[实用新型]一种多级利用地热能的清洁低碳供热装置

说明书

本实用新型公开了一种多级利用地热能的清洁低碳供热装置，包括中深层地热井、电动热泵、初级换热板换和热用户；所述中深层地热井设置有一个输出端和一个输入端，所述电动热泵设置有两个输出端和两个输入端，所述热用户设置有一个输出端和一个输入端。本实用新型以地热能为主要的取热源，通过电力驱动热泵进一步提取地热的热量，引入了多级利用的思路，通过不断降温和换热，不仅充分利用了地热水热量，而且电力驱动的热泵增加了系统的灵活性，本装置承担的供热规模灵活调整，适应范围更大，受属地其他能源的影响较小，在不少地区能够进行推广使用，以达到高效节能与清洁低碳的双重效果。

技术领域

本实用新型涉及供热装置技术领域，具体为一种多级利用地热能的清洁低碳供热装置。

背景技术

在建筑行业发展的未来，特别是建筑用热以提倡使用绿色清洁能源为主，不仅契合既定的双碳目标战略，更是对能源利用的尝试、探索与突破。同时随着建筑节能的不断深入，这也要求我们在能源利用方面加大力度，首选清洁能源与低碳能源，为建筑未来的节能减碳提前着手布局，在供热方面破解清洁能源的使用困境。

据相关资料了解，我国的地热资源非常丰富，而且探明的储量很多且分布广泛，当前的钻井技术经过几十年的发展也已经成熟和稳定，但地热能的利用程度相较于其他能源如风能、太阳能以及油气等还很小，部分地区的地热资源在使用后需要后一定的恢复时间，全年利用会出现地热不足的问题，就建筑用热供暖而言，本身就具有明显的季节变化，因此对地热能的利用可谓是贴切。现在对地热能的利用大多数以浅层地热为主，此时地热能仅用于办公性质的建筑夏季制冷或冬季采暖，无法满足大面积的住宅建筑需求，原因在于浅层地热单位取热少需要更大的占地面积，然而在实际实施中往往因场地有限无法满足。

中深层地热则不受此限制，根据地热梯度和需求，单井深度可达1000-3000米，取热方式也不同于浅层地热的取水方式，浅层地热取水取热影响地下水资源，无法做到保护环境与绿色节能共同推进，另外浅层埋管则热量不足且占地面积广，无法满足住宅建筑的冬季用热需求。通过埋管与深层土壤或岩石间接式换热获取足够热量，做到真正的取热不取水。根据现有成熟的中深层钻井技术，建造地热井已无技术难题，由于地热井深度大，如何高效利用地热的热量也是实现低碳化供热的一种方式。本装置以地热能为主要的取热源，通过电力驱动热泵进一步提取地热的热量，引入了多级利用的思路，通过不断降温和换热，不仅充分利用了地热水热量，而且电力驱动的热泵增加了系统的灵活性，本装置承担的供热规模灵活调整，适应范围更大，受属地其他能源的影响较小，在不少地区能够进行推广使用，以达到高效节能与清洁低碳的双重效果。

发明内容

本实用新型的技术目的在于提出一种多级利用地热能的清洁低碳供热装置，主要由中深层地热井、初级换热板换、电动热泵、储水箱、水箱加压泵、混水流量计与调节控制阀、管道温度传感器、热用户、智能调控器共同组成。

本装置通过中深层地热井生产一定温度的地热水，首先通过初级换热板换进行一次换热，再通过混水降温达到热泵的安全温度后经过电动热泵再次进行换热降温，降温后的地热水再次回到地热井进行循环加热，用户侧的水温同样经过板换和电动两次加热，最终达到目标温度后输送至用户，为建筑提供供热服务，满足冬季的供热需求。在全过程中依据智能调控器进行温度数据的采集与监控，调节热泵、水泵、控制阀的状态使其满足各自的目标参数，实现清洁低碳供热的有序运行。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种多级利用地热能的清洁低碳供热装置，包括中深层地热井、电动热泵、初级换热板换和热用户；

所述中深层地热井设置有一个输出端和一个输入端，所述电动热泵设置有两个输出端和两个输入端，所述热用户设置有一个输出端和一个输入端；

所述中深层地热井的输出端和热用户的输出端均通过管路分别与电动热泵的两个输入端连通，且该两个管路均穿过初级换热板换，且上述两个管路通过初级换热板换实现换热；

所述电动热泵的一个输出端通过管路与热用户连通，另一个输出端通过管路与中深层地热井的输入端连通；