地热换热系统的制作方法

本实用新型属于地热供热技术领域，更具体地说，是涉及一种地热换热系统。

背景技术：

作为一种储量大、环保清洁的新型能源，热热能被越来越多的应用于生产生活中。人们通常通过开凿地热井，获取地下热水资源，然后利用换热设备，提取热量用于供暖、洗浴等。在上述进行热水利用的过程中，往往只是简单的利用地热水与供暖组件之间的换热实现热量的使用，但是对供暖组件其他需要热量的辅助部件还需要引入电能等其他能源，不仅难以对地热水的热量进行多方面的利用，而且由于其他能源的引入造成了装置结构的复杂化，造成了设备的占用，不利于空间的合理布设。

现有的地热利用方式，有些是直接从地里面抽取热水进行热量的有效利用，这就很容易造成地下水水位的下降，严重破坏了地下水资源环境，容易引起地陷及自然灾害，不利于保证采水地区的居民人身安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地热换热系统，以解决现有技术中存在的地热水利用时功能单一、且容易造成地下水位下降的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种地热换热系统，包括地热水回路和供暖回路，地热水回路和供暖回路通过板式换热器换热，地热水回路中的地热水从地热井经过滤组件进入板式换热器的地热水进口，与供暖回路中供暖组件的供暖水换热后，经板式换热器的地热水出口回流至回灌井中，还包括去离子单元，去离子单元用于对供暖回路上的供暖水进行净化，包括设置于供暖回路上的去离子罐，去离子罐设有夹层，夹层的进口与过滤组件的出口连通，夹层的出口与回灌井连通。

作为本申请另一实施例，去离子罐的顶部还设有加药罐，加药罐上螺旋绕设有加热管，加热管的进口与过滤组件的出口连通，加热管的出口与回灌井连通。

作为本申请另一实施例，过滤组件包括粗效过滤器以及旋流过滤器；粗效过滤器与地热井的出口相连；旋流过滤器与粗效过滤器的出口相连，且与地热水进口相连。

作为本申请另一实施例，粗效过滤器与地热井之间还设有单向阀。

作为本申请另一实施例，地热井内设有潜水泵，供暖组件的出口与板式换热器的供暖水进口之间设有循环泵，地热水出口与回灌井之间设有回灌加压泵。

作为本申请另一实施例，地热水出口与回灌加压泵之间还设有排气罐以及与排气罐的出口相连的消泡罐，消泡罐的出口与回灌加压泵的进口连通。

作为本申请另一实施例，地热井的内壁上设有若干个沿圆周方向均匀排布的凸起。

作为本申请另一实施例，凸起在地热井的内壁的轴向上布设若干层，相邻两层凸起在上下方向上交错设置。

作为本申请另一实施例，地热井的出口还设有温度传感器以及流量控制阀。

作为本申请另一实施例，地热换热系统还包括控制器，控制器分别与流量控制阀和温度传感器电连接。

本实用新型提供的地热换热系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的地热换热系统，利用地热井的热量在板式换热器中与供暖组件换热，并将地热水通入去离子罐的夹层中，实现对去离子罐中水以及药物的加热，有效的增加了药物的活性，提高了对供暖组件中的水的净化效果，实现了对地热水的充分利用，最后地热水回灌至回灌井中，便于保证地下水的水量平衡，有助于保证地热能的持续供给。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的地热换热系统的结构示意图；

图2为图1中去离子罐以及加药罐的结构示意图；

图3为图1中地热井的俯视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、地热井；11、潜水泵；12、凸起；13、单向阀；14、温度传感器；15、流量控制阀；2、过滤组件；21、粗效过滤器；22、旋流过滤器；3、板式换热器；31、地热水进口；32、地热水出口；33、供暖水进口；34、供暖水出口；4、供暖组件；5、去离子罐；51、夹层；52、加药罐；53、加热管；6、回灌井；71、排气罐；72、消泡罐；73、循环泵；74、回灌加压泵。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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若干个该特征。在本实用新型的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的地热换热系统进行说明。地热换热系统，包括地热水回路和供暖回路，地热水回路和供暖回路通过板式换热器3换热，地热水回路中的地热水从地热井1经过滤组件2进入板式换热器3的地热水进口31，与供暖回路中供暖组件4的供暖水换热后，经板式换热器3的地热水出口32回流至回灌井6中，还包括去离子单元，去离子单元用于对供暖回路上的供暖水进行净化，包括设置于供暖回路上的去离子罐5，去离子罐5设有夹层51，夹层51的进口与过滤组件2的出口连通，夹层51的出口与回灌井6连通。

板式换热器3的地热水进口31中通入的含有热量的地热水，地热水出口32中排出的是与供暖组件4进行过热交换后温度较低的地热尾水。供暖水出口34中输送至供暖组件4的则是加热后温度较高的供暖水，上述供暖水携带的热量用于对供暖组件4进行供热，供暖水进口33中进入的则是供暖组件4中流出的温度较低的供暖水。

本实施例中，供暖组件4中的供暖水，由于存在钙镁等容易形成沉淀的离子，所以在供暖过程中，需要加入去离子的药物用于降低水中钙镁离子的含量，进而避免供暖管路中水垢的形成，保证热量的充分利用。去离子罐5的夹层51内通入地热水，可以有效的提升去离子罐5内的环境温度，实现供暖水中离子的去除，起到净化供暖水的作用。

过滤组件2的设置可以有效的降低地热水中杂质的含量，保证地热水在管路中流动的顺畅，避免地热水在换热以及回灌过程中造成管路的堵塞，保证换热的顺利进行。

本实用新型提供的一种地热换热系统，与现有技术相比，本实用新型提供的地热换热系统，利用地热井1的热量在板式换热器3中与供暖组件4换热，并将地热水通入去离子罐5的夹层51中，实现对去离子罐5中水以及药物的加热，有效的增加了药物的活性，提高了对供暖组件4中的水的净化效果，实现了对地热水的充分利用，最后地热水回灌至回灌井6中，便于保证地下水的水量平衡，有助于保证地热能的持续供给。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，去离子罐5的顶部还设有加药罐52，加药罐52上螺旋绕设有加热管53，加热管53的进口与过滤组件2的出口连通，加热管53的出口与回灌井6连通。

本实施例中，加药罐52用于定时定量的向去离子罐5中加入药剂，为了保证药物的活性，在加药罐52的外周设置了加热管53，以便对加药罐52中的药物进行预热，加热管53中通有地热水，地热水从过滤组件2的出口引入，加热管53的出口端连接至回灌井6。

加热管53的设置可以将地热水的热量的一部分传递给加药罐52中，使药物具有合适的温度后加入去离子罐5中，实现地热能源的充分利用，省去了其他热源的引入。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，过滤组件2包括粗效过滤器21以及旋流过滤器22；粗效过滤器21与地热井1的出口相连；旋流过滤器22与粗效过滤器21的出口相连，旋流过滤器22的出口用于与地热水进口31相连。利用粗效过滤器21对地热水中的杂质进行初步过滤，将大粒径的沙粒进行有效滤除，接着利用旋流过滤器22的离心作用进一步对沙粒进行离心过滤，实现地热水水质的净化。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，粗效过滤器21与地热井1之间还设有单向阀13。为了保证地热水向板式换热器3中持续稳定的供应，地热井1的出口设置了单向阀13，地热水只能向单一方向流动，避免地热水的回流。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，地热井1内设有潜水泵11，供暖组件4的出口与板式换热器3的供暖水进口33之间设有循环泵73，地热水出口32与回灌井6之间设有回灌加压泵74。利用潜水泵11将地热井1内的地热水抽出，并送至过滤组件2进行过滤，之后送至板式换热器3进行热量的交换。循环泵73能够提供一定的压力，使供暖组件4中的温度较低的供暖水顺畅输送至板式换热器3中进行换热，保证了地热水与供暖水的换热速度均衡，以便保证供热温度的稳定。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，地热水出口32与回灌加压泵74之间还设有排气罐71以及与排气罐71的出口相连的消泡罐72，消泡罐72的出口与回灌加压泵74的进口连通。地热尾水由于流速和压力变化会从水中释放出气体，排气罐71的顶部设置有排气阀，排气阀可将排气罐71内聚集到一定程度的挥发气体释放至排气罐71的外部，以降低排气罐71罐体内的压力。

消泡罐72对需要回流至回灌井6中的地热水进行消泡处理，使得地热尾水中的气泡被消除，可防止因压力变化导致地热尾水中生成气泡，防止因气泡产生造成的气堵问题，避免对管道产生的不良影响。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1和图3，地热井1的内壁上设有若干个沿圆周方向均匀排布的凸起12。凸起12的设置主要是为了使地热水在向上抽出的过程中可以得到有效扰动，保证地热水的温度均衡，便于为后续提供均衡的换热效果。凸起12可以采用半球状、圆柱状、棱锥状等多种形式。凸起12的外端设置为具有圆滑的弧度的形式，能够在对地热水进行扰动的同时，避免对地热水产生过大阻力，造成能耗变大的问题。另外，凸起12不可向外延伸过大，一方面避免阻力过大，同时也避免二者之间间隙过小，影响地热水的正常流动速率。

进一步的，凸起12在地热井1的内壁的轴向上布设若干层，相邻两层凸起12在上下方向上交错设置。凸起12在上下方向上交错的形式，可以实现对地热水的充分扰动，保证充足的扰动效果。另外，凸起12还可以沿回灌井6的内壁呈螺旋型条状布设的形式，同样具有良好的扰动效果，且该布设形式更便于加工制作。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，地热井1的出口还设有温度传感器14以及流量控制阀15。地热换热系统还包括控制器，控制器分别与流量控制阀15和温度传感器14电连接。

为了实现对地热水的实时监测以及控制，设置了用于监测地热水温度的温度传感器14，温度传感器14将监测到的温度值传输给控制器，控制器将该参数值与预设值相比，如果该参数值小于预设值，则向流量控制阀15发出增大流量的控制指令；如果该参数值大于预设值，则向流量控制阀15发出减小流量的控制指令，以此实现对输出的地热水的温度的实时控制，保证良好的调控效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。