一種多能級淺層地熱利用設備制造技術

本實用新型專利技術公開一種多能級淺層地熱利用設備，包括江水熱能采集系統、土壤熱能采集系統、換熱系統、能耗系統和智能控制系統；所述江水熱能采集系統、土壤熱能采集系統、換熱系統以及能耗系統由所述智能控制系統控制運行。本方案采用錯位埋管法埋設地埋管以及多級江水熱能采集管，可根據需要調節地埋管和江水熱能采集管的運行狀態，使用靈活度大大提高，通過設計熱補償系統，對通過熱交換的介質進行熱補償，避免土壤因采熱過度導致的熱平衡失衡的問題。題。題。

【技術實現步驟摘要】
一種多能級淺層地熱利用設備


[0001]本技術屬于節能環保
，具體涉及一種多能級淺層地熱利用設備。

技術介紹

[0002]淺層地熱能又名淺層地溫能，是指地表以下一定深度范圍內(一般為恒溫帶至200m埋深)，溫度低于25℃，在當前技術經濟條件下具備開發利用價值的地球內部的熱能資源。淺層地熱能是地熱資源的一部份，也是一種特殊的礦產資源其能量主要來源于太陽輻射與地球梯度增溫。淺層地熱能通過熱泵技術進行采集利用后，可以為建筑物供暖，較常規供暖技術節能50％到60％，運行費用降低約30％到40％。
[0003]淺層地熱能分布廣，儲量大，再生迅速，利用價值大。中國淺層地熱能主要通過主要通過地源熱泵技術加以利用采集。不但可以滿足供暖需求，同時也直接降低了排放的污染量，有利于保護環境。
[0004]現有的淺層地熱利用系統一般比較單調，僅單調的利用來自江水的淺層地熱或來自土壤的淺層地熱，總體效果較差，因此需要研究開發一種多能級淺層地熱利用設備。

技術實現思路

[0005]專利技術目的：本技術目的在于針對現有技術的不足，提供一種多能級淺層地熱利用設備，包括江水熱能采集系統、土壤熱能采集系統、換熱系統、能耗系統和智能控制系統；
[0006]技術方案：本技術所述江水熱能采集系統包括一級江水熱能采集模塊、二級江水熱能采集模塊和三級江水熱能采集模塊，所述一級江水熱能采集模塊、二級江水熱能采集模塊和三級江水熱能采集模塊按照不同的深度分區設置在江水內，每個江水熱能采集模塊的輸水管均為輸水套管，所述輸水套管包括中心供水管和保護管套，中心供水管配套設有中心管供水泵，保護管套配套設有管套供水泵，所述保護管套連接管套供水泵后埋設在江邊巖壁內，尾端通入江水；所述中心供水管的一端連接中心管供水泵，另一端穿插入保護管套內，在伸出江邊巖壁的位置再穿出保護管套，經過換熱系統后，再次穿過江邊巖壁進行熱補償后通入江水；
[0007]所述土壤熱能采集系統包括地埋管組件、地埋管供水泵，地埋管輔助固定組件，所述地埋管組件采用錯位埋管法埋設，先選取埋管區，并在埋管區分設三個埋管點，三個埋管點呈由淺到深的梯度設置，每個埋管點埋設一組獨立的地埋管組件，每個埋管點底部均設有地埋管輔助固定組件，所述地埋管輔助固定組件與地埋管底部連接，輔助固定地埋管的位置，每個地埋管點的地埋管組件串接后連接地埋管供水泵；
[0008]所述換熱系統包括依次串接的壓縮機、蒸發器、節流閥和冷凝器，所述壓縮機上接有換向閥；
[0009]所述智能控制系統包括中央處理器、江水熱能采集系統狀態監測模塊、地埋管狀態監測模塊、能耗系統控制運行模塊，所述地埋管狀態監測模塊包括介質流速監測分模塊
和介質密度抽點檢測模塊；
[0010]所述江水熱能采集系統、土壤熱能采集系統、換熱系統以及能耗系統由所述智能控制系統控制運行。
[0011]進一步地，還包括熱補償系統，所述熱補償系統包括土壤熱量調節組件、土壤濕度調節組件和調節控制模塊，所述土壤熱量調節組件以及土壤濕度調節組件設置在地埋管土壤區與常規土壤區之間，由所述調節控制模塊控制土壤熱量調節組件、土壤濕度調節組件的運行以調節地埋管土壤區環境；
[0012]所述土壤熱量調節組件包括導能管道和循環水泵，所述導能管道設置在常規土壤區與地埋管土壤區之間，包括地下循環段和地上循環段，由所述循環水泵控制將導能管道內的導能介質由常規土壤導送至地埋管土壤區，實現地埋管土壤區的熱量調節；
[0013]所述土壤濕度調節組件包括導水管和送水泵，所述導水管埋設在地埋管土壤區，由送水泵控制向導水管供水，所述導水管上設有若干個滲水組件，通過滲水組件向土壤中輸送水分調節地埋管土壤的濕度。
[0014]進一步地，所述滲水組件包括開設在導水管的出水口，所述出水口上安裝電動閥門，所述出水口以及電動閥門外罩設保護罩，所述保護罩的底部由滲水膜堵封。
[0015]進一步地，所述導能管道的地上循環段一側設有輔助熱量調節裝置，包括冬季輔助熱量調節裝置和夏季輔助熱量調節裝置；
[0016]所述冬季輔助熱量調節裝置為太陽能供熱調節裝置，包括自動旋轉臺以及自動旋轉臺上設置的曲面攏光鏡，所述曲面攏光鏡朝向導能管道的地上循環段；
[0017]所述夏季輔助熱量調節裝置為水冷調節裝置，所述導能管道的地上循環段穿過所述水冷調節裝置。
[0018]進一步地，所述耗能系統包括并聯的儲能單元和地熱模塊，所述儲能單元的端口以及地熱模塊的端口處均設有電動閥門，所述電動閥門與智能控制系統連接。
[0019]進一步地，還包括太陽能供電系統，所述太陽能供電系統與壓縮機電性連接，給壓縮機供電。
[0020]有益效果：(1)本方案采用錯位埋管法埋設地埋管以及多級江水熱能采集管，可根據需要調節地埋管和江水熱能采集管的運行狀態，使用靈活度大大提高，通過設計熱補償系統，對通過熱交換的介質進行熱補償，避免土壤因采熱過度導致的熱平衡失衡的問題；(2)通過設置熱補償系統，最大化的補償土壤熱損失，最大化穩定土壤的熱平衡；(3)通過智能化控制系統控制地熱系統的運行，實時檢測地熱系統的運行狀態，對介質流動異常的問題及時發現并解決，保證地熱系統的正常運行。
附圖說明
[0021]圖1為本系統的總體結構示意圖；
[0022]其中：1、一級江水熱能采集模塊，2、二級江水熱能采集模塊，3、三級江水熱能采集模塊，4、中心供水管，5、保護管套，6、巖壁，7、地埋管組件，8、地埋管供水泵，10、壓縮機、11、蒸發器，12、節流閥，13、冷凝器，14、換向閥，15、太陽能供電系統，16、儲能單元，17、地熱模塊。
具體實施方式
[0023]下面通過附圖對本技術技術方案進行詳細說明，但是本技術的保護范圍不局限于所述實施例。
[0024]實施例：一種江水熱能采集系統包括一級江水熱能采集模塊1、二級江水熱能采集模塊2和三級江水熱能采集模塊3，所述一級江水熱能采集模塊1、二級江水熱能采集模塊2和三級江水熱能采集模塊3按照不同的深度分區設置在江水內，每個江水熱能采集模塊的輸水管均為輸水套管，所述輸水套管包括中心供水管4和保護管套5，中心供水管4配套設有中心管供水泵，保護管套5配套設有管套供水泵，所述保護管套5連接管套供水泵后埋設在江邊巖壁6內，尾端通入江水；所述中心供水管4的一端連接中心管供水泵，另一端穿插入保護管套5內，在伸出江邊巖壁6的位置再穿出保護管套5，經過換熱系統后，再次穿過江邊巖壁進行熱補償后通入江水；
[0025]所述土壤熱能采集系統包括地埋管組件7、地埋管供水泵8，地埋管輔助固定組件，所述地埋管組件采用錯位埋管法埋設，先選取埋管區，并在埋管區分設三個埋管點，三個埋管點呈由淺到深的梯度設置，每個埋管點埋設一組獨立的地埋管組件，每個埋管點底部均設有地埋管輔助固定組件，所述地埋管輔助固定組件與地埋管底部連接，輔助固定地埋管的位置，每個地埋管點的地埋管組件串接后連接地埋管供水泵；
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種多能級淺層地熱利用設備，其特征在于：包括江水熱能采集系統、土壤熱能采集系統、換熱系統、能耗系統和智能控制系統；所述江水熱能采集系統包括一級江水熱能采集模塊、二級江水熱能采集模塊和三級江水熱能采集模塊，所述一級江水熱能采集模塊、二級江水熱能采集模塊和三級江水熱能采集模塊按照不同的深度分區設置在江水內，每個江水熱能采集模塊的輸水管均為輸水套管，所述輸水套管包括中心供水管和保護管套，中心供水管配套設有中心管供水泵，保護管套配套設有管套供水泵，所述保護管套連接管套供水泵后埋設在江邊巖壁內，尾端通入江水；所述中心供水管的一端連接中心管供水泵，另一端穿插入保護管套內，在伸出江邊巖壁的位置再穿出保護管套，經過換熱系統后，再次穿過江邊巖壁進行熱補償后通入江水；所述土壤熱能采集系統包括地埋管組件、地埋管供水泵，地埋管輔助固定組件，所述地埋管組件采用錯位埋管法埋設，先選取埋管區，并在埋管區分設三個埋管點，三個埋管點呈由淺到深的梯度設置，每個埋管點埋設一組獨立的地埋管組件，每個埋管點底部均設有地埋管輔助固定組件，所述地埋管輔助固定組件與地埋管底部連接，輔助固定地埋管的位置，每個地埋管點的地埋管組件串接后連接地埋管供水泵；所述換熱系統包括依次串接的壓縮機、蒸發器、節流閥和冷凝器，所述壓縮機上接有換向閥；所述智能控制系統包括中央處理器、江水熱能采集系統狀態監測模塊、地埋管狀態監測模塊、能耗系統控制運行模塊，所述地埋管狀態監測模塊包括介質流速監測分模塊和介質密度抽點檢測模塊；所述江水熱能采集系統、土壤熱能采集系統、換熱系統以及能耗系統由所述智能控制系統控制運行。2.根據權利要求1所述的多能級淺層地熱利用設備，其特征在于：還包括熱補償系統，所述熱補償系統包括土壤熱量調節組件、土壤濕度調節組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾一凡，杜鑫，朱柯，
申請(專利權)人：北礦大南京新能源環保技術研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：