清潔的冷卻水返回到深井泵裝置（1）中，冷卻水在深井泵裝置（1）與地下水的熱能產(chǎn)生超熱蒸汽；

所述空氣熱泵（3）與鍋爐供熱裝置（6）相連接，鍋爐供熱裝置（6）將超熱蒸汽用于操作空氣熱泵（3），空氣熱泵（3）和加熱源儲罐（2）相連接并向加熱源儲罐（2）提供加熱源；

所述深井泵裝置（1）中設置有汽輪機（7），汽輪機（7）負責將超熱蒸汽轉(zhuǎn)換為電能供給空氣熱泵（3）；

所述空氣熱泵（3）通過氣泵將外部空氣被壓縮，空氣內(nèi)能增加的熱量作為加熱源提供給加熱源儲罐（2）；

所述加熱源儲罐（2）的下端部與熱水管相連接并提供高溫水到地熱熱泵裝置（4），加熱源儲罐（2）的上端部與回溫管相連接并接收地熱熱泵裝置（4）的高溫蒸汽；

所述地熱熱泵裝置（4）用于接收加熱源儲罐（2）的高溫水，地熱熱泵裝置（4）與鍋爐供熱裝置（6）之間設置有負載水泵（5），負載水泵（5）驅(qū)動地熱熱泵裝置（4）向鍋爐供熱裝置（6）提供高溫水。

2.一種如權(quán)利要求1所述的高效利用深井地熱的供熱系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：

所述工作方法為：通過深井泵裝置輸送地下水到加熱源儲罐（2）中，加熱源儲罐（2）對地下水的熱能進行蓄熱，如果加熱源儲罐（2）熱能不足時，通過空氣熱泵（3）對空氣壓縮，所產(chǎn)生熱量作為加熱源提供給加熱源儲罐（2），加熱源儲罐（2）與地熱熱泵裝置（4）之間循環(huán)來進行熱源交換，一方面，加熱源儲罐（2）提供高溫水到地熱熱泵裝置（4），另一方面，地熱熱泵裝置（4）在冷卻過程中將從地熱儲熱泵裝置交換的高溫水熱量返回到加熱源儲罐（2），以供加熱源儲罐 （2）保持恒定的熱源溫度；

地熱熱泵裝置（4）向上通過負載水泵（5）將高溫水輸送給鍋爐供熱裝置（6），進而通過鍋爐供熱裝置（6）熱交換供后端用戶使用，鍋爐供熱裝置（6）將熱交換后的冷卻水返回到深井泵裝置（1）中，冷卻水在深井泵裝置（1）與地下水的熱能產(chǎn)生超熱蒸汽；超熱蒸汽在鍋爐供熱裝置（6）中的汽輪機（7）的作用下，將超熱蒸汽轉(zhuǎn)換為電能供給空氣熱泵（3），空氣熱泵（3）再給加熱源儲罐（2）提供加熱源，并形成循環(huán)的高效且恒溫的供熱系統(tǒng)。