[发明专利]一种消纳间歇性能源的储能式地热供暖系统

说明书

本发明公开了一种消纳间歇性能源的储能式地热供暖系统，包括蓄热装置、调峰板式换热器、供暖板式换热器、放热板式换热器、地热水循环泵、供暖热水循环泵和放热循环泵；蓄热装置，将间歇性能源转换为热能并储存在其蓄热材料中；在供暖季节通过放热循环泵、调峰板式换热器把蓄热材料中的热量释放到供暖热水管网中为建筑物提供调峰热能；在非供暖季节通过放热循环泵、放热板式换热器把蓄热材料中的热能释放到地热水中并储存在地热储中。本发明解决了不稳定间歇性能源跨季节储存、与建筑供暖稳定热源需求匹配、供暖梯级利用、供暖热网调峰等间歇性能源与建筑供暖系统之间的”源‑荷”耦合问题，适用于具有一定地热水资源的各类建筑供暖系统。

技术领域

本发明涉及供暖技术，具体涉及一种消纳间歇性能源的储能式地热供暖系统。

背景技术

近年来，我国北方地区，尤其是京津冀地区，以燃煤为主的能源结构以及产业转移带来的环境污染，使本区雾霾现象频发，引发了全社会的强烈关注。地热能的规模化开发利用已经在北方地区冬季清洁供暖以及缓解雾霾天气发挥了重要作用，地热供暖技术已趋于成熟，比如在河北雄县，由于采用了先进的地热储技术，地热供暖面积达450万m²，基本解决了当地居民的冬季供暖需求，使得整个县城变成“无烟城”。

地热储是巨大的天然能源储库，最适宜在多能互补供暖系统中承担蓄能和实现热能稳定输出的功能，充分发挥这个功能，可以更好利用把风能、太阳能等间歇性可再生能源跨季节储蓄起来，实现多能源耦合联用的新局面，形成“地热+”多能融合的清洁供暖技术模式。

目前，针对我国北方规模化清洁供暖的需求，就地消纳具有随机性、间歇性特点的不连续性常规能源和新能源，构建多能互补的储能式地热供暖技术系统还未出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种消纳间歇性能源的储能式地热供暖系统，解决了不稳定间歇性能源跨季节储存、与建筑供暖稳定热源需求匹配、供暖梯级利用、供暖热网调峰等间歇性能源与建筑供暖系统之间的“源-荷”耦合问题，适用于具有一定地热水资源的各类建筑供暖系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种消纳间歇性能源的储能式地热供暖系统，包括蓄热装置、调峰板式换热器、供暖板式换热器、放热板式换热器、地热储、用户终端、地热水循环泵、供暖热水循环泵、放热循环泵以及配套的管道和阀门；

蓄热装置，用于将间歇性能源转换为热能并储存在其内部的蓄热材料中；蓄热装置、放热循环泵和放热板式换热器热侧依次连接构成放热回路；蓄热装置、放热循环泵和调峰板式换热器热侧依次连接构成第一供热回路；

地热储，用于储存和释放地热水中的热能；地热储、地热水循环泵和放热板式换热器冷侧依次连接构成储热回路；地热储、地热水循环泵、供暖板式换热器热侧依次连接构成第二供热回路；地热储、地热水循环泵、供暖板式换热器热侧、放热板式换热器冷侧依次连接构成供热储热回路；

用户终端，用于向用户供暖；用户终端、供暖热水循环泵、调峰板式换热器冷侧依次连接构成第一供暖回路；用户终端、供暖热水循环泵、供暖板式换热器冷侧依次连接构成第二供暖回路。

作为本发明的一种改进，还包用于回收地热水余热的热收回板式换热器和水源热泵；热收回板式换热器紧邻设置在供暖板式换热器下游，供暖板式换热器热侧与热收回板式换热器热侧串接，水源热泵与热收回板式换热器冷侧相连，用户终端、供暖热水循环泵、水源热泵依次连接构成第三供暖回路。

作为本发明的一种改进，所述的地热储包括相互连通的地热开采井和地热回灌井；所述的地热水循环泵设置在地热开采井中。

本发明解决了不稳定间歇性能源跨季节储存、与建筑供暖稳定热源需求匹配、供暖梯级利用、供暖热网调峰等间歇性能源与建筑供暖系统之间的“源-荷”耦合问题，适用于具有一定地热水资源的各类建筑供暖系统。与现有技术相比，本发明具有以下优势：