地熱水半開放式管網輸送系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種地熱水半開放式管網輸送系統，包括出露水管道、蓄水池、主管道和支干管道，各支干管道分別與對應的支干回水管連接，所有的支干回水管匯接后與主回水管連接，主回水管與蓄水池連接，在主回水管上設有溫度控制電動閥門和變頻供水泵；在出露水管道上和蓄水池上設有溫度傳感器，由控制單元根據溫度傳感器的監測結果控制加熱系統是否加熱。本系統可實現對地熱水的循環持續利用，做到入戶即開即熱的效果。通過支干管道和支干回水管長度的調整形成同程循環結構，保證最遠端用戶用水用熱的穩定，為用戶提供最科學、最合理的供水系統。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及地熱水(即溫泉水)的利用技術，具體指一種可實現即開即熱的地熱水半開放式管網輸送系統統，屬于地熱水利用

技術介紹
由于地熱水含有豐富的礦物元素，對人體健康非常有幫助，各個地方都對地熱水的利用非常重視，并以此促進了當地旅游業或片區地產業的發展，給產出地的經濟帶來了有力的推動。地熱水位于地下，需要通過水泵將其抽上來并通過管道輸送到各個用戶，再根據需要進行各種應用。地熱水的利用方式非常多，常見的有溫泉洗浴、溫泉沐浴、建筑供暖、中醫保健、農業水產養殖、大棚種植等。地熱水半開放式循環管網輸送系統是地熱水管網專項規劃中至關重要的部分，在系統中連接地熱井、用戶接口，起著承載溫泉水有效循環、合理調配的作用，是實現資源合理、高效利用的脈絡。由于用水也存在高峰和低峰現象，為了有效地進行調配，保證高峰時段用水，往往在輸送管路上設有蓄水池，地熱水從地下抽提上來后，經過一系列處理(包括除砂、活性炭過濾、藥劑處理等)后，被存放在蓄水池中，使蓄水池保持一定的水量以應對高峰用量，再輸送到終端用戶。目前對地熱水的利用、特別是地熱水管網布局還比較初級和原始，完全依靠地熱水自身熱量，但是同樣的熱量和溫度，在不同季節給人的感受不同，即不能滿足不同季節的使用需求；而且該熱量在傳輸過程中會損失，比如儲存在蓄水池中的地熱水，當早上使用時，由于存放了一個晚上，溫度下降較多，打開時可能已經變成了冷水。在目前的地熱水利用技術中，還沒有實現地熱水即開即熱的狀況。
技術實現思路
針對現有地熱水輸送存在不能即開即熱的不足，本技術的目的在于提供一種能實現即開即熱的地熱水半開放式管網輸送系統。為了實現上述目的，本技術采用的技術方案是這樣的:地熱水半開放式管網輸送系統，沿地熱水走向依次包括出露水管道、蓄水池、主管道和支干管道，出露水管道接井水中的潛水泵，主管道上的各分支端口分別通過支干管道與用戶連接；蓄水池外壁和所有管道外壁上均設有保溫層，保溫層外設有防水保護外殼；其特征在于:各支干管道分別與對應的支干回水管連接，所有的支干回水管匯接后與主回水管連接，主回水管與蓄水池連接，從而在主管道、支干管道、支干回水管、主回水管與蓄水池之間形成循環回路；在主回水管上設有溫度控制電動閥門和變頻供水泵；在出露水管道上和蓄水池上設有用于檢測地熱水溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出接控制單元，控制單元與對地熱水加熱的加熱系統連接，由控制單元根據溫度傳感器的監測結果控制加熱系統是否加熱。在蓄水池上設置有液位傳感器，液位傳感器的輸出接控制單元，控制單元與潛水泵連接，由控制單元根據液位傳感器的監測結果控制潛水泵是否向蓄水池中泵水。在出露水管道和蓄水池之間設有水質處理子系統；水質處理子系統是在出露水管道上設有除砂器、曝氣裝置、活性炭過濾器和藥劑處理設備，除砂器、曝氣裝置、活性炭過濾器和藥劑處理設備位于地熱水井口附近的原水處理機房內。所述加熱系統是在供水機房設置的加熱裝置，加熱裝置為燃氣鍋爐、電鍋爐、燃油鍋爐或水源熱泵。與現有技術相比，本技術的優點在于:1.本系統包括水的循環、加熱、處理、保溫、監控、儲存等，對地熱水的利用更加科學和規范，避免了現有利用模式的隨意性，更有利于地熱水行業的健康發展。2.本系統可實現對地熱水的循環持續利用，做到入戶即開即熱的效果。3.本系統根據用水點所在位置和地熱水源的位置全盤考慮、整體協調，通過主管道、支干管道、支干回水管、主回水管形成循環供水，并通過支干管道和支干回水管長度的調整形成同程循環結構，保證最遠端用戶用水用熱的穩定，為用戶提供最科學、最合理的供水系統。4.本系統處理裝置根據各眼地熱井水的不同性質以及用戶的使用要求，將地熱水通過除砂、過濾、曝氣、除鐵等處理成為不同性質的溫泉水，處理靈活，用戶適應性強。附圖說明圖1-本技術結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步說明。參見圖1，從圖上可以看出，本技術地熱水半開放式管網輸送系統，沿地熱水走向依次包括出露水管道1、蓄水池2、主管道3和支干管道4，出露水管道I接井水中的潛水泵5，主管道3上的各分支端口分別通過支干管道4與用戶連接。本技術各支干管道分別與對應的支干回水管連接，所有的支干回水管匯接后與主回水管6連接，主回水管6與蓄水池2連接，從而在主管道、支干管道、支干回水管、主回水管與蓄水池之間形成循環回路。在主回水管6上設有溫度控制電動閥門和變頻供水泵7。在出露水管道I上和蓄水池2上設有用于檢測地熱水溫度的溫度傳感器8，溫度傳感器的輸出接控制單元，控制單元與對地熱水加熱的加熱系統9連接，由控制單元根據溫度傳感器探測的地熱水溫度信息決定是否啟動加熱系統對地熱水進行加熱。當地熱水在設定溫度之上，此時溫度控制電動閥門關閉，循環回路關閉，使地熱水在主管道中保持恒壓、恒溫并持續供應給用戶；當地熱水溫度低于設定溫度時，溫度控制電動閥門打開，由變頻供水泵泵水使地熱水在循環回路間循環流動；同時通過加熱裝置對地熱水進行加熱，確保溫泉水始終保持在設定溫度之上。本結構可以使接入用戶端的各支干管道保持恒溫、恒壓、同程。所述加熱系統是在供水機房設置的加熱裝置，加熱裝置根據項目地實際情況可以為燃氣鍋爐、電鍋爐、燃油鍋爐或水源熱泵。圖中的虛線框為加熱系統9。在蓄水池2上設置有液位傳感器10，液位傳感器的輸出接控制單元，控制單元與潛水泵連接，由控制單元根據液位傳感器的監測結果控制潛水泵是否向蓄水池中泵水，使蓄水池水位始終保持在設定水位之上。本系統通過蓄水池(箱)可以對用水高峰和低峰用量進行調節，并在蓄水池(箱)上設置有液位傳感器，可及時準確的監控水位并保持水位高度。為了使用戶在使用地熱水過程中，保持恒溫、恒壓狀態，地熱水通過支干管道到達用戶端口，在支干管道上設置支干回水管道，使各用戶的循環水路徑長度相同，用戶的使用舒適性更好。當然，該溫度在不同季節可以有不同的設置。除了上述溫度傳感器8和液位傳感器10外，在支干管道前端的管道上(如主管道或出露水管道上)還設有其它監控地熱水各參數的儀器，如電磁流量計11和壓力傳感器12，分別用于監測地熱水的流量和壓力。在地熱水井中設有水位監測儀，以隨時了解井內地熱水量。電磁流量計、溫度傳感器、壓力傳感器和液位傳感器分別與監控中心連接，以便適時地掌握地熱水狀況。監控中心的控制設備主要應用PLC、變頻器等來實現自動控制，地熱方面的一些控制方式基本都可以做，電器柜為GGD等標準電氣柜。在蓄水池外壁和所有管道外壁上均設有保溫層，保溫層外設有防水保護外殼。上述保溫層和保護外殼根據對象不同，采取了不同的技術措施。對于室外直埋管道，保溫層為聚氨酯發泡材料，保護外殼為高密度聚乙烯；對于室內管道，保溫層為橡塑保溫材料，保護外殼為彩鋼板；對于蓄水池，保溫層為聚苯乙烯泡沫板(ESP)。作為一個實施例，輸送管道由內向外依次由防腐層、防漏層、結構層、內保護層、聚氨酯保溫層和外保護層六層構成。本技術在出露水管道和蓄水池之間設有水質處理子系統；水質處理子系統包括設置在出露水管道上的旋流式除砂器13、曝氣裝置、活性炭過濾器14和藥劑處理設備15，除砂器、曝氣裝置、活性炭過濾器和藥劑處理設備位于地熱水井口附近的原水處理機房內。旋流式除砂器13用于將地熱水中的沙礫去除。根本文檔來自技高網...

【技術保護點】
地熱水半開放式管網輸送系統，沿地熱水走向依次包括出露水管道、蓄水池、主管道和支干管道，出露水管道接井水中的潛水泵，主管道上的各分支端口分別通過支干管道與用戶連接；蓄水池外壁和所有管道外壁上均設有保溫層，保溫層外設有防水保護外殼；其特征在于：各支干管道分別與對應的支干回水管連接，所有的支干回水管匯接后與主回水管連接，主回水管與蓄水池連接，從而在主管道、支干管道、支干回水管、主回水管與蓄水池之間形成循環回路；在主回水管上設有溫度控制電動閥門和變頻供水泵；在出露水管道上和蓄水池上設有用于檢測地熱水溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出接控制單元，控制單元與對地熱水加熱的加熱系統連接，由控制單元根據溫度傳感器的監測結果控制加熱系統是否加熱。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣春華，
申請(專利權)人：重慶華捷地熱能開發有限公司，
類型：實用新型
國別省市：