[發明專利]一種中深層地熱利用的控制結構及控制方法與換熱系統

有效

• 申請號: 202011625619.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112696846B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 郭海明;張靜
• 申請（專利權）人: 中能化綠能科技有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B41/20;F25B49/00;F24T10/17
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 尉保芳

1.一種中深層地熱利用的控制結構，其特征在于，包括：

電動三通閥(3)，所述電動三通閥(3)的第一端用于輸入中深層地熱水；

用于與熱泵機組(11)連通的換熱器(4)，所述換熱器(4)設有相互連通的第一換熱輸入端和第一換熱輸出端以及相互連通的第二換熱輸入端和第二換熱輸出端，所述第一換熱輸入端與所述電動三通閥(3)的第二端連通，所述第一換熱輸出端用于將中深層地熱水返回地層中，所述第二換熱輸入端和所述第二換熱輸出端用于分別與熱泵機組(11)連通；

調節管(5)，所述調節管(5)的一端與所述電動三通閥(3)的第三端連通，所述調節管(5)的另一端用于將中深層地熱水返回地層中；

PLC控制器(1)，所述PLC控制器(1)與所述電動三通閥(3)電連接；

用于檢測所述第二換熱輸出端中水溫的第一溫度傳感器(2)；

其控制方法可包括以下步驟：獲取所述第一溫度傳感器(2)的溫度，

得到動力水溫度；

所述第一溫度傳感器(2)將得到的所述動力水溫度傳輸到所述PLC控制器(1)，所述PLC控制器(1)比較所述動力水溫度與預設的閾值溫度；

根據所述動力水溫度與所述閾值溫度的比較結果，控制所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的打開、關閉以及開度；

所述根據所述動力水溫度與所述閾值溫度的比較結果，控制所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的打開或關閉，

具體為：當所述動力水溫度小于閾值溫度的最小值時，所述PLC控制器(1)發生電信號到所述電動三通閥(3)，將所述電動三通閥(3)第二端打開，將第三端關閉；

當所述動力水溫度大于閾值溫度的最大值時，所述PLC控制器(1)發生電信號到所述電動三通閥(3)，將所述電動三通閥(3)第三端打開，將第二端關閉；

還包括以下步驟：獲取所述電動三通閥(3)的第一端的地熱水的溫度，得到地熱水初始溫度；

將所述地熱水初始溫度傳輸到所述PLC控制器(1)，所述PLC控制器(1)比較所述地熱水初始溫度與預設初始溫度；

若所述地熱水初始溫度大于所述預設初始溫度，則打開所述電動三通閥(3)的第一端和第二端；

若所述地熱水初始溫度小于所述預設初始溫度，則打開所述電動三通閥(3)的第一端和第三端。

2.根據權利要求1所述的中深層地熱利用的控制結構，其特征在于，其特征在于，所述電動三通閥(3)上設有繼電器(8)，所述繼電器(8)與所述PLC控制器(1)電連接，通過所述PLC控制器(1)控制所述電動三通閥(3)的開度。

3.根據權利要求1所述的一種中深層地熱利用的控制結構，其特征在于，所述閾值溫度為10-25℃。

4.根據權利要求1所述的一種中深層地熱利用的控制結構，其特征在于，所述根據所述動力水溫度與所述閾值溫度的比較結果，控制所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的開度，包括以下步驟：當所述動力水溫度位于10℃和25℃之間時，所述PLC控制器(1)賦予控制信號電流大小為4-20mA,并輸送到所述電動三通閥(3)，控制所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的開度為1-99％；當所述動力水溫度大于等于10℃，小于等于18℃時，所述電動三通閥(3)的第三端的開度小于第二端的開度；當所述動力水溫度大于18℃，小于等于25℃時，所述電動三通閥(3)的第三端的開度大于第二端的開度。

5.根據權利要求4所述的一種中深層地熱利用的控制結構，其特征在于，所述控制所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的開度，還包括以下步驟：

獲取所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的流量，得到第二端水流量和第三端水流量；

將所述第二端水流量和所述第三端水流量輸送到所述PLC控制器(1)，所述PLC控制器(1)根據所述第二端水流量和所述第三端水流量與所述電動三通閥(3)的額定流量對比，控制所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的打開比例，實現調整所述電動三通閥(3)的第二端和第三端的開度。

6.根據權利要求1所述的一種中深層地熱利用的控制結構，其特征在于，所述預設初始溫度為20℃。

7.一種中深層地熱利用的換熱系統，其特征在于，包括：

如權利要求1-2任一項所述的中深層地熱利用的控制結構；

用于收集地熱的地埋裝置(12)，所述地埋裝置(12)的輸入端與所述第一換熱輸出端連通；

第一輸送泵(9)，所述第一輸送泵(9)的輸入端與所述地埋裝置(12)的輸出端連通，所述第一輸送泵(9)的輸出端與所述電動三通閥(3)的第一端連通；

熱泵機組(11)，所述熱泵機組(11)的輸入端與所述第二換熱輸出端連通；

第二輸送泵(10)，所述第二輸送泵(10)的輸入端與所述熱泵機組(11)的輸出端連通，所述第二輸送泵(10)的輸出端與所述第二換熱輸入端連通。