[發(fā)明專利]一種無干擾中深層同軸地?zé)崧?lián)合地源熱泵供暖系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110299958.5
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112902270A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉強(qiáng)斌;張延軍;張心;鄭劍橋;婁俊慶;李曉光
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: F24D3/04
• 分類號: F24D3/04;F24D3/10;F24D3/18;F24T10/20
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發(fā)明涉及一種無干擾中深層同軸地?zé)崧?lián)合地源熱泵供暖系統(tǒng)，包括無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)、循環(huán)泵、地源熱泵及供暖區(qū)，無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)內(nèi)管采用附加有螺旋片的新型內(nèi)管，無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)連接第一循環(huán)泵輸送供暖水給地源熱泵，地源熱泵根據(jù)供暖區(qū)面積和/或多級階梯供暖所需溫度將水溫加熱至規(guī)定溫度，供暖區(qū)使用后低溫水通過第二循環(huán)泵流經(jīng)地源熱泵返回?zé)o干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)，本發(fā)明無干擾中深層同軸地?zé)崧?lián)合地源熱泵供暖系統(tǒng)，使可再生能源的效能得到了充分的發(fā)揮，提高換熱量，又能充分滿足實(shí)際供暖需求，具有顯著的環(huán)保節(jié)能效益及經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無干擾中深層地?zé)峁┡夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無干擾中深層同軸地?zé)崧?lián)合地源熱泵供暖系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，能源已經(jīng)成為國家發(fā)展的關(guān)鍵所在，而大量使用化石能源會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題。為實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)，使用清潔能源替代化石能源成為大勢所趨。中深層地?zé)崮芫哂袩崮芊€(wěn)定、恢復(fù)快等特點(diǎn)，與冬季供暖后，停泵幾個(gè)月即可恢復(fù)儲(chǔ)層溫度，采用無干擾中深層同軸地?zé)峒夹g(shù)還能保護(hù)地下水資源，實(shí)現(xiàn)“取熱不取水”。

由于，我國中-高品位中深層地?zé)豳Y源分布存在差異，并不是每個(gè)地區(qū)的中深層地?zé)岫继幱谳^高溫度，存在地?zé)豳Y源的地區(qū)分布差異性?，F(xiàn)有的無干擾中深層同軸地?zé)峁こ?，除工質(zhì)換熱外，未考慮其他強(qiáng)化換熱措施，無法進(jìn)一步利用清潔地?zé)豳Y源。并且，單一無干擾中深層同軸地?zé)峒夹g(shù)供暖面積有限，無法進(jìn)一步利提高經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于提供一種無干擾中深層同軸地?zé)崧?lián)合地源熱泵供暖系統(tǒng)，以解決提高供暖面積和無干擾中深層同軸地?zé)峒夹g(shù)的換熱能力的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種無干擾中深層同軸地?zé)崧?lián)合地源熱泵供暖系統(tǒng)，包括無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1、第一循環(huán)泵3、地源熱泵6、供暖區(qū)8、第二循環(huán)泵10和多根水管，所述水管上分布多個(gè)閥門；

所述無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1與地源熱泵6存在串聯(lián)和并聯(lián)兩種模式，能夠通過控制水管上閥門的開啟與關(guān)閉，使無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1、地源熱泵6和供暖區(qū)8分別形成循環(huán)回路；

所述無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1能夠連接第一循環(huán)泵3輸送供暖水給地源熱泵6，地源熱泵6根據(jù)供暖區(qū)面積和/或多級階梯供暖所需溫度將水溫加熱至規(guī)定溫度，供暖區(qū)8使用后低溫水能夠通過第二循環(huán)泵10流經(jīng)地源熱泵6返回?zé)o干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1；所述述無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1還能通過第一循環(huán)泵3直接供給供暖區(qū)8，供暖區(qū)8使用后低溫水通過第二循環(huán)泵10返回?zé)o干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1。

進(jìn)一步地，所述多根水管分別為水管Ⅰ2、水管Ⅱ4、水管Ⅲ5、水管Ⅳ7、水管Ⅴ9、水管Ⅵ11、水管Ⅶ12和水管Ⅷ13，水管Ⅱ4上設(shè)有閥門Ⅰ41和Ⅱ閥門42，水管Ⅲ5上設(shè)有閥門Ⅲ51，水管Ⅳ7上設(shè)有閥門Ⅳ71，水管Ⅵ11上設(shè)有閥門Ⅴ111，水管Ⅶ12上設(shè)有閥門Ⅵ121和閥門Ⅶ122，水管Ⅷ13上設(shè)有閥門Ⅷ131。

更進(jìn)一步地，所述閥門Ⅰ41、閥門Ⅱ42、閥門Ⅵ121和閥門Ⅶ122關(guān)閉，閥門Ⅲ51、閥門Ⅳ71、閥門Ⅴ111和閥門Ⅷ131打開，則無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1與地源熱泵6之間構(gòu)成回路且地源熱泵6與供暖區(qū)8之間構(gòu)成回路，關(guān)閉閥門Ⅲ51、閥門Ⅳ71、閥門Ⅴ111和閥門Ⅷ131，打開閥門Ⅰ41、閥門Ⅱ42、閥門Ⅵ121和閥門Ⅶ122，則無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1直接與供暖區(qū)8構(gòu)成回路。

更進(jìn)一步地，所述無干擾中深層同軸地?zé)嵯到y(tǒng)1包括固井水泥102、外管101、內(nèi)管103和套管頭105，且貫穿地層107，與地層107交換熱量，外管101與地層107通過固井水泥固定102，內(nèi)管103嵌套與外管101內(nèi)，內(nèi)管103與外管101之間形成環(huán)狀空間108與套管頭105連接用于進(jìn)水，內(nèi)管103內(nèi)通道109與套管頭105連接用于出水，內(nèi)管103最底端為環(huán)狀空間108與內(nèi)管103內(nèi)通道109之間的進(jìn)水通道106，地層107能夠?qū)ν夤?01和內(nèi)管103之間的環(huán)狀空間108中的循環(huán)水進(jìn)行加熱。