[發明專利]一種基于自動化控制系統的淺層地熱利用系統

在審

• 申請號: 202010973117.3
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112146296A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 曾一凡;杜鑫;朱柯
• 申請（專利權）人: 北礦大（南京）新能源環保技術研究院有限公司
• 主分類號: F24T10/15
• 分類號: F24T10/15
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 李博茜

本發明公開一種基于自動化控制系統的淺層地熱利用系統，包括地埋管系統、熱補償系統、換熱系統、能耗系統和智能控制系統；所述地埋管系統、熱補償系統、換熱系統、能耗系統由所述智能控制系統控制運行。本發明方案通過錯位埋管法埋設地埋管，可根據需要調節地埋管的運行狀態，使用靈活度大大提高，通過設計熱補償系統，對通過熱交換的介質進行熱補償，避免土壤因采熱過度導致的熱平衡失衡的問題；通過設置攏光組件，最大化的補償土壤熱損失，最大化穩定土壤的熱平衡。

技術領域

本發明屬于節能環保技術領域，具體涉及一種基于自動化控制系統的淺層地熱利用系統。

背景技術

淺層地熱能又名淺層地溫能，是指地表以下一定深度范圍內(一般為恒溫帶至200m埋深)，溫度低于25℃，在當前技術經濟條件下具備開發利用價值的地球內部的熱能資源。淺層地熱能是地熱資源的一部份，也是一種特殊的礦產資源其能量主要來源于太陽輻射與地球梯度增溫。淺層地熱能通過熱泵技術進行采集利用后，可以為建筑物供暖，較常規供暖技術節能50％到60％，運行費用降低約30％到40％。

淺層地熱能分布廣，儲量大，再生迅速，利用價值大。中國淺層地熱能主要通過主要通過地源熱泵技術加以利用采集。不但可以滿足供暖需求，同時也直接降低了排放的污染量，有利于保護環境。

目前現有淺層地熱利用系統自動化控制及檢測水平還比較低，無法及時檢測到故障問題以及解決方案，因此要開發一種智能化程度高的基于自動化控制系統的淺層地熱利用系統。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于自動化控制系統的淺層地熱利用系統。

技術方案：本發明所述一種基于自動化控制系統的淺層地熱利用系統，包括地埋管系統、熱補償系統、換熱系統、能耗系統和智能控制系統；

所述地埋管系統包括地埋管組件、地埋管供水泵，地埋管輔助固定組件，所述地埋管組件采用錯位埋管法埋設，先選取埋管區，并在埋管區分設三個埋管點，三個埋管點呈由淺到深的梯度設置，每個埋管點埋設一組獨立的地埋管組件，每個埋管點底部均設有地埋管輔助固定組件，所述地埋管輔助固定組件與地埋管底部連接，輔助固定地埋管的位置，每個地埋管點的地埋管組件串接后連接地埋管供水泵；

所述熱補償系統包括設置于地埋管系統四周的巖石景觀層，地埋管經過換熱系統后再穿過巖石景觀層內預設的通道內，形成熱補償，然后再循環進入土壤層；

所述換熱系統包括依次串接的壓縮機、蒸發器、節流閥和冷凝器，所述壓縮機上接有換向閥；

所述智能控制系統包括中央處理器、地埋管狀態監測模塊、熱補償系統控制模塊、換熱系統控制模塊、能耗系統控制運行模塊，所述地埋管狀態監測模塊包括介質流速監測分模塊和介質密度抽點檢測模塊；

所述地埋管系統、熱補償系統、換熱系統、能耗系統由所述智能控制系統控制運行。

進一步地，冬季使用過程中，為避免土壤熱平衡失調，所述巖石景觀層四周設有攏光組件，所述攏光組件包括自動旋轉臺以及自動旋轉臺上設置的曲面攏光鏡，所述曲面攏光鏡朝向巖石景觀層。

進一步地，作為較優實施方式，所述地埋管輔助固定組件包括三角錨件，所述三角錨件插設在管洞底部，所述三角錨件的頂部具有自閉式接頭，所述地埋管底部具有配套的連接環，通過自閉式接頭與連接環的連接輔助固定地埋管的位置。

進一步地，作為較優實施方式，所述自閉式接頭包括環框，所述環框底部焊接在所述三角錨件頂部，所述環框底部具有缺口，所述缺口內側設有設有弧形封口，所述弧形封口的一端與環框頂部鉸接，另一端為自由端，所述弧形封口與環框內壁之間設有彈性件，通過彈性件的形變實現弧形封口開合。

進一步地，作為較優實施方式，還包括太陽能供電系統，所述太陽能供電系統與壓縮機電性連接，給壓縮機供電。