基于用户需求温度的地热端流量调节系统及方法

本发明属于地热能利用，特别涉及一种基于用户需求温度的地热端流量调节系统及方法。

背景技术：

1、地热能供暖是指利用地热能为主要热源进行供暖，地热能已经成为能源发展的中坚力量。

2、在我国部分地区，已经采用地热能供暖供冷，而在大部分地区，供暖还采用暖气片作为放热终端，其热能利用率低，并且随着人们生活水平的提高，对供热或供冷的要求也越来越高，常规意义的供暖已经不能满足人们的需求。由于度热能是稳定的热能，不受天气的影响，因此，地热能可以提供稳定的热量，但是在不同的季节甚至一天中不同的时间，人们所需求的热能温度是不同的，因此，需要根据用户端的需求来实时调控地热端的流量，避免热能过剩和资源浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供了一种基于用户需求温度的地热端流量调节系统及方法。

2、本发明的第一方面，提供了一种基于用户需求温度的地热端流量调节系统，包括：

3、用户端，具有多个用户单元；

4、第一冷凝器，通过循环泵将热能送至热能储存箱；

5、第一蒸发器，与所述第一冷凝器连接，将吸收的混合热量作为热源传输至第一冷凝器；

6、第二蒸发器，通过循环泵将冷能送至冷能储存箱；

7、第二冷凝器，与所述第二蒸发器连接，将吸收的混合热量作为冷源传输至第二蒸发器；

8、第一调节阀，用于连接地热井的出水管和第一蒸发器，并对所述出水管的出水流量进行调节；

9、第二调节阀，用于将所述热能储存箱和冷能储存箱分别与所述用户端连接，并实时调节所述热能储存箱和冷能储存箱的流量开度；

10、控制装置；

11、所述控制装置包括主控制器、判断模块、第一控制部件和第二控制部件，所述主控制器接收当前温度以及未来一单位时间的预测温度，基于所述当前温度和预测温度获取用户需求温度；主控制器根据当前温度和预测温度响应第一调控信号并加载第一调控机制，判断模块判断所述第一调控机制是否满足预设的驱动条件，当判定所述第一调控机制满足预设的驱动条件时，主控制器发送第一调控机制至第一控制部件，所述第一控制部件基于第一调控机制驱动所述第一调节阀以存储第一温度值的热量至所述热能储存箱，当判定所述第一调控机制不满足预设的驱动条件时，检查所述主控制器和第一控制部件的连接回路；

12、所述主控制器根据用户需求温度响应第二调控信号并加载第二调控机制，基于所述第二调控机制，判断模块判断所述第二调控机制是否满足预设的驱动条件，当判定所述第二调控机制满足预设的驱动条件时，主控制器发送第二调控机制至第二控制部件，所述第二控制部件基于所述第二调控机制驱动所述第二调节阀，以达到对用户端热能供给的温度要求，当判定所述第二调控机制不满足预设的驱动条件时，检查所述主控制器和第二控制部件的连接回路。

13、进一步的方案为，所述第一蒸发器与所述第二冷凝器连接，用于将一次换热的地热水送入所述第二冷凝器；

14、所述第一蒸发器和第二冷凝器分别与所述地热井连接，将一次换热的地热水和二次换热的地热水回灌至所述地热井。

15、进一步的方案为，所述第一调节阀包括中空结构的阀体，所述阀体内部设置有转动球阀，转动球阀的顶部设置有第一电机，所述第一电机的输出轴贯穿所述阀体与所述转动球阀连接，所述转动球阀的两侧分别通固定密封圈与进水口和出水口连接；

16、所述转动球阀沿横向开设有贯穿孔，在所述第一电机的带动下，所述贯穿孔与所述进水口和出水口同轴或非同轴，用于控制所述第一调节阀的导通或关闭或流量开度。

17、进一步的方案为，所述第一控制部件与所述第一电机连接，所述第一控制部件基于第一调控机制驱动所述第一电机转动进而带动所述转动球阀转动，用于控制所述第一调节阀的导通或关闭或流量开度以控制所述热能储存箱内的第一温度值热量的存储量。

18、进一步的方案为，所述第二调节阀为y型结构，包括三个接口；

19、第一接口与所述热能储存箱连接，第二接口与所述冷能储存箱连接，第三接口与所述用户端连接；

20、所述y型结构内部设置有活动板，所述活动板与y型结构转动连接；

21、所述y型结构内部还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述主控制器连接；

22、所述主控制器获取所述温度传感器的检测结果，并将检测结果与所述用户需求温度进行比较，进而确定所述第二调控机制；

23、所述活动板与所述第二控制部件连接，所述第二控制部件基于所述第二调控机制驱动所述活动板，用于调节所述第一接口和第二接口的开度大小以达到对用户端热能供给的温度要求。

24、进一步的方案为，所述活动板与所述第二控制部件之间通过驱动部连接；

25、所述驱动部包括拨动杆，所述拨动杆顶部与连杆的一端连接，所述连杆远离所述拨动杆的一端设置有转动轴，所述转动轴与第二电机轴性连接；

26、所述活动板的一端通过转轴与所述y型结构转动连接，活动板顶部开设有凹槽，所述拨动杆延伸至所述凹槽内部，通过第二电机带动连杆转动以使得所述拨动杆在所述凹槽内滑动并带动所述活动板沿所述转轴转动。

27、本发明的第二方面，提供了一种基于用户需求温度的地热端流量调节方法，是基于用户当前温度和未来一单位时间的预测温度通过控制装置控制第一调节阀的流量开度以及基于温度传感器的检测结果与用户需求温度进行比较后，通过控制装置控制第二调节阀的流量开度以满足用户需求温度；该方法包括：主控制器接收当前温度以及未来一单位时间的预测温度，基于所述当前温度和预测温度获取用户需求温度；主控制器根据当前温度和预测温度响应第一调控信号并加载第一调控机制，判断模块判断所述第一调控机制是否满足预设的驱动条件，当判定所述第一调控机制满足预设的驱动条件时，主控制器发送第一调控机制至第一控制部件，所述第一控制部件基于第一调控机制驱动所述第一调节阀以存储第一温度值的热量至所述热能储存箱，当判定所述第一调控机制不满足预设的驱动条件时，检查所述主控制器和第一控制部件的连接回路；

28、所述主控制器根据用户需求温度响应第二调控信号并加载第二调控机制，基于所述第二调控机制，判断模块判断所述第二调控机制是否满足预设的驱动条件，当判定所述第二调控机制满足预设的驱动条件时，主控制器发送第二调控机制至第二控制部件，所述第二控制部件基于所述第二调控机制驱动所述第二调节阀，以达到对用户端热能供给的温度要求，当判定所述第二调控机制不满足预设的驱动条件时，检查所述主控制器和第二控制部件的连接回路。

29、进一步的方案为，主控制器向所述第一控制部件和/或第二控制部件发送握手请求，所述第一控制部件和/或第二控制部件接收握手请求并响应握手请求，将响应信息同时发送至所述判断模块和主控制器，判断模块和所述主控制器进行数据同步，所述主控制器基于所述响应信息向所述第一控制部件和第二控制部件分别发送第一调控机制和第二调控机制。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过设置第一调节阀和第二调节阀，对地热端的流量开度进行调控。控制装置基于用户当前温度和未来一单位时间的预测温度通过控制装置控制第一调节阀的流量开度以及基于温度传感器的检测结果与用户需求温度进行比较后，通过控制装置控制第二调节阀的流量开度以满足用户需求温度，具体的，主控制器接收当前温度以及未来一单位时间的预测温度，基于所述当前温度和预测温度获取用户需求温度；主控制器根据当前温度和预测温度响应第一调控信号并加载第一调控机制，判断模块判断所述第一调控机制是否满足预设的驱动条件，当判定所述第一调控机制满足预设的驱动条件时，主控制器发送第一调控机制至第一控制部件，所述第一控制部件基于第一调控机制驱动所述第一调节阀以存储第一温度值的热量至所述热能储存箱。所述主控制器根据用户需求温度响应第二调控信号并加载第二调控机制，基于所述第二调控机制，判断模块判断所述第二调控机制是否满足预设的驱动条件，当判定所述第二调控机制满足预设的驱动条件时，主控制器发送第二调控机制至第二控制部件，所述第二控制部件基于所述第二调控机制驱动所述第二调节阀，以达到对用户端热能供给的温度要求。

31、本发明将地热能送入第一蒸发器进行热交换制热，经一次换热的地热水可直接回灌，还可以送入第二冷凝器换热制冷，提高了地热能的利用率，当冬季温度较低时，可利用一次换热的地热水回灌，对于夏季温度较高时，可利用一次换热的地热水再次进行二次换热制冷，再通过控制装置对第一和第二调节阀进行控制即可完成输出热能温度的控制。