[发明专利]地热供热和供水装置

说明书

本发明涉及热能装置，更具体说，涉及地热供热和供水装置。

本发明可在热能行业中用于生活住宅和生产厂房的取暖和热水供应。

与此同时，在该装置的使用过程中还可以提取盐水中所含化学元素和化合物。

现在大多数用于供热和供水的地热装置具有将使用过的盐水返回地热源的功能，为此目的，以及为了保证向用户输送热盐水，要使用多台离心泵，这些泵的特点是金属消耗量大和在热盐水工作条件下寿命短。因此在一系列装置中采用了热泵，它们较离心泵可靠和寿命长，然而又需要很大的能量消耗。所以，对地热装置的基本要求是要有高的生产率和经济性。

已知一种利用地热的供热和供水装置（苏联专利，A，823762），它用主热泵和辅助热泵与地热源连接。由主热泵的输出管向热水供应系统供水，而由辅助热泵的输出管向蓄水塔供水，再由蓄水塔向生活饮用供水系统供水。每一台热泵具有冷凝器、蒸发器和带电力传动的压缩机。供热系统的锅炉通过主热泵的冷凝器与地热源连接。该装置还具有冷室，装在主热泵的蒸发器与冷凝器之间。辅助热泵的蒸发器通过三通开关和反向阀与主热泵的冷凝器连接。

在冬季，该装置可借助主热泵用于取暖，借助辅助热泵供应热水。在夏季，切断取暖系统而将主热泵转接到冷室。对主热泵的冷凝器供给预先在辅助热泵蒸发器中预热的水，可保证提高主热泵的致冷效率，以及在夏季使用中使装置更为经济。

该装置在冬季不可能提高经济性。

此外，在该装置的热泵中使用带电力传动的压缩机需要引入附加的电源，这就降低了经济性。应当指出，在热水供应系统中使用的水，其化学成分与地热源相同，一般均含有较高的矿物盐。该装置不能将供热系统中使用后的水返回地热源，在长期使用地热源的情况下，会降低其储量并使土壤盐渍化。

还已知另一种地热供热和供水装置（苏联专利，A，1134854），可以将使用过的盐水返回地热源，它具有地热井可引出蒸汽与液体混合物形式的盐水，地热井与分离室连接，而分离室的蒸汽部分与喷射泵和喷射器的高压段连接，喷射器还与输送供热系统中使用过的水的导管相连，而分离室的液体部分与换热器的冷却边连接，冷却边又与喷射泵连接，该泵的输出管与抽送盐水液体部分的贮井连接。该装置还具有淡水源与换热器的加热边连接，而该加热边又与喷射器的低压段连接，由喷射器的输出管往供热和供热水系统供水。

在该装置中由喷射泵输出的盐水直接进入抽送盐水的液体部分的贮井内，而在供热系统中使用过的水进入喷射器的高压段。借助喷射器实现供热系统中水的循环并从淡水源汲取淡水。这时在供热系统中使用后返回高压段的水的温度相当高，这就决定了与此温度相应的压力。在喷射器高压段相当高的压力下，喷射器本身工作不稳定，同时消耗了少量的蒸汽和淡水，这样就导致喷射器输出管压力的降低，并使整个装置的生产率降低。

该装置的喷射泵用于抽送盐水的液体部分至地热源。为了克服地热井的阻力，要求在喷射泵输出管建立压力，该压力的大小取决于供给它的蒸汽的量。

借助增大蒸汽流量来提高抽送盐水的压力，导致进入喷射器的蒸汽减少，并造成工作不稳定。此外，抽送入贮井输入管的盐水温度不高，这会造成由盐水的高粘度决定的附加阻力。

由此可见，在该装置中不能充分而有效地利用地热源的热能，降低了装置的经济性。

本发明的基本任务是提供一种地热供热和供水的装置，该装置通过对供热系统中使用后的水抽热和对盐水液体部分进入抽送贮井前供热来提高经济性和生产率。

解决这一任务的措施是提供一种地热和供水装置，具有用于引出蒸汽与液体混合物形式的盐水的地热井，地热井与分离室连接，该分离室的蒸汽部分分别与喷射泵和喷射器的高压段连接，而喷射器的高压段又与输送供热系统中使用过的水的导管连接，而分离室的液体部分与换热器的冷却边连接，该冷却边又与喷射泵连接，该喷射泵的输出管与抽送盐水液体部分的贮井连接。该装置还具有淡水源，它与换热器的加热边连接，而该加热边又与喷射器的低压段连接，喷射器的输出管往供热和供水系统供水，按照本发明，该装置还具有热泵，在供热系统中使用过的水由冷却边进入热泵的输入管，而其输出管与输送在供热系统中使用过的水的导管相连接，同时，热泵的输入管从加热边与喷射泵的输出管连接，而该输出管与抽送盐水液体部分的贮井连接。