[发明专利]低成本运行的地热供暖-储能一体化系统及应用

权利要求书

1.一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统，其特征在于：包括地热直接供暖单元、热泵升温单元、储能单元及热用户单元，直接供暖单元和热泵升温单元通过集水器一同为热用户单元供暖，且同时为储能单元储能，从热用户单元出来的循环水通过分水器分别连接至地热直接供暖单元及热泵升温单元进行循环供暖；储能单元的出口端连接地热直接供暖单元和热泵升温单元，在不供暖时为直接供暖单元和热泵升温单元供能；储能单元还有一支与集水器入口连接通过分水器的一支回流形成储能单元的释能供暖回路，在直接供暖单元和热泵升温单元不工作时为热用户单元供暖。

2.一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统，其特征在于：所述的直接供暖单元包括热水井，热水井出口端连接高温板式换热器的夹层入口端，高温板式换热器的换热出口端一支连接集水器入口端，另一支连接储能单元的储能装置入口端，所述集水器的出口端连接至热用户单元的用户入口端，在用户出口端设置有分水器，该分水器的出口端一支连接至高温板式换热器的换热入口端，一支连接至热泵升温单元的热泵机组入口端，热泵机组出口端一支与高温板式换热器的换热出口端汇合连接至集水器入口端，另一支连接至储能装置的入口端，为储能单元储能，储能单元储能装置的出口端一支连接至高温板式换热器入口端，一支连接至热泵机组入口端，该储能单元还有一支与集水器入口连接通过分水器的一支回流至储能装置形成储能装置的释能供暖回路。

3.根据权利要求2所述的一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统，其特征在于：在热泵机组一侧设置有低温板式换热器，高温板式换热器的夹层出口端连接至低温板式换热器的夹层入口端，低温板式换热器的夹层出口端回流连接至回灌井。

4.根据权利要求2所述的一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统，其特征在于：所述的储能装置为卧式储能水箱，在储能装置与集水器之间设置有供热泵，在储能装置与热泵机组之间设置有供热泵。

5.根据权利要求2所述的一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统，其特征在于：在分水器出口端与热泵机组入口端之间设置有供热泵，在低温板式换热器与热泵机组之间设置有循环水泵，在热水井的出口端与高温板式换热器之间设置有抽水泵。

6.一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统的应用，其特征在于：包括在供暖阶段、储能阶段及在释能阶段。

7.根据权利要求6所述的一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统的应用，其特征在于：供暖阶段，阀门V1，V3，V4，V5，V7，V8，V9打开，阀门V2，V6，V10，V11关闭，高温地热水从地热井出口被抽出后流经高温板式换热器，将热量传递给供热水后流至低温板式换热器，供热水在高温板式换热器吸热后，根据电动阀调节再流经集水器，后经泵输送至用户供暖，然后流至分水器后回到高温板式换热器完成循环，流经高温板式换热器放热后的地热水流经低温板式换热器将热量传递给循环水，然后被输送回地热井入口，完成回灌，循环水在低温板式换热器吸热后流至热泵系统蒸发器，将热量传递给热泵系统工质，工质在吸热后蒸发，在经工质泵压缩后进入热泵系统冷凝器放热，后经节流阀节流后进入再次蒸发器完成循环，供暖水在热泵系统的冷凝器中吸热后流至集水器，然后被泵输送至用户供暖，然后流至分水器后流至热泵系统的冷凝器完成循环。

8.根据权利要求6所述的一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统的应用，其特征在于：储能阶段，阀门V4，V6，V7，V8，V9，V10打开，阀门V1，V2，V3，V5，V11关闭，在用户无供暖需求时，在高温板式换热器吸热的供暖水给储能装置储能，在热泵冷凝器中吸热的供热水给储能装置储能。

9.根据权利要求6所述的一种低成本运行的地热供暖-储能一体化系统的应用，其特征在于：在释能阶段，阀门V1，V2，V11打开，阀门V3，V4，V5，V6，V7，V8，V9，V10关闭，在用户有热需求时，储能装置将供暖水输送至集水器，再由泵输送至用户，后输送至分水器，最后回到储能装置完成循环。