一种深度利用地热水的供热系统的制作方法

本发明涉及一种供热系统，特别涉及一种深度利用地热水的供热系统。

背景技术：

地热资源是一种清洁可再生能源，采用地热资源供热是清洁环保的供热方式和节能减排的好措施；目前利用地热水供暖的方式，从地下抽上的地热水利用常规换热器将高温地热水的热量换给二次网用户侧，经换热后的地热水侧温度仍然较高，一般情况下仍高于二次网用户的回水温度，地热水流回地下的温度仍然很高，使地热资源没有得到充分的利用。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实现地热资源充分利用的供热系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种深度利用地热水的供热系统，其特征在于：它包括抽水井、回灌井、吸收式热泵、一次网管路和二次网管路；所述吸收式热泵包括发生器、第一冷凝器、吸收器和第一蒸发器；所述抽水井经所述一次网管路连接所述发生器、第一蒸发器和回灌井；二次网回水经所述二次网管路连接所述吸收器、第一冷凝器和供暖端。

它还包括水水板换热器，所述抽水井经所述一次网管路连接发生器、水水板换热器的一次水侧、第一蒸发器和回灌井；二次网回水经所述二次网管路连接所述吸收器、第一冷凝器、水水板换热器的二次水侧和供暖端。

它还包括电动压缩式热泵，所述电动压缩式热泵包括第二蒸发器和第二冷凝器，所述抽水井经所述一次网管路连接发生器、水水板换热器的一次水侧、第一蒸发器、第二蒸发器和回灌井；二次网回水经所述二次网管路连接所述第二冷凝器、吸收器、第一冷凝器、水水板换热器的二次水侧和供暖端。

它还包括燃气补燃装置，所述水水板换热器的二次水侧通过所述燃气补燃装置与所述供暖端相连。

所述燃气补燃装置采用燃气锅炉。

在所述吸收式热泵的所述发生器串联补充发生器，所述补充发生器以燃气、热水或蒸汽作为热源，将所述发生器和补充发生器作为一体，所述补充发生器的水侧进口作为共有的水侧进口，所述发生器的水侧出口作为共有的水侧出口。

所述二次网管路分为两支路，二次网回水经一支路连接所述吸收式热泵的吸收器、第一冷凝器和供暖端，二次网回水经另一支路经所述水水板换热器的二次水侧连接所述供暖端。

所述二次网管路分为第一支路、第二支路和第三支路，二次网回水经所述第一支路连接所述第二冷凝器和供暖端；二次网回水经所述第二支路连接所述吸收式热泵的吸收器、第一冷凝器和供暖端；二次网回水经所述第三支路连接所述水水板换热器的二次水侧和供暖端。

所述电动压缩式热泵采用以燃气、热水或蒸汽作为驱动热源的吸收式热泵替代。

本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：1、本发明的抽水井通过一次网管路连接吸收式热泵的发生器、水水板换热器一次水侧、吸收式热泵的蒸发器、电动压缩式热泵的蒸发器和回灌井，二次网回水通过二次网管路连接电动压缩式热泵的冷凝器、吸收式热泵的吸收器、冷凝器、水水板换热器二次水侧以及供水端，能够将抽水井内的地热水的热量梯级深度利用来加热二次网回水，满足城市供暖需求，实现地热资源的充分利用。2、本发明的水水板换热器二次水侧可通过燃气补燃装置连接供暖端，能够实现冬季供暖调峰的作用。3、本发明的电动压缩式热泵可换用以燃气、热水、蒸汽或其它形式热源作为驱动热源的吸收式热泵，在换热站的电力装机容量小或者不具备使用电动压缩式热泵的条件时，仍能够实现地热资源的充分利用，提高整个供热系统的通用性。4、本发明的吸收式热泵的发生器串联一补充发生器，将发生器和补充发生器视为一体，补充发生器的水侧进口作为共有的水侧进口，发生器的水侧出口作为共有的水侧出口，能够进一步充分利用一次网管路的地热水的热量，对二次网管路进行调峰，实现地热资源充分利用的同时实现供暖调峰。

附图说明

图1是本发明第一实施例的原理示意图；

图2是本发明第二实施例的原理示意图；

图3是本发明第三实施例的原理示意图；

图4是本发明第四实施例的原理示意图；

图5是本发明第五实施例的原理示意图；

图6是本发明第六实施例的原理示意图；

图7是本发明第七实施例的原理示意图；

图8是本发明第八实施例的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在图1～图8中，各管路上的箭头方向表示该管路内的流体的流动方向。

第一实施例

如图1所示，本发明提供了一种深利用地热水的供热系统，它包括抽水井1、回灌井2、吸收式热泵3、电动压缩式热泵4、水水板换热器5和一次网管路6和二次网管路7；其中，吸收式热泵3、电动压缩式热泵4和水水板换热器5作为整体称为换热站，吸收式热泵3包括发生器31、冷凝器32、吸收器33和蒸发器34，电动压缩式热泵4包括蒸发器41和冷凝器42，一次网管路6包括一次网供水管61和一次网回水管62，二次网管路7包括二次网回水管71和二次网供水管72；

抽水井1经一次网供水管61与吸收式热泵3的发生器31进口相连；吸收式热泵3的发生器31出口与水水板换热器5的一次水侧进口相连，水水板换热器5的一次水侧出口与吸收式热泵3的蒸发器34水侧进口相连；吸收式热泵3的蒸发器34水侧出口与电动压缩式热泵4的蒸发器41水侧进口相连，电动压缩式热泵4的蒸发器41水侧出口经一次网回水管62与回灌井2相连。城市二次网回水经二次网管路7中的二次网回水管71与电动压缩式热泵4的冷凝器42水侧进口相连，电动压缩式热泵4的冷凝器42水侧出口与吸收式热泵3的吸收器33水侧进口相连，吸收式热泵3的吸收器33水侧出口与吸收式热泵3的冷凝器32水侧进口相连，吸收式热泵3的冷凝器32水侧出口与水水板换热器5的二次水侧进口相连，水水板换热器5的二次水侧出口与二次网供水管72相连。

本实施例的工作原理如下：抽水井1内的地热水经一次网供水管61进入吸收式热泵3中，地热水沿流体流动方向依次经过吸收式热泵3的发生器31、水水板换热器5的一次水侧、吸收式热泵3的蒸发器34、电动压缩式热泵4的蒸发器41换热降温后经一次网回水管62回到回灌井2；同时，二次网回水经二次网回水管71进入电动压缩式热泵4，二次网回水依次经过电动压缩式热泵4的冷凝器42、吸收式热泵3的吸收器和冷凝器32、水水板换热器的二次水侧吸热升温后经二次网供水管72进入千家万户供暖，整个流程能够实现地热水的热量的梯级、深度利用。

第二实施例

如图2所示，与第一实施例相比，其它连接关系不变，仅是二次网回水管71分为三支路，一支路经电动压缩式热泵4的冷凝器42与二次网供水管72相连；一支路依次经吸收式热泵3的吸收器33、冷凝器32与二次网供水管72相连，一支路经水水板换热器5的二次水侧与二次网供水管72相连；这样设置，各支路之间温度不相互干扰，二次网的支路更易调节。

第三实施例

如图3所示，与第一实施例相比，当换热站的电力装机容量小或者不具备使用电动压缩式热泵的条件时，而换热站具有其他形式的能源，如燃气、热水、蒸汽等，电动压缩式热泵4改用以燃气、热水、蒸汽或其它形式热源作为驱动热源的吸收式热泵10，二次网回水管71通过吸收式热泵10的吸收器101和冷凝器102与吸收式热泵3的吸收器33相连，吸收式热泵3的蒸发器34通过吸收式热泵10的蒸发器103与一次网回水管62相连，其它连接关系不变。

第四实施例

如图4所示，与第一实施例相比，当自然条件导致地热水从抽水井1抽出的水温低，地热水经吸收式热泵3和水水板换热器5换热后，地热水的热量已经得到充分利用，地热水的温度已经很低，利用电动压缩式热泵4对地热水进一步降温的效率很低，则可以不设置电动压缩式热泵4，此时，吸收式热泵3的蒸发器34水侧出口直接经一次网回水管62与回灌井2相连，二次网回水管71与吸收式热泵3的吸收器33水侧进口相连，其他连接关系不变。

第五实施例

如图5所示，与第四实施例相比，二次网回水管71分为两支路，一支路依次经吸收式热泵3的吸收器33、冷凝器32与二次网供水管72相连；一支路经水水板换热器5的二次水侧进出口与二次网供水管72相连，其它连接关系不变。这样设置，各支路之间温度不相互干扰，二次网的支路更易调节。

第六实施例

如图6所示，与第四实施例相比，在吸收式热泵3的发生器31串联一补充发生器8，补充发生器8以燃气、热水或蒸汽作为热源，此时可以将发生器31和补充发生器8视为一体，补充发生器8的水侧进口作为共有的水侧进口，发生器31的水侧出口作为共有的水侧出口，即抽水井1经一次网供水管61与补充发生器8的水侧进口相连，补充发生器8的水侧出口与发生器31的水侧进口相连，发生器31的水侧出口与水水板换热器5的一次水侧进口相连，其它连接关系不变，这样设置能够进一步利用一次网管路6的地热水热量，对二次网管路7进行调峰。

其中，发生器31处于低压状态，补充发生器8处于高压状态。

第七实施例

如图7所示，与第六实施例相比，水水板换热器5的二次水侧出口通过燃气补燃装置9与二次网供水管72相连，能够在冬天严寒期起到供热调峰的作用。

其中，燃气补燃装置9为燃气锅炉。

第八实施例

如图8所示，与第四实施例相比，当自然条件导致地热水从抽水井1中抽出的水温很低时，地热水的热量仅经吸收式热泵3即可得到充分利用，流回回灌井2的地热水的温度已经很低，则供热系统可以不设置水水板换热器5，此时，抽水井1内的地热水经一次网供水管61与吸收式热泵3的发生器31水侧进口连接，吸收式热泵3的发生器31水侧出口与吸收式热泵3的蒸发器34水侧进口相连，吸收式热泵3的蒸发器34水侧出口经一次网回水管62与回灌井2相连；二次网回水管71直接与吸收式热泵3的吸收器33水侧进口相连，吸收式热泵3的冷凝器32水侧出口直接与二次网供水管72相连。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。