地热供暖系统及设备的制作方法

文档序号:31587500发布日期:2022-09-21 02:16阅读:62来源:国知局
地热供暖系统及设备的制作方法

1.本技术涉及地热能供暖领域,具体涉及一种地热供暖系统及设备。


背景技术:

2.对比风能、太阳能等可再生能源,地热资源具有安全、稳定、清洁、低碳、可再生、不受季节和昼夜变化的影响等优势,同时,地热资源还具有分布广、储量大等优点。
3.传统地热供暖设备的结构复杂,运输以及安装难度较大,责任界定难,施工成本高。传统中深层地热供暖系统中,大多采用水热型供热方式进行供暖,长期运行,造成地热水回灌难的问题。


技术实现要素:

4.基于上述研究,本技术提供一种地热供暖系统及设备,以改善上述问题。
5.本技术的实施例可以通过以下方面实现:
6.第一方面,本技术实施例提供一种地热供暖系统,包括:换热模块、第一开关、第二开关、连通管道、地热供水接口、用户供水接口、地热回水接口以及用户回水接口,所述换热模块包括蒸发器和冷凝器;
7.所述地热供水接口通过所述连通管道分别与所述第一开关以及所述第二开关连接,所述第一开关通过所述连通管道与所述用户供水接口连接,所述第二开关通过所述连通管道与所述蒸发器的第一接口连接,所述蒸发器的第二接口通过所述连通管道与所述地热回水接口连接,所述用户回水接口通过所述连通管道分别与所述地热回水接口以及所述冷凝器的第一接口连接,所述冷凝器的第二接口通过所述连通管道与所述用户供水接口连接。
8.在本技术一些实施例中,所述地热供暖系统还包括第三开关以及第四开关;
9.当所述第一开关和所述第三开关开启时,所述第二开关和所述第四开关关闭,所述地热供水接口通过所述连通管道与所述第一开关连通,所述第一开关通过所述连通管道与所述用户供水接口连通,所述用户回水接口通过所述连通管道与所述第三开关连通,所述第三开关通过所述连通管道与所述地热回水接口连通,所述第三开关设置于所述用户回水接口和所述蒸发器第二接口的连通管道上;
10.当所述第二开关和所述第四开关开启时,所述第一开关和所述第三开关关闭,所述地热供水接口通过所述连通管道与所述第二开关连通,所述第二开关通过所述连通管道与所述蒸发器的第一接口连通,所述蒸发器的第二接口通过所述连通管道与所述地热回水接口连通,所述用户回水接口通过所述连通管道与所述第四开关连通,所述第四开关通过所述连通管道与所述冷凝器的第一接口连通,所述冷凝器的第二接口通过所述连通管道与所述用户供水接口连通。
11.在本技术一些实施例中,所述地热供暖系统还包括加热模块;
12.所述加热模块通过所述连通管道分别与所述用户供水接口以及所述用户回水接
口连接,所述加热模块用于对所述用户回水接口提供的供暖介质进行加热处理,并将加热处理得到的供暖介质输送至所述用户供水接口。
13.在本技术一些实施例中,所述地热供暖系统还包括第五开关和第六开关;
14.所述用户供水接口通过所述连通管道与所述第五开关连接,所述第五开关通过所述连通管道与所述加热模块连接;
15.所述用户回水接口通过所述连通管道与所述第六开关连接,所述第五开关通过所述连通管道与所述加热模块连接。
16.在本技术一些实施例中,所述地热供暖系统还包括第一动力模块;
17.所述第一动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述地热供水接口连通;
18.所述第一动力模块的第二接口通过所述连通管道分别与所述第一开关和所述第二开关连接。
19.在本技术一些实施例中,所述地热供暖系统还包括第二动力模块;
20.所述第二动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述第四开关连接;
21.所述第二动力模块的第二接口通过所述连通管道与所述冷凝器的第一接口连通。
22.在本技术一些实施例中,所述地热供暖系统还包括外接供暖介质补给模块以及补水接口;
23.所述补水接口用于补充供暖介质;
24.所述外接供暖介质补给模块的第一接口通过所述连通管道与所述补水接口连通,所述外接供暖介质补给模块的第二接口通过所述连通管道分别与所述第一动力模块和所述第二动力模块连通,所述外接供暖介质补给模块用于补充供暖介质。
25.在本技术一些实施例中,所述外接供暖介质补给模块包括第三动力模块以及第四动力模块;
26.所述第三动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述补水接口连通,所述第三动力模块的第二接口通过所述连通管道与所述第一动力模块的第一接口连通;
27.所述第四动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述补水接口连通,所述第四动力模块的第二接口通过所述连通管道与所述第二动力模块的第一接口连通。
28.第二方面,本技术提供一种地热供暖设备,包括:箱体
29.设置于所述箱体内的换热模块、第一开关、第二开关以及连通管道,设置于所述箱体上的地热供水接口、用户供水接口、地热回水接口以及用户回水接口,所述换热模块包括蒸发器和冷凝器;
30.所述地热供水接口通过所述连通管道分别与所述第一开关以及所述第二开关连接,所述第一开关通过所述连通管道与所述用户供水接口连接,所述第二开关通过所述连通管道与所述蒸发器的第一接口连接,所述蒸发器的第二接口通过所述连通管道与所述地热回水接口连接,所述用户回水接口通过所述连通管道分别与所述地热回水接口以及所述冷凝器的第一接口连接,所述冷凝器的第二接口通过所述连通管道与所述用户供水接口连接。
31.在本技术一些实施例中,所述箱体内还设置有第三开关以及第四开关;
32.当所述第一开关和所述第三开关开启时,所述第二开关和所述第四开关关闭,所述地热供水接口通过所述连通管道与所述第一开关连通,所述第一开关通过所述连通管道
与所述用户供水接口连通,所述用户回水接口通过所述连通管道与所述第三开关连通,所述第三开关通过所述连通管道与所述地热回水接口连通,所述第三开关设置于所述用户回水接口和所述蒸发器第二接口的连通管道上;
33.当所述第二开关和所述第四开关开启时,所述第一开关和所述第三开关关闭,所述地热供水接口通过所述连通管道与所述第二开关连通,所述第二开关通过所述连通管道与所述蒸发器的第一接口连通,所述蒸发器的第二接口通过所述连通管道与所述地热回水接口连通,所述用户回水接口通过所述连通管道与所述第四开关连通,所述第四开关通过所述连通管道与所述冷凝器的第一接口连通,所述冷凝器的第二接口通过所述连通管道与所述用户供水接口连通。
34.在本技术一些实施例中,所述箱体上还设置有加热模块;
35.所述加热模块通过所述连通管道分别与所述用户供水接口以及所述用户回水接口连接,所述加热模块用于对所述用户回水接口提供的供暖介质进行加热处理,并将加热处理得到的供暖介质输送至所述用户供水接口。
36.在本技术一些实施例中,所述箱体内还设置有第五开关以及第六开关;
37.所述用户供水接口通过所述连通管道与所述第五开关连接,所述第五开关通过所述连通管道与所述加热模块连接;
38.所述用户回水接口通过所述连通管道与所述第六开关连接,所述第五开关通过所述连通管道与所述加热模块连接。
39.在本技术一些实施例中,所述箱体内设置有第一动力模块;
40.所述第一动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述地热供水接口连通;
41.所述第一动力模块的第二接口通过所述连通管道分别与所述第一开关和所述第二开关连接。
42.在本技术一些实施例中,所述箱体内还设置有第二动力模块;
43.所述第二动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述第四开关连接;
44.所述第二动力模块的第二接口通过所述连通管道与所述冷凝器的第一接口连通。
45.在本技术一些实施例中,所述箱体上还设置有外接供暖介质补给模块以及补水接口;
46.所述补水接口用于补充供暖介质;
47.所述外接供暖介质补给模块的第一接口通过所述连通管道与所述补水接口连通,所述外接供暖介质补给模块的第二接口通过所述连通管道分别与所述第一动力模块和所述第二动力模块连通,所述外接供暖介质补给模块用于补充供暖介质。
48.在本技术一些实施例中,所述外接供暖介质补给模块包括第三动力模块以及第四动力模块;
49.所述第三动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述补水接口连通,所述第三动力模块的第二接口通过所述连通管道与所述第一动力模块的第一接口连通;
50.所述第四动力模块的第一接口通过所述连通管道与所述补水接口连通,所述第四动力模块的第二接口通过所述连通管道与所述第二动力模块的第一接口连通。
51.本技术实施例提供的地热供暖系统及设备,包括换热模块、第一开关、第二开关、连通管道、地热供水接口、用户供水接口、地热回水接口以及用户回水接口,换热模块包括
蒸发器和冷凝器;地热供水接口通过连通管道分别与第一开关以及第二开关连接,第一开关通过连通管道与用户供水接口连接,第二开关通过连通管道与蒸发器的第一接口连接,蒸发器的第二接口通过连通管道与地热回水接口连接,用户回水接口通过连通管道分别与地热回水接口以及冷凝器的第一接口连接,冷凝器的第二接口通过连通管道与用户供水接口连接。如此,通过控制设置在连通管道上第一开关和第二开关的开启与关闭,将地热供水接口提供的供暖介质输送至用户供水接口或换热模块,实现了梯级供热,满足用户的供暖需求,同时,将换热模块、第一开关、第二开关以及连通管道按照上述连接方式进行连接设置在一个标准的箱体内,同时在箱体上设置地热供水接口以及用户供水接口,实现用户与地热供暖设备之间供暖介质的交换,运用中深层地热+水源热泵梯级供热方式为建筑供暖,既降低了建设成本,也解决了地热水回灌难的问题。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.下面将结合本技术中的附图,对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
54.图1是本技术实施例提供的地热供暖系统的一种结构示意图;
55.图2是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
56.图3是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
57.图4是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
58.图5是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
59.图6是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
60.图7是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
61.图8是本技术实施例提供的地热供暖系统的又一种结构示意图;
62.图9是本技术实施例提供的地热供暖设备的一种结构示意图;
63.图标:10-换热模块;11-蒸发器;12-冷凝器;21-第一开关;22-第二开关;23-第三开关;24-第四开关;25-第五开关;26-第六开关;30-箱体;40-加热模块;51-第一动力模块;52-第二动力模块;53-第三动力模块;54-第四动力模块;61-地热供水接口;62-用户供水接口;63-地热回水接口;64-用户回水接口;65-补水接口。
具体实施方式
64.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,
因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
65.在本技术中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此,本技术并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
66.对比风能、太阳能等可再生能源,地热资源具有安全、稳定、清洁、低碳、可再生、不受季节和昼夜变化的影响等优势,同时,地热资源还具有分布广、储量大等优点。
67.目前,对于热能供暖,正在积极推广地热能开发利用,即按照“以灌定采、采灌均衡、水热均衡”的原则,根据地热形成机理、地热资源品位和资源量、地下水生态环境条件,实施总量控制,分区分类管理,以集中与分散相结合的方式推进中深层地热能供暖。
68.针对于中深层地热供暖,传统地热供暖设备的结构复杂,运输以及安装难度较大,责任界定难,施工成本高。传统中深层地热供暖系统中,大多采用水热型供热方式进行供暖,长期运行,造成地热水回灌难的问题。
69.基于上述问题,请参阅图1,图1为本实施例所提供的地热供暖系统的一种结构示意图。如图1所示,本实施例提供的地热供暖系统包括:换热模块10、第一开关21、第二开关22、连通管道、地热供水接口61、用户供水接口62、地热回水接口63以及用户回水接口64,换热模块10包括蒸发器11和冷凝器12;地热供水接口61通过连通管道分别与第一开关21以及第二开关22连接,第一开关21通过连通管道与用户供水接口62连接,第二开关22通过连通管道与蒸发器11的第一接口连接,蒸发器11的第二接口通过连通管道与地热回水接口63连接,用户回水接口64通过连通管道分别与地热回水接口63以及冷凝器12的第一接口连接,冷凝器12的第二接口通过连通管道与用户供水接口62连接。
70.在本实施例中,地热供水接口61用于提供供暖介质(如液体水),并通过连通管道将供暖介质输送至用户供水接口62,实现第一阶梯供暖。
71.在本实施例中,地热供水接口61提供的供暖介质还可以通过连通管道将供暖介质输送至换热模块10,由换热模块10对供暖介质进行换热处理,以提升供暖介质的温度,将换热处理后的供暖介质通过连通管道输送至用户供水接口62,实现第二阶梯供暖。
72.其中,换热模块10可以是热交换装置,即包括通过蒸发冷凝进行热量交换,实现对供暖介质的加热,用于进行热量交换的设备可以是蒸发冷凝器12,蒸发冷凝器12包括蒸发器11和冷凝器12,蒸发器11用于对供暖介质进行吸热处理,将吸热处理得到的热量传送至冷凝器12,冷凝器12基于蒸发器11传送的热量对供暖介质进行加热处理。
73.在本实施例中,第一阶梯供暖是将供暖介质直接输送至用户供水接口62,以实现供暖,第二阶梯供暖是通过对地热供水接口61提供的供暖介质进行热交换处理,将热交换处理后的供暖介质通过连通管道输送至用户供水接口62在本实施例中,连通管道即为输送
供暖介质的管道。
74.在可选的实施方式中,可以是基于供暖介质的温度选择采用第一阶梯供暖或者第二阶梯供暖。详细地,在地热供水接口61可以设置有温度传感器,温度传感器用于获取供暖介质的温度,例如,当获取供暖介质的温度高于30℃,则通过控制第一开关21开启时,第二开关22关闭,使地热供暖系统基于第一阶梯供暖模式进行供暖,地热供水接口61提供的供暖介质通过流通管道流入用户供水接口62,供暖介质在用户端完成热循环后,由用户回水接口64流入到地热回水接口63;若供暖介质的温度不高于30℃,则通过控制第二开关22开启,第一开关21关闭,使地热供暖系统基于第二阶梯供暖模式进行供暖,地热供水接口61提供的供暖介质通过流通管道流入蒸发器11的第一接口,经过蒸发器11的吸热处理后,通过蒸发器11的第二接口流入地热回水接口63,同时,用户回水接口流出的供暖介质流入冷凝器12的第一接口,经过冷凝器12的加热处理,将加热处理后的供暖介质经流通管道输送至用户供水接口62。
75.在本实施例中,对第一开关21和第二开关22可以为电动阀也可以为截止阀,对截止阀的控制是通过人为进行阀门的开启或关闭,以实现第一开关21和第二开关22的开启或关闭;对于电动阀的控制通过控制电路控制第一开关21和第二开关22的开启或关闭,其中,控制电路可以通过plc电路实现,包括手动和自动的控制模式切换、故障报警等功能。
76.本技术实施例提供的地热供暖系统及设备,包括换热模块、第一开关、第二开关、连通管道、地热供水接口、用户供水接口、地热回水接口以及用户回水接口,换热模块包括蒸发器和冷凝器;地热供水接口通过连通管道分别与第一开关以及第二开关连接,第一开关通过连通管道与用户供水接口连接,第二开关通过连通管道与蒸发器的第一接口连接,蒸发器的第二接口通过连通管道与地热回水接口连接,用户回水接口通过连通管道分别与地热回水接口以及冷凝器的第一接口连接,冷凝器的第二接口通过连通管道与用户供水接口连接。如此,通过控制设置在连通管道上第一开关和第二开关的开启与关闭,将地热供水接口提供的供暖介质输送至用户供水接口或换热模块,实现了梯级供热,满足用户的供暖需求,同时,将换热模块、第一开关、第二开关以及连通管道按照上述连接方式进行连接设置在一个标准的箱体内,同时在箱体上设置地热供水接口以及用户供水接口,实现用户与地热供暖设备之间供暖介质的交换,运用中深层地热+水源热泵梯级供热方式为建筑供暖,既降低了建设成本,也解决了地热水回灌难的问题。
77.为了实现对用户回水接口64流出地热回水的控制,请参阅图2,在本实施例中,地热供暖系统还包括第三开关以及第四开关;
78.当第一开关21和第三开关23开启时,第二开关22和第四开关24关闭,地热供水接口61通过连通管道与第一开关21连通,第一开关21通过连通管道与用户供水接口62连通,用户回水接口64通过连通管道与第三开关23连通,第三开关23通过连通管道与地热回水接口63连通,第三开关23设置于用户回水接口64和蒸发器11第二接口的连通管道上;
79.当第二开关22和第四开关24开启时,第一开关21和第三开关23关闭,地热供水接口61通过连通管道与第二开关22连通,第二开关22通过连通管道与蒸发器11的第一接口连通,蒸发器11的第二接口通过连通管道与地热回水接口63连通,用户回水接口64通过连通管道与第四开关24连通,第四开关24通过连通管道与冷凝器12的第一接口连通,冷凝器12的第二接口通过连通管道与用户供水接口62连通。
80.在地热供暖系统基于第一阶梯供暖模式进行供暖时,需要使供暖介质从地热供水接口61经连通管道直接流入到用户供水接口62,此时,控制第一开关21开启,第二开关22关闭;为实现供暖介质在用户和地热井之间的循环,供暖介质需从用户回水接口64经连通管道流入地热回水接口63时,此时,控制第三开关23开启,第四开关24关闭,实现第一阶梯供暖,其中,第三开关23可以为电动阀,也可以为截止阀,第四开关24可以为电动阀,也可以为截止阀。为节省成本,第四开关24常选用截止阀。
81.为了提高供暖效果,在地热供暖系统基于第二阶梯供暖模式进行供暖时,会停止使用第一阶梯供暖模式供暖,在基于第二阶梯供暖模式供暖时,需要使供暖介质从地热供水接口61经连通管道流入蒸发器11的第一接口,蒸发器11对供暖介质进行吸热处理,经吸热处理后的供暖介质通过蒸发器11的第二接口流入到地热回水接口63中,在此过程中,需要控制第一开关21关闭,第二开关22开启,为实现供暖介质在用户和地热井之间的循环,需要使供暖介质从用户回水接口64经连通管道流入冷凝器12的第一接口,冷凝器12对供暖介质进行加热处理,经加热处理后的供暖介质通过冷凝器12的第二接口流入到用户供水接口62中,在此过程中,需要控制第三开关23关闭,第四开关24开启,以实现第二阶梯供暖。其中,蒸发器11对供暖介质进行吸热处理得到的热量用于冷凝器12对供暖介质进行加热处理,蒸发器11通过导热性能良好的部件与冷凝器12连接,用以完成热交换处理。
82.本技术实施例中,对用户进行供暖的过程中,可能会存在由于外界天气变化导致温度上升,为使用户有更好的感官体验,需要将温度控制在人体最舒适的温度(冬季18℃),在本技术实施例中,所有开关的开启程度是可以调节的,例如开关开启三分之二、二分之一或三分之一,则可基于人体最舒适温度对用户进行供暖,通过人为或通过控制电路控制各个开关开启的程度,以调节供暖温度。可以知道的是,在本实施例中,由于对每个开关的控制是独立的,因此每个开关的开启程度可以相同也可以不同。
83.在极寒天气条件下,仍可能存在供暖不足的问题,因此,为了满足客户的供暖需求,地热供暖系统还包括加热模块40,请参阅图3,加热模块40通过连通管道分别与用户供水接口62以及用户回水接口64连通;加热模块40用于通过用户回水接口64提供的供暖介质进行加热处理,并将加热处理得到的供暖介质输送至用户供水接口62。
84.其中,加热模块40可以是锅炉,用户回水接口64通过连通管道将供暖介质输送至加热模块40,加热模块40可以基于电极加热的方式对供暖介质进行加热处理,将加热处理后的供暖介质输送至用户供水接口62。
85.由于加热模块40是在供暖不足时才会启用,因此,为了节省能源,需要对加热模块40的启用进行控制,请参阅图4,在本技术实施例中,热供暖系统还包括第五开关25和第六开关26;
86.用户供水接口62通过连通管道与第五开关25连接,第五开关25通过连通管道与加热模块连接;
87.用户回水接口64通过连通管道与第六开关26连接,第五开关25通过连通管道与加热模块连接。
88.加热模块40是作为辅助供暖模块设置于地热供暖系统上,其中,加热模块40上设置有测压器,测压器用于测量加热模块40的压力,测压器用于获取加热模块40中的压力值,当加热模块40中的压力值大于或等于预设压力阈值时,加热模块40开始工作时,此时,控制
第五开关25和第六开关26开启,当加热模块40中的压力值小于预设压力阈值时,加热模块40停止工作时,此时,控制第五开关25和第六开关26关闭,其中,第五开关25和第六开关26可以为电动阀,也可以为截止阀,为节省成本,第五开关25和第六开关26常选用截止阀。
89.其中,加热模块40上还可以设置有水位器,水位器用于测量加热模块40中供暖介质的高度,当加热模块40中的供暖介质的高度大于或等于预设高度阈值时,加热模块40开始工作时,此时,控制第五开关25和第六开关26开启,当加热模块40中的供暖介质的高度小于预设高度阈值时,加热模块40停止工作时,此时,控制第五开关25和第六开关26关闭。
90.可以知道的是,加热模块40对供暖介质进行加热是以一种辅助供暖的模式进行的,因此,加热模块40可以作为辅助供暖模式分别与第一阶梯供暖模式或第二阶梯供暖模式对用户进行供暖。
91.当辅助供暖模式结合第一阶梯供暖模式对用户进行供暖时,需要使供暖介质从地热供水接口61经连通管道直接流入到用户供水接口62,此时,控制的第一开关21开启,第二开关22关闭,为完成供暖介质在用户和地热井之间的循环,供暖介质需从用户回水接口64经连通管道流入地热回水接口63,此时,控制第三开关23开启,第四开关24关闭;同时,加热模块需要运行,控制第五开关25和第六开关26开启,在加热模块中,由用户回水接口64流出的供暖介质在加热模块内的高度大于或等于预设高度阈值或压力值大于或等于预设压力阈值时,加热模块开始运行,通过电极加热的方式对供暖介质进行加热,将加热后的供暖介质经由连通管道输送至用户供水接口62,此时用户供水接口62可以获得由地热供水接口61提供的供暖介质和加热模块提供的供暖介质,实现了第一阶梯供暖模式和辅助供暖模式的共同运行。
92.当辅助供暖模式结合第二阶梯供暖模式对用户进行供暖时,需要使供暖介质从地热供水接口61经连通管道流入蒸发器11的第一接口,再从蒸发器11的第二接口经连通管道流入到地热回水接口63,在此过程中,控制第一开关21关闭,第二开关22开启,为完成供暖介质在用户和地热井之间的循环,需要使供暖介质从用户回水接口64经连通管道流入冷凝器12的第一接口,再从冷凝器12的第二接口经连通管道流入到用户供水接口62中时,在此过程中,控制第三开关23关闭,第四开关24开启,同时,加热模块需要运行,控制第五开关25和第六开关26开启,在加热模块中,当用户回水接口64流出的供暖介质在加热模块内的高度大于或等于预设高度阈值或压力值大于或等于预设压力阈值时,加热模块开始运行,通过电极加热的方式对供暖介质进行加热,将加热后的供暖介质经由连通管道输送至用户供水接口62,此时用户供水接口62可以获得由冷凝器12第二接口提供的供暖介质和加热模块提供的供暖介质,实现了第一阶梯供暖模式和辅助供暖模式的共同运行。
93.为了实现供暖介质在连通管道中快速流通,使温度较高的供暖介质源源不断的流入到用户端,实现较好的供暖效果,请参阅图5,地热供暖系统还包括第一动力模块51;
94.第一动力模块51的第一接口通过连通管道与地热供水接口61连通;
95.第一动力模块51的第二接口通过连通管道分别与第一开关21和第二开关22连接。
96.第一动力模块51可以是原水加压泵,用于对地热供水接口61提供的供暖介质加压,以使供暖介质在连通管道内快速流通,供暖介质通过地热供水接口61经连通管道流入到第一动力模块51的第一接口,第一动力模块51对供暖介质进行加压处理,将加压处理后的供暖介质通过第一动力模块51的第二接口分别输送至蒸发器11的第一接口和用户供水
接口62。
97.在一种可选的实施方式中,请参阅图6,地热供暖系统还包括第二动力模块52。
98.第二动力模块52的第一接口通过连通管道与第四开关24连接;
99.第二动力模块52的第二接口通过连通管道与冷凝器12的第一接口连通。
100.第二动力模块52可以是系统循环泵,在第四开关24开启时,用于对用户回水接口64提供的供暖介质加压,以使供暖介质在连通管道内快速流通,供暖介质通过用户回水接口64经连通管道流入到第二动力模块52的第一接口,第二动力模块52对供暖介质进行加压处理,将加压处理后的供暖介质通过第二动力模块52的第二接口输送至冷凝器12的第一接口。
101.由于连通管道的腐蚀以及上述各个接口可能存在密闭性不好的问题,因此供暖介质在连通管道中流动以及在地热供暖系统和用户间的循环过程中,会存在供暖介质的流失,为保证供暖过程的稳定性,需要对供暖介质进行补充,因此,地热供暖系统还包括外接供暖介质补给模块以及补水接口65;
102.补水接口65用于补充供暖介质;
103.外接供暖介质补给模块的第一接口通过连通管道与补水接口65连通,外接供暖介质补给模块的第二接口通过连通管道分别与第一动力模块51和第二动力模块52连通,外接供暖介质补给模块用于补充供暖介质。
104.由于在地热供暖系统中,连通管道内的压力较大,因此,如果不对补充的供暖介质进行加压,补充的供暖介质难以流入到连通管道内,因此,请参阅图7,外接供暖介质补给模块包括第三动力模块53以及第四动力模块54;
105.第三动力模块53的第一接口通过连通管道与补水接口65连通,第三动力模块53的第二接口通过连通管道与第一动力模块51的第一接口连通;
106.第四动力模块54的第一接口通过连通管道与补水接口65连通,第四动力模块54的第二接口通过连通管道与第二动力模块52的第一接口连通。
107.第三动力模块53可以为补水泵,补水泵用于补水接口65补充的供暖介质加压,以使供暖介质流入到第一动力模块51的第一接口,供暖介质经补水接口65流入到第三动力模块53的第一接口,第三动力模块53对供暖介质进行加压,将加压后的供暖介质经第三动力模块53的第二接口输送至第一动力模块51的第一接口。
108.第四动力模块54可以为补水泵,补水泵用于对补水接口65补充的供暖介质加压,以使供暖介质流入到第二动力模块52的第一接口,供暖介质经补水接口65流入到第四动力模块54的第一接口,第四动力模块54对供暖介质进行加压,将加压后的供暖介质经第四动力模块54的第二接口输送至第二动力模块52的第一接口。
109.在本技术的实施例中,通过设置第三动力模块53和第四动力模块54,可以根据第一动力模块51和第二动力模块52中供暖介质的实际情况进行灵活补给,例如,可以对单独对第一动力模块51进行供暖介质补给或单独对第二动力模块52进行供暖介质补给,也可以同时对第一动力模块51和第二动力模块52进行供暖介质补给。
110.通过控制开关的开启或关闭,将地热供水接口61提供的供暖介质输送至用户供水接口62或换热模块10,实现了梯级供热,满足供暖需求。
111.在一个实施例中,请参阅图8,针对地热供暖系统的具体应用场景进行描述。
112.加热模块40提供三种供暖模式,分别是第一阶梯供暖模式、第二阶梯供暖模式和辅助供暖模式。其中,第一阶梯供暖模式和第二阶梯供暖模式的选择可以是基于地热供水接口61流出供暖介质的温度进行选择,也可以是基于时间段的不同进行选择。
113.假设以温度作为选择供暖模式的条件,测得供暖介质的温度高于30℃,则控制第一开关21和第三开关23开启,第二开关22和第四开关24关闭,使地热供暖系统基于第一阶梯供暖模式进行供暖,当处于第一阶梯供暖模式时,地热供水接口61与第一动力模块51的第一接口连通,供暖介质通过地热供水接口61经流通管道流入到第一动力模块51,第一动力模块51对供暖介质进行增压,第一动力模块51的第二接口与分别与第一开关21的第一接口和第二开关22的第一接口连接,第一开关21的第二接口与用户供水接口62连接,当第一开关21开启,第二开关22关闭时,地热供水接口61与用户供水接口62连通,地热供水接口61流出的供暖介质经流通管道流入到用户供水接口62。
114.供暖介质经连通管道流入到用户供水接口62,再从用户回水接口64流出,用户回水接口64分别与第三开关23的第一接口和第四开关24的第一接口连接,第三开关23的第二接口与地热回水接口63连接,当第三开关23开启,第四开关24关闭时,用户回水接口64流出的供暖介质经连通管道流入到地热回水接口63。
115.若供暖介质的温度不高于30℃,则通过控制第一开关21和第三开关23关闭,第二开关22和第四开关24开启,使地热供暖系统基于第二阶梯供暖模式进行供暖。当处于第二阶梯供暖模式时,地热供水接口61与第一动力模块的第一接口连通,供暖介质通过地热供水接口61经流通管道流入到第一动力模块51,第一动力模块51对供暖介质进行增压,第一动力模块51的第二接口分别与第一开关21的第一接口和第二开关22的第一接口连接,当第一开关21关闭,第二开关22开启时,供暖介质经连通管道流入到蒸发器11,蒸发器11对供暖介质进行吸热处理,经吸热处理后的供暖介质从蒸发器11的第二接口流出,蒸发器11的第二接口分别与第三开关23的第二接口和地热回水接口63连接,此时,控制第三开关23关闭,从蒸发器11的第二接口流出的供暖介质经连通管道流入地热回水接口63。
116.第四开关24的第一接口与用户回水接口64连接,第四开关24的第二接口与第二动力模块52的第一接口连接,控制第四开关24开启,从用户回水接口64流出的供暖介质经连通管道流入第二动力模块52的第一接口,第二动力模块52对供暖介质进行增压,将增压后的供暖介质从第二动力模块52的第二接口流入到冷凝器12的第一接口,冷凝器12对流入的供暖介质进行加热处理,将加热后的供暖介质经冷凝器12的第二接口输送至用户回水接口64。
117.加热模块40是作为辅助供暖模块设置于地热供暖系统上,用于在极寒天气下对用户进行补充供暖,其中,是否选择辅助供暖模式进行供暖,可基于加热模块中供暖介质的高度或加热模块的压力进行选择。
118.假设以加热模块的压力进行选择,当加热模块的压力值大于或等于预设压力阈值,则控制第五开关25和第六开关26开启,使加热模块开始运行,在加热模块开始运行时,将用户回水接口64流出的供暖介质传送至加热模块40,加热模块40对供暖介质进行加热,并将加热后的供暖介质传输至用户供水接口62。
119.由于连通管道的腐蚀以及上述各个接口可能存在关闭性不好的问题,因此供暖介质在连通管道中流动以及在地热供暖系统和用户间的循环过程中,会存在供暖介质的流
失,为保证供暖过程的稳定性,需要对供暖介质进行补充,因此地热供暖系统还设置有外接供暖介质补给模块,外接供暖介质补给模块包括补水接口65、第三动力模块53和第四动力模块54,第三动力模块53可以为补水泵,补水泵用于对补水接口65补充的供暖介质加压,以使供暖介质流入到第一动力模块51的第一接口,供暖介质经补水接口65流入到第三动力模块53的第一接口,第三动力模块53对供暖介质进行加压,将加压后的供暖介质经第三动力模块53的第二接口输送至第一动力模块51的第一接口;第四动力模块54可以为补水泵,补水泵用于补水接口65补充的供暖介质加压,以使供暖介质流入到第二动力模块52的第一接口,供暖介质经补水接口65流入到第四动力模块54的第一接口,第四动力模块54对供暖介质进行加压,将加压后的供暖介质经第四动力模块54的第二接口输送至第二动力模块52的第一接口。
120.本技术实施例提供的地热供暖系统,包括换热模块、第一开关、第二开关、连通管道、地热供水接口以及用户供水接口;第一开关开启时,第二开关关闭,地热供水接口通过连通管道与第一开关的第一接口连通,第一开关的第二接口通过连通管道与用户供水接口连通,以实现将地热供水接口流出的供暖介质直接输送至用户供水接口;第二开关开启时,第一开关关闭,地热供水接口通过连通管道与第二开关的第一接口连通,第二开关的第二接口通过连通管道与换热模块连通,换热模块通过连通管道与用户供水接口连通。如此,通过控制设置在连通管道上第一开关和第二开关的开启与关闭,将地热供水接口提供的供暖介质输送至用户供水接口或换热模块,实现了梯级供热,满足供暖需求,同时,将换热模块、第一开关、第二开关以及连通管道按照上述连接方式进行连接设置在一个标准的箱体内,同时在箱体上设置地热供水接口以及用户供水接口,实现用户与地热供暖设备之间供暖介质的交换,降低了运输以及安装的成本。
121.为了便于运输和安装,降低成本,在本实施例中,本实施例提供一种地热供暖设备,如图9所示,包括:箱体30;
122.设置在箱体内的换热模块10、第一开关21、第二开关22、连通管道,以及设置在箱体上的地热供水接口61、用户供水接口62、地热回水接口63以及用户回水接口64,换热模块10包括蒸发器11和冷凝器12;地热供水接口61通过连通管道分别与第一开关21以及第二开关22连接,第一开关21通过连通管道与用户供水接口62连接,第二开关22通过连通管道与蒸发器11的第一接口连接,蒸发器11的第二接口通过连通管道与地热回水接口63连接,用户回水接口64通过连通管道分别与地热回水接口63以及冷凝器12的第一接口连接,冷凝器12的第二接口通过连通管道与用户供水接口62连接。
123.可以理解的,本实施例所提供的地热供暖设备中各部件的连接关系以及各部件所实现的功能请参照上述地热供暖系统中对应的描述,在此不再过多赘述。
124.本技术实施例提供的地热供暖设备,包括:箱体,设置在箱体内的换热模块、第一开关、第二开关和连通管道以及设置在箱体上的地热供水接口以及用户供水接口;第一开关开启时,第二开关关闭,地热供水接口通过连通管道与第一开关的第一接口连通,第一开关的第二接口通过连通管道与用户供水接口连通,以实现将地热供水接口流出的供暖介质直接输送至用户供水接口;第二开关开启时,第一开关关闭,地热供水接口通过连通管道与第二开关的第一接口连通,第二开关的第二接口通过连通管道与换热模块连通,换热模块通过连通管道与用户供水接口连通。如此,通过控制设置在连通管道上第一开关和第二开
关的开启与关闭,将地热供水接口提供的供暖介质输送至用户供水接口或换热模块,实现了梯级供热,满足供暖需求,同时,将换热模块、第一开关、第二开关以及连通管道按照上述连接方式进行连接设置在一个标准的箱体内,同时在箱体上设置地热供水接口以及用户供水接口,实现用户与地热供暖设备之间供暖介质的交换,降低了运输以及安装的成本。
125.以上对本技术实施例所提供的地热供暖系统及设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
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