[发明专利]地能建筑供暖制冷三维可视化综合信息管理系统

说明书

本发明涉及一种地能建筑供暖制冷三维可视化综合信息管理系统，至少包括：地热能换能交换单元，安装固定在地下，通过地能处理单元控制提取地下地热能；地能处理单元，安装在地面，用于向地下地热能换能交换单元提供换能的介质，通过地热能换能交换单元获取地下地热能；用于通过电能将获取地下地热能进行处理，向用户供暖或制冷单元提供地热能的提升热能；用户供暖或制冷单元，分布在地面空间，与地能处理单元通过管网连接，通过地能处理单元将提取的地热能进行控制，提供给用户供暖或制冷单元的每一个受控空间；检测传感单元，固定在管网和建筑体内，获取管网和建筑体内的受控空间温度。它能客观了解实际运行效率、符合实际需求、稳定可靠。

技术领域

本发明涉及中深层无干扰地能建筑供暖或制冷技术，特别是一种地能建筑供暖制冷三维可视化综合信息管理系统。

背景技术

在中深层地热能中，无干扰地热能(又称“干热岩”)是一种非常稳定的高温地热资源，是通过钻机向地下2000至4000米深度高温岩层钻孔并安装密闭的高效换热器，将地下深层的热岩体的热能导出并加以利用的技术。无干扰地热有着诸多优点：首先突破用地制约，在用热建筑附近向地下钻孔，无须建设市政配套管网；其次不抽取地下水进行热交换，不产生地下水污染；而且在使用过程中绿色环保，无废气、废液、废渣等任何污染物排放；另外，无干扰地热储量丰富，并可循环利用，可满足人类的长期使用的需要。自进入二十一世纪以来，美国、英国、日本等发达国家在实验的基础上逐步开展了无干扰地热能发电和供暖利用。德国在2009年率先在卡琳娜循环发电成功，并在2012年又在该地区的兰道和印希姆发电成功，法国也在2011年成功建立世界首个兆瓦级无干扰地能发电项目。

然而，现有使用的无干扰地能供暖系统的运行参数、能源节约指标、环境效益指标、项目投资回报率等无法得到真实可靠的原始数据的支持，这在一定程度上也制约了无干扰地热能的推广应用。

因此，根据无干扰地热能的特点，因地制宜的建立客观合理的评价指标体系，并通过高效稳定的监测技术获得实时监测数据，不仅有助于客观评价系统的运行性能，而且有助于优化控制策略指导系统高效运行，更有助于无干扰地能系统的全面推广应用。

无干扰地能(又称“干热岩”，英文为“Hot Dry Rock”)是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩等类岩体，埋藏于距地表2～6公里的深处，其温度范围在150～350℃之间。无干扰地能的热能赋存于岩石中，较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等，一般无干扰地能上覆盖有沉积岩等隔热层。随着地表深度的增加，地热温度逐渐提高，从理论上讲任何地区达到一定深度都可以开发出无干扰地能，因此无干扰地能又被称为是无处不在的资源。

但受制于目前开发技术的限制，无干扰地能资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。无干扰地能既可以用来发电，也可用于供暖。无干扰地能供暖技术是通过钻机向地下2000～4000m深度高温岩层钻孔，在孔中安装一种密闭的金属换热器，将地下深层的热能导出，并通过地源热泵系统向地面供暖的新技术。

目前国外对无干扰地能的开发利用，主要是发电。美国、法国、德国、日本、意大利和英国等科技发达国家已经掌握了无干扰地能发电的基本原理和基本技术。无干扰地能发电的基本原理是：通过深井将高压水注入地下2000～6000米的岩层，使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量；再通过另一个专用深井(相距约200～600米左右)将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面；取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。