[发明专利]主动式中深层地热能换热站系统及控制方法

说明书

本发明公开了主动式中深层地热能换热站系统及控制方法，该系统中，热源侧的供热管路和回水管路与换热器连接，热源侧和换热器连接的供热管路上设置有热源变频控制水泵，换热器的供热管路通过变频控制取热泵分别与若干个中深层地热热泵机组连接，若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别通过第一用户暖水泵与分水器连接，分水器的供热管路对小区划分的若干个区域分别进行供热，小区的回水管路与集水器连接，所集水器的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接，若干个中深层地热热泵机组的回水管路与换热器连接。本发明发挥土壤蓄热的优势，采用换热器将热源与热泵蒸发器隔离，保障极寒天气条件下连续大负荷输出时的热源供给。

技术领域

本发明属于中深层地热技术领域，具体涉及一种主动式中深层地热能换热站系统及控制方法。

背景技术

中深层地热地埋管系统的地热孔与浅层地热孔的热源特征在热源温度、热源响应、热源恢复方面有明显区别。中深层地热能主要利用深层岩石的导热能力和深层的高温热源，地热孔输出热能功率较大，在热源温度方面差异巨大。中深层地热能在地层方面垂直温度差约为10～90℃之间连续分布，热源出水温度在供暖季各阶段温度变化也比较大。

中深层地热地埋管系统的地热孔与浅层地热孔的热源特征在热源温度、热源响应、热源恢复方面有明显区别，主要表现在：

1、地层温度自上而下温差大，静态条件下一次热源侧换热介质垂直温度差在10～90℃之间连续分布，而浅层热源最高温度在20℃左右。

2、中深层地热能主要利用中深层岩石的导热能力和中深层的高温热源，地热孔输出热能功率较大。

3、中深层热源的热输送和恢复能力比较强，，而浅层地热系统在夏季则向地下蓄热用于保障次年供暖使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种主动式中深层地热能换热站系统及控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种主动式中深层地热能换热站系统，该系统包括热源侧、换热器、变频控制取热泵、中深层地热热泵机组、分水器、集水器，所述热源侧的供热管路和回水管路与换热器连接，所述热源侧和换热器连接的供热管路上设置有热源变频控制水泵，所述换热器的供热管路通过变频控制取热泵分别与若干个中深层地热热泵机组连接，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别通过第一用户暖水泵与分水器连接，所述分水器的供热管路对小区划分的若干个区域分别进行供热，所述小区的回水管路与集水器连接，所述集水器的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接，所述若干个中深层地热热泵机组的回水管路与换热器连接。

上述方案中，该系统还包括高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路分别与高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件连接，所述高区供热组件、中区供热组件、低区供热组件的供热管路对小区按照楼层的高、中、低划分的对应区域分别进行供热。

上述方案中，所述高区供热组件包括高区换热器、高区暖水泵，所述中区供热组件包括中区换热器、中区暖水泵，所述低区供热组件包括低区换热器、低区暖水泵，所述若干个中深层地热热泵机组的供热管路均与第二用户暖水泵连接，所述第二用户暖水泵的供热管路第一路依次与高区换热器、高区暖水泵连接，第二路依次与高区换热器、高区暖水泵连接，第三路依次与低区换热器、低区暖水泵连接，所述高区暖水泵、中区暖水泵、低区暖水泵的回水管路分别与若干个中深层地热热泵机组连接。

上述方案中，该系统还包括定压补水清污组件，所述定压补水组件与换热器和热源侧之间的供热管路、以及若干个中深层地热热泵机组与换热器之间的回水管路连接。