[发明专利]一种浅层地热能与太阳能联合供暖运行系统

说明书

发明提供一种浅层地热能与太阳能联合供暖运行系统。该系统包括太阳能集热系统、地热井系统、集热装置和供暖末端。所述太阳能集热系统包括太阳能集热器和蓄热循环介质箱。所述蓄热循环介质箱的内部通入循环介质。所述地热井系统包括设置在地表以下U型地热井以及热泵机组。所述U型地热井包括注水井、采热井和弧形区段。所述供暖末端布置在用户室内。该系统结构合理，绩效比高，为严寒地区地热能的开发应用提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及供暖系统技术领域，特别涉及一种浅层地热能与太阳能联合供暖运行系统。

背景技术

世界经济对石油、煤炭和天然气等非再生能源的依赖严重制约了社会的可持续发展，也造成了严重的环境污染和生态平衡的破坏。

我国北方地区雾霆严重，特别是冬天采暖季，采暖燃煤进一步加重了雾霆，现阶段对清洁能源采暖技术需求迫切。地热能作为清洁可再生能源，在北方采暖中越来越受到重视。然而，在我国北方地区，地下土壤的温度比较低，冬季建筑物供暖热负荷较大，作为地源热泵供热系统，为了满足冬季热负荷的需要，势必要加大地热换热器的配置量，造成了系统初投资的增加。此外，当热泵机组长时间连续运行时，会导致土壤温度降低，机组的效率下降。如果只是一味的从地下取热，会造成地下温度场破坏，是上百年也难以自然恢复的。

因此，为了减少地下温度场的破坏和提高地源热泵系统的利用寿命，亟需开发一种浅层地热能与太阳能联合供暖的运行系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种浅层地热能与太阳能联合供暖运行系统，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种浅层地热能与太阳能联合供暖运行系统，包括太阳能集热系统、地热井系统、集热装置和供暖末端。

所述太阳能集热系统包括太阳能集热器和蓄热循环介质箱。所述蓄热循环介质箱的内部通入循环介质。所述太阳能集热器的输入端与蓄热循环介质箱的第一出口连接，输出端与蓄热循环介质箱的第一进口连接。所述太阳能集热器的输出端与蓄热循环介质箱第一进口之间串联有阀门Ⅰ。所述蓄热循环介质箱的第二出口与集热装置的第一输入口连接，第二进口与集热装置的第一输出口连接。所述蓄热循环介质箱的第二出口与集热装置的第一输入口之间串联有阀门Ⅱ。

所述地热井系统包括设置在地表以下U型地热井以及热泵机组。所述U型地热井包括注水井、采热井和弧形区段。所述注水井和采热井均竖直布置。所述弧形区段设置在注水井和采热井下方。所述注水井和采热井通过弧形区段对接形成U型结构。所述注水井的上端敞口与蓄热循环介质箱的第三出口连接。所述注水井的上端敞口与蓄热循环介质箱的第三出口之间串联有阀门Ⅲ。所述采热井的上端敞口与热泵机组的输入口连接。所述采热井的上端敞口与热泵机组的输入口之间串联有阀门Ⅳ。所述热泵机组的输出口与集热装置的第二输入口连接。

所述供暖末端布置在用户室内。所述供暖末端的输入端与集热装置的第二输出口连接，输出端与集热装置的第三输入口连接。

进一步，所述循环介质为水或导热油。

进一步，所述注水井和采热井竖直延伸到地下250m。

进一步，所述注水井完井时采用套管。所述套管表面敷设保温材料层。

进一步，所述保温材料层为双层真空管。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

1.系统结构合理，绩效比高，为严寒地区地热能的开发应用提供了技术支持；

2.模式的切换可通过控制阀门的开关状态灵活实现。

附图说明

图1为系统结构示意图；

图2为U型地热井。