[发明专利]区域能量分配系统和提供机械功并加热区域热能回路的热传递流体的方法

权利要求书

1.一种区域能量分配系统，包括：

地热发电站，其包括：

第一回路，其包括：

用于来自地热热源的地热加热的水的进入流的供给管道；

锅炉，其包括热交换器，所述热交换器被构造成从地热加热的水的输入流交换热以使所述地热发电站的第二回路的工作介质过热；

用于冷却水从所述锅炉到所述地热热源的返回流的返回管道；

其中，所述第二回路包括：

所述锅炉，其被构造成使所述第二回路的工作介质过热；

膨胀器，其与所述锅炉连接并且被构造成使过热的工作介质膨胀，并将膨胀转换成机械功；和

冷凝器，其被构造成将膨胀的工作介质转变成液相，并对区域热能回路的热传递流体进行加热；

其中，所述区域热能回路包括：

区域供给管道和区域返回管道，其中，所述区域供给管道被构造成允许第一温度的热传递流体从所述区域供给管道流过，并且其中，所述区域返回管道被构造成允许第二温度的热传递流体从所述区域返回管道流过，其中，所述第二温度低于所述第一温度，

多个局部加热系统，每个局部加热系统具有连接到所述区域供给管道的入口和连接到所述区域返回管道的出口，其中，每个局部加热系统被构造成向建筑物提供热水和/或舒适加热，其中，所述局部加热系统中的每一个包括：

热能消耗热交换器，其经由热能消耗阀选择性地连接到所述区域供给管道以允许来自所述区域供给管道的热传递流体流入所述热能消耗热交换器，经由热能消耗泵选择性地连接到所述区域供给管道以将来自所述区域供给管道的热传递流体泵送到所述热能消耗热交换器，并且连接到所述区域返回管道以允许来自所述热能消耗热交换器的热传递流体返回到所述区域返回管道，其中，所述热能消耗热交换器被布置成将热能从热传递流体传递到所述热能消耗热交换器的周围环境，使得返回到所述区域返回管道的热传递流体具有低于所述第一温度的温度；

压力差确定装置，其被构造成确定所述区域供给管道和所述区域返回管道之间的局部压力差ΔP1；和

控制器，其被构造成基于所述局部压力差选择性地控制所述热能消耗阀或所述热能消耗泵的使用；

其中，冷凝器被构造成将所述区域供给管道的热传递流体加热到5℃至30℃的温度。

2.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，返回到所述区域返回管道的所述热传递流体具有等于所述第二温度的温度。

3.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述地热热源为深层地热热源。

4.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述膨胀器是燃气轮机。

5.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述膨胀器被构造成允许过热的工作介质膨胀以接收10℃至40℃的流出温度。

6.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述锅炉被构造成使来自所述冷凝器的液化的工作介质过热。

7.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述地热发电站还包括发电机，所述发电机被构造成将机械功转换成电能。

8.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述地热热源被构造成将经由所述返回管道返回的冷却水地热加热至100℃至250℃的温度。

9.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述第一回路还包括抽吸泵，所述抽吸泵被构造成将来自所述地热热源的地热加热的水抽吸到所述供给管道，并且对所述地热加热的水加压，使得所述地热加热的水在所述供给管道中处于液相。

10.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，所述锅炉被构造成从地热加热的水的输入流交换热，使得所述返回管道中的冷却水具有10℃至40℃的温度。

11.根据权利要求1所述的区域能量分配系统，其中，当并联布置在地面中时，所述区域供给管道与所述区域返回管道一起具有大于2.5W/(mK)的传热系数。