[发明专利]一种储能型地热可再生能源冬季采暖系统及方法

说明书

本发明属于采暖技术领域，公开了一种储能型地热可再生能源冬季采暖系统及方法，集热管的U型顶部设置在地热井筒的底部，集热管的一个端部通过出水管道连接热水箱的进水口，出水管道上还设置有电磁阀；热水箱底部通过螺栓固定连接有水泵，水泵的出水管穿出热水箱连接用户地板下方的散热管，而且热水箱内还设置有液位感应器；散热管集合连接进水管道，进水管道通过供水泵连接集热管的端部。本发明通过电磁阀、水泵、液位感应器、供水泵实现了水在集热管中吸热，然后在散热管中散热，最终实现采暖系统的供热循环，并且采用的地热能源为清洁能源，不污染环境，而且减少了不可再生能源的消耗，降低了成本，促进了社会的可持续发展。

技术领域

本发明属于采暖技术领域，尤其涉及一种储能型地热可再生能源冬季采暖系统及方法。

背景技术

地热采暖全称为低温地板辐射采暖，简称地暖，是以不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传导方式向室内供热的供暖方式。早在上世纪七十年代，低温地板辐射采暖技术就在欧美、韩、日等地得到迅速发展，经过时间和使用验证，低温地板辐射采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。然而，现有的冬季采暖系统大部分仍采用锅炉进行加热，资源浪费较大，并且污染环境；并且现有的储能型地热可再生能源冬季采暖系统计算的地热温度误差大；同时，对地热资源量估算不准确。

综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有的冬季采暖系统大部分仍采用锅炉进行加热，资源浪费较大，并且污染环境；

(2)现有储能型地热可再生能源冬季采暖系统计算的地热温度误差大；同时，对地热资源量估算不准确。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种储能型地热可再生能源冬季采暖系统及方法。

本发明是这样实现的，一种储能型地热可再生能源冬季采暖方法，包括：

步骤一，集热管中的水采集地热井筒中的地热热量；通过地热温度计算模块对地热井筒温度进行计算，进行查询的目标区域内的连续数年的地层温度，并根据所述目标区域的地理坐标建立相应的地层温度信息数据库；

步骤二，根据已知地层温度计算地温梯度；计算总传热系数U及A值；由于水的比热随深度而变，故由浅至深逐步迭代计算至目标深度的流体温度；

步骤三，对于单产层，直接迭代计算到地热井口，而对于多产层而言，首先把各单产层水的产量相加得到新的总产水量，然后根据水的比热、温度和产量参数值计算得到地热井筒中的地热井口温度；

步骤四，计算地热井口温度为地下目的层位的地下温度，减去热水开采过程中在井筒中的热损失；

根据热动态平衡原理，流体的热损失等于向水泥环传递的热量：

dq＝-W·CdT₁(1-3)

式中：dq＝2πr³U(T1-T2)(-dZ)；

从水泥环向地层传导的热量表示为：

其中T_e表示未受干扰的地温场温度：T_e＝a·(Z-Z^k)+b；

步骤五，通过步骤四获取水泥环向地层传导的热量后，利用地热资源量估算模块进行：

1)对影响地热资源评价的各因素进行分析，获得分析结果；准备所需模型及参数，定义随机变量、决策量和预测结果函数类型；

2)随机抽样计算，根据分析结果对各因素进行计算，获得计算结果；

3)结果分析；