[发明专利]一种基于承压含水层的跨季节蓄热的复合供暖系统

说明书

本发明提供了一种基于承压含水层的跨季节蓄热的复合供暖系统，将跨季节蓄热采暖供热技术与地下含水层回灌储能技术相结合，应用由于地下水位下降而无法继续开采到地下水的“原含水层”作为储能装置，将原地热井改建成储热井和采热井；在非供暖季节通过太阳能等能源提供的能量加热后回灌入储热井，依靠地下含水层流速慢、热量流失小的特点进行保温储存；供暖季节再通过采热井从地下含水层中抽取储存的热水，由供热单位分别运送到各个供暖用户。本发明能量容量大、成本低廉、环保无污染、可靠性和稳定性较佳，具有显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于供暖设备技术领域，尤其涉及一种基于承压含水层的跨季节蓄热的复合供暖系统。

背景技术

近年来，由于环保方面的需求，我国北方多地采暖能源都走上了煤改天然气的改造之路，但是由于时间紧、任务重、国内天然气储存量不足等问题，很多地方都出现了采暖能源严重不足、居民饱受停暖之苦的现象。为解决冬季供暖和不可再生能源紧缺的问题，迫切需要寻找成熟的新型可再生的清洁能源，这其中包括新能源的收集、储藏与利用等，是一套完整而又严谨的系统。

现在普遍流行的小型家用太阳热水器系统及其他类似的太阳能蓄热装置，是将太阳能供热进行短期蓄热。由于地球表面太阳能量密度较低，且存在季节和昼夜交替变化等特点，使太阳能供热的短期蓄热系统不可避免地存在很大的不稳定性，导致太阳能利用效率很低。

此外，采用地热资源供暖也是现在普遍使用的采暖手段。在国内尤其是北方地区，抽取地下热水来作为供暖热源的做法非常普遍，有着40～50年的开采历史，但也由于过度开采，造成部分地区地下水位下降，地底出现许多大小不一的空洞，导致地面发生不同程度的沉降，存在着极大的安全隐患，严重的甚至可能导致地区甚至城市的大面积坍塌。因此部分城市如上海也在多年前就开启了地下水回灌的相关工程以避免地下水位下降导致的地面沉降。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于承压含水层的跨季节蓄热的复合供暖系统，所述复合供暖系统包括储热井、采热井和集热装置；所述储热井和所述采热井开设在同一承压含水层上，所述储热井井底的水平位置高于所述采热井井底的水平位置；所述集热装置与所述储热井上端井口通过第二管道连接，邻近所述储热井上端井口的所述第二管道上设有储热井控制阀，所述储热井控制阀与所述集热装置之间的所述第二管道上设置有储热井水泵；所述采热井上端入口与供热中心通过所述第三管道连接，邻近所述采热井上端入口的所述第三管道上设有采热井控制阀，所述采热井控制阀与所述供热中心之间的第三管道上设置有采热井水泵。

本发明将跨季节蓄热采暖供热技术与地下承压含水层回灌储能技术相结合，将水通入集热装置加热后回灌入储热井，依靠承压含水层流速慢、热量流失小的特点进行保温储存；供暖季节再通过采热井从承压含水层中抽取储存的热水，由供热单位分别运送到各个供暖用户。

进一步的，所述集热装置为太阳能集热系统。

进一步的，所述复合供暖系统还包括蓄水池，所述蓄水池与所述集热装置通过第一管道连通。

进一步的，所述储热井与所述储热井控制阀之间的所述第二管道上设置有氮气罐，和/或，所述采热井与所述采热井控制阀之间的所述第三管道上设置有氮气罐。

进一步的，所述储热井水泵和所述储热井控制阀之间的所述第二管道上设置有井口检测仪表，和/或，所述采热井水泵和所述采热井控制阀之间的所述第三管道上设置有井口检测仪表。

进一步的，所述井口检测仪表包括流量检测装置、温度检测装置和压力检测装置。流量检测装置优选电磁流量计，温度检测装置优选一体化温度变选器，压力检测装置优选压力变选器。

进一步的，所述井口检测仪表和所述储热井控制阀之间的所述第二管道上设置有除污器，用于中和回灌水的酸碱值，避免回灌水对储热井造成侵蚀。