本實用新型涉及地熱資源開發利用技術領域,特別是指一種地熱水熱量梯級利用系統。
背景技術:
在開發利用深層地熱資源過程中,為保證資源的可持續利用和項目區周邊地質地層的穩定性,需要從開采井中抽取地熱水,提取熱量后再回灌至回灌井中,全程只取熱不取水。為保障經濟效益,需要將地熱水中的熱量盡可能多地提取出來。
現有地熱供暖技術通過潛水泵將高溫地熱水(65℃以上)從開采井中抽取出來,并輸送進換熱器,在換熱器內與二級管網的供暖循環水交換熱量,根據供暖末端的不同需要將二級管網的供暖循環水溫提升至不同溫度,比如供暖末端為散熱器的供暖循環水水溫需要被提高至60℃以上,供暖末端為風機盤管的供暖循環水水溫需要被提高至45℃以上。高溫地熱水的熱量被換熱器提取利用后,溫度降低至38℃左右,溫度降低后的地熱水即被輸送至回灌井中,封閉回灌。地熱水中的熱量沒有被完全利用,造成資源浪費,不夠節能。
技術實現要素:
本實用新型提出一種地熱水熱量梯級利用系統,解決了現有技術中地熱水熱量開發利用不足、造成資源浪費的問題。
本實用新型的技術方案是這樣實現的:
一種地熱水熱量梯級利用系統,包括:開采井、回灌井、一級換熱器、二級換熱器、熱泵機組和供暖循環水管道,所述開采井的地熱水輸出端通過水泵與所述一級換熱器的地熱水輸入端連接,所述供暖循環水管道的循環水輸出端通過水泵與所述一級換熱器的循環水輸入端連接,所述一級換熱器的循環水輸出端與所述供暖循環水管道的循環水輸入端連接;所述一級換熱器的地熱水輸出端與所述二級換熱器的地熱水輸入端連接,所述供暖循環水管道的循環水輸出端通過水泵與所述熱泵機組連接,所述熱泵機組熱源側的循環水輸出端通過水泵與所述二級換熱器的循環水輸入端連接,所述二級換熱器的循環水輸出端與所述熱泵機組的循環水輸入端連接;所述二級換熱器的地熱水輸出端與所述回灌井的輸入端連接。
作為優選,還包括冷卻塔,所述熱泵機組的熱水輸出端通過水泵與所述冷卻塔的熱水輸入端連接,所述冷卻塔的冷水輸出端與所述熱泵機組的冷源側循環水輸入端連接。
本實用新型的工作原理如下:
開采井中的高溫地熱水通過水泵被輸送進一級換熱器,在一級換熱器內與供暖循環水管道輸送過來的循環水交換熱量,使得地熱水溫度降低,循環水溫度升高;溫度降低后的地熱水進一步被輸送進二級換熱器,地熱水通過二級換熱器與熱泵機組熱源側的循環水交換熱量,使得循環水溫度升高,地熱水溫度進一步降低,最后將二級換熱器輸出的地熱水回灌至回灌井中。
熱泵機組內的熱水可以通過冷卻塔被冷卻,從而為熱泵機組提供冷源側的循環水,可供建筑物夏季供冷使用。
本實用新型的有益效果為:
通過增加二級換熱器和熱泵機組,使得高溫地熱水能夠被二次提取熱量,從而使得地熱水中的熱量盡可能多得被提取利用,高效節能。
通過增加冷卻塔,可以在滿足冬季供暖需求的同時,滿足夏季供冷需求。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
如圖1所示的實施例可知,本實用新型所述的一種地熱水熱量梯級利用系統,包括:開采井、回灌井、一級換熱器、二級換熱器、熱泵機組、供暖循環水管道和冷卻塔,開采井的地熱水輸出端通過水泵與一級換熱器的地熱水輸入端連接,供暖循環水管道的循環水輸出端通過水泵與一級換熱器的循環水輸入端連接,一級換熱器的循環水輸出端與供暖循環水管道的循環水輸入端連接;一級換熱器的地熱水輸出端與二級換熱器的地熱水輸入端連接,供暖循環水管道的循環水輸出端通過水泵與熱泵機組連接,熱泵機組熱源側的循環水輸出端通過水泵與二級換熱器的循環水輸入端連接,二級換熱器的循環水輸出端與熱泵機組的循環水輸入端連接;二級換熱器的地熱水輸出端與回灌井的輸入端連接;熱泵機組的熱水輸出端通過水泵與冷卻塔的熱水輸入端連接,冷卻塔的冷水輸出端與熱泵機組的冷源側循環水輸入端連接。
上述地熱水熱量梯級利用系統的工作原理如下:
開采井中的高溫地熱水(65℃以上)通過水泵被輸送進一級換熱器,在一級換熱器內與供暖循環水管道輸送過來的循環水交換熱量,使得地熱水溫度降低(38℃),循環水溫度升高;溫度降低后的地熱水進一步被輸送進二級換熱器,地熱水通過二級換熱器與熱泵機組熱源側的循環水交換熱量,使得循環水溫度升高,地熱水溫度進一步降低(25℃以下),最后將二級換熱器輸出的地熱水回灌至回灌井中。
熱泵機組內的熱水可以通過冷卻塔被冷卻,從而為熱泵機組提供冷源側的循環水,可供建筑物夏季供冷使用。
綜上所述,本實用新型通過增加二級換熱器和熱泵機組,使得高溫地熱水能夠被二次提取熱量,從而使得地熱水中的熱量盡可能多得被提取利用,高效節能。
通過增加冷卻塔,可以在滿足冬季供暖需求的同時,滿足夏季供冷需求。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。