[发明专利]一种梯级闪蒸余热回收结合热泵技术的地热供暖系统

说明书

本发明为一种梯级闪蒸余热回收结合热泵技术的地热供暖系统，包括潜水泵、采暖循环水泵，还包括一级闪蒸器、二级闪蒸器，潜水泵出口与一级闪蒸器连接，一级闪蒸器与二级闪蒸器串联，还包括一级冷凝器、二级冷凝器，一级闪蒸器与一级冷凝器连接，二级闪蒸器与二级冷凝器连接，还包括热泵，热泵与二级冷凝器连接，采暖循环水泵分别与一级冷凝器、热泵连接。利用梯级闪蒸并结合热泵技术构建新型的地热供暖系统，将二级闪蒸器回收的热量作为热泵主机的热源，从而充分回收地热水中的热量，同时供暖系统受地热水的水质影响小，避免地热矿化度热水带来的严重结垢。

技术领域

本发明涉及新能源开发利用技术领域，尤其是一种梯级闪蒸余热回收结合热泵技术的地热供暖系统。

背景技术

目前中深层地热供暖中，多数通过板式换热器直接加热采暖循环水后回灌至回灌井。如公开号为CN107270371A的中国专利公开了一种同层回灌电热泵式梯级利用供热系统用于地热供暖，该系统主要由采热循环系统、供热循环系统两部分组成，其中采热循环系统主要由采水泵、采水井、板式换热器、第一阀门、第二阀门、电热泵、回灌井、第三阀门和第四阀门组成，运行时，当地热水温高于40℃时，地热水直接进入板式换热器中和供暖回水进行换热，其后又进入电热泵冷凝器进行换热，换热后的低温地热水进入回灌井进行回灌。

但是地热水的水质比较复杂，地热水直接进入换热器后会造成换热器结垢比较严重而导致换热器的换热效果失效，甚至腐蚀换热器，同时，多数用于回灌的地热尾水温度比较高，造成了能量的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有地热供暖直接通过板式换热器加热而造成换热器结垢严重、换热效果失效、甚至腐蚀换热器以及回灌的地热尾水温度比较高的问题，提供了一种梯级闪蒸余热回收结合热泵技术的地热供暖系统。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种梯级闪蒸余热回收结合热泵技术的地热供暖系统，包括潜水泵、采暖循环水泵，还包括一级闪蒸器、二级闪蒸器，潜水泵出口与一级闪蒸器的第一地热水入口连接，一级闪蒸器的第一地热水出口与二级闪蒸器的第二地热水入口连接，还包括一级冷凝器、二级冷凝器，一级闪蒸器的第一水蒸气出口与一级冷凝器的第一水蒸气入口连接，二级闪蒸器的第二水蒸气出口与二级冷凝器的第二水蒸气入口连接，还包括热泵，热泵的蒸发器侧出口与二级冷凝器的第二加热侧入口连接，二级冷凝器的第二加热侧出口与热泵的蒸发器侧入口连接，所述采暖循环水泵的出口分别与一级冷凝器的第一加热侧入口、热泵的第三加热侧入口连接，一级冷凝器的第一加热侧出口与热泵的第三加热侧出口均接采暖供水管道。

进一步地，还设有地热回灌泵，二级闪蒸器内的冷凝水、一级冷凝器内的冷凝水以及二级冷凝器内的冷凝水汇合后进入地热回灌泵。

进一步地，还设有一级喷淋泵、二级喷淋泵、一级真空泵、二级真空泵，一级喷淋泵的入口、出口分别与一级闪蒸器的第一喷淋出口、第一喷淋入口相连，二级喷淋泵的入口、出口分别与二级闪蒸器的第二喷淋出口、第二喷淋入口相连，一级真空泵的入口与一级冷凝器的第一抽真空口相连，二级真空泵的入口与二级冷凝器的第二抽真空口相连。

进一步地，还设有余热循环水泵，余热循环水泵的入口与出口分别与热泵的蒸发器侧出口、二级冷凝器的第二加热侧入口连接。

进一步地，所述潜水泵的入口连接地热供水管道，所述采暖循环水泵的入口连接采暖回水管道，所述地热回灌泵的出口连接地热尾水退水管道。

进一步地，所述一级喷淋泵的出口连接第一喷淋管道，第一喷淋管道伸进一级闪蒸器内，一级闪蒸器内的第一喷淋管道设有开口，开口形成喷头，所述二级喷淋泵的出口连接第二喷淋管道，第二喷淋管道伸进二级闪蒸器内，二级闪蒸器内的第二喷淋管道设有开口，开口形成喷头。

进一步地，所述一级真空泵的出口与所述二级真空泵的出口均连接排空气管道。

进一步地，所述热泵为单级或多级。