[实用新型]无干扰中深层地热资源梯级利用供暖系统

说明书

本实用新型公开一种无干扰中深层地热资源梯级利用供暖系统，包括套管(1)、隔热管(2)、换热器(7)、高温热泵(8)以及低温热泵(9)。本实用新型通过换热器、高温热泵以及低温热泵三级系统，可将地热能中高品位、中等品位和低品位部分依次进行吸收利用，最终实现中深层地热资源的梯级利用供暖目的，大幅度提高了供热系统的能效比及供热负荷。利用隔热管(尤其真空的)作为中心管可以有效的减少中心管内水的散热量，可以有效地保持地热能的品位。同时，本实用新型结合了采用真空隔热管的无干扰地热开采方式和热能梯级利用供暖系统的优势，具有高效、环保和可持续利用的特点。

技术领域

本实用新型属于地热能开发技术领域，特别设计一种无干扰中深层地热资源梯级利用供暖系统。

背景技术

目前，我国每年约有8％的一次化石能源用于冬季的采暖，冬季采暖所排放出的粉尘和SO₂也成为了目前城市雾霾形成的主要诱因，利用地热资源进行供暖是缓解城市雾霾污染的有效手段。而在目前中深层地热能供暖技术中，主要采用以PE管作为中心管的无干扰开采方法，由于PE管热导率较大，造成了出口水温以及热开采功率偏低的问题。同时，在目前中深层地热能供暖技术中，主要采用混水+单级热泵的方式将所开采的地热能品位进行提升以用于供暖，在直接混水过程中造成了所开采的地热能品位大幅度降低，使得热泵耗电量增加、系统综合能效降低。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种无干扰中深层地热资源梯级利用供暖系统。

本实用新型提供了一种无干扰中深层地热资源梯级利用供暖系统，包括：用于设置在地热井中的套管，其下端密封，其上端形成冷水入口或与冷水入口连接；设置在套管内的隔热管，其下端悬空设置得靠近所述套管的底部，其上端形成热水出口或与热水出口连接；以及换热器、高温热泵以及低温热泵，所述热水出口与所述换热器高温侧的入口端连接，所述换热器高温侧的出口端与所述高温热泵的蒸发器入口端连接，所述高温热泵的蒸发器出口端与所述低温热泵的蒸发器入口端连接，所述低温热泵的蒸发器出口端与所述冷水入口连接，所述换热器低温侧的入口端与供暖侧回水管路连接，其低温侧出口端与所述高温热泵的冷凝器入口端和所述低温热泵的冷凝器入口端连接，所述高温热泵的冷凝器出口端与供暖侧供水管路连接，所述低温热泵的冷凝器出口端与供暖侧供水管路连接，

在一实施例中，所述隔热管通过一个或多个扶正器固定在所述套管内。

在一实施例中，还包括阀，其连接在所述换热器低温侧的出口管路上，用于控制进入所述高温热泵和所述低温热泵的供暖循环水比例。

在一实施例中，还包括阀用温度传感器，其检测所述换热器低温侧的出水温度。

在一实施例中，还包括混水泵，其连接在所述低温热泵的冷凝器出口端与冷凝器入口端之间从而控制进入低温热泵的蒸发器的水温。

在一实施例中，还包括混水泵用温度传感器，其检测所述高温热泵的蒸发器侧出水温度。

在一实施例中，还包括循环水泵，其连接在所述低温热泵的蒸发器出口端与所述冷水入口之间。

在一实施例中，所述隔热管为双管夹层结构的玻纤复合管，具有内管和外管，内管和外管为钢质材料，内管和外管中间的夹层为多层玻璃丝布。

在一实施例中，所述隔热管为真空管。

本实用新型的有益效果

本实用新型通过换热器、高温热泵以及低温热泵三级系统，可将地热能中高品位、中等品位和低品位部分依次进行吸收利用，最终实现中深层地热资源的梯级利用供暖目的，大幅度提高了供热系统的能效比及供热负荷。利用隔热管(尤其真空的)作为中心管可以有效的减少中心管内水的散热量，可以有效地保持地热能的品位。同时，本实用新型结合了采用真空隔热管的无干扰地热开采方式和热能梯级利用供暖系统的优势，具有高效、环保和可持续利用的特点。