[实用新型]一种地热能复合运行系统

说明书

本实用新型公开了一种地热能复合运行系统，包括中深层地热井下供热系统、浅层地埋管系统、过渡季循环管路和热泵机组以及入户循环管路、建筑末端调温系统，入户循环管路包括冬季用循环管路、夏季用循环管路；中深层地热井下供热系统、浅层地埋管系统通过热泵机组、入户循环管路与建筑末端调温系统连通；通过调节相应管路上阀门的开启与关闭来实现供热和降温的交替作业。本实用新型中深层地热井下供热系统能够在只取热不取水的前提下来换取中深层地热能，充分利用中深层地热能在冬季为地面建筑提供热量；浅层地埋管系统充分利用浅层土壤在夏季为地面建筑提供冷量；该系统构思巧妙，布局合理，安全环保。

技术领域

本实用新型涉及地热利用系统技术领域，尤其涉及一种地热能复合运行系统。

背景技术

近年来，大气环境污染严重，雾霾治理问题日益突出，传统能源的粗放式发展之路已不可取，大力发展清洁能源刻不容缓。在能源危机日渐加剧和环境保护愈发紧迫的背景下，提高能源利用效率，开发新能源来替代传统能源，减轻环境污染成了当务之急。党的十九大报告指出，要推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

地热资源不仅不会对环境造成污染，还能实现全天候、全时段应用，具有绿色低碳、储量大、分布广、稳定性好、利用系数高等特点，对于拥有者来说是一种具有强大竞争力且非常现实的可再生能源。我国是一个地热资源比较丰富的国家，推广地热能开发利用是实现可持续发展的重要途径。

地下200m处以浅的土壤温度较低，可以实现在夏季通过浅层地埋管方式，循环工质在地埋管中流动的同时将本身所携带的热量释放给周围的土壤，而在过渡季的时候，通过过渡季循环管路中的循环工质的单一运行，循环工质流经地埋管的整个过程中，将周围土壤中的热量携带出来，并且在散热装置内将携带热量释放，由此使得地埋管周围的土壤温度得以恢复，同时减少出现地下土壤冷热不均衡现象，从而使热泵机组在夏季使用过程中可以工作在一个较理想的工况下，循环工质通过浅层地埋管方式将携带的热量释放给周围土壤，而没有直接将热排放到大气环境中，减少了对大气环境的热污染和化学污染等一系列问题。

在我们国家，位于3000-10000m深度处干热岩资源丰富且温度较高，可用于发电，而位于地下200-3000m的岩土层，若温度仅有几十或上百度，不足以用来发电，但其温度品位正好属于供热范畴，如果能够开发用于供热，则可以从根本上彻底解决北方地区的采暖问题。

目前，开发地热能用于冬季采暖较常用的技术为直接开采中深层地热水供热；在夏季，循环工质携带热量所释放的去向常用冷却塔；埋于土壤中的浅层地埋管在冬季用于取热来源、在夏季用于散热去向。这三种技术都存在一定的缺陷，有待解决。

直接开采中深层地热水供热技术：直接开采地热水，回灌难度比较大，致使地下水资源的浪费及污染；过量抽取地下热水，会引起地下水位下降，导致局部范围的地面下沉，毁坏道路，地下管道破裂等；过度对地热水资源进行开发和浪费，我国很多地区出现了大气污染、化学污染、地震、地面塌陷等环境和地质问题，是一种不可持续发展的能源利用方式。

夏季室外设置冷却塔用于循环工质散热：通过冷却塔将循环工质所携带的热量释放给大气环境，但是这会造成对环境的热污染和化学污染等一系列问题；在极端天气里受周围环境条件的制约，如在夏季，室外温度较高时，循环工质所携带的热量不易释放给大气环境；在气温较低的冬季里，如果未采取有效的防冻措施，可能会使设备局部冻裂。

埋于土壤中的浅层地埋管在冬季用于取热来源、在夏季用于散热去向：不同地域适用性不一样，冬季从土壤中取热与夏季向土壤中散热之间的冷热量大小难于平衡，可能会导致冬季从土壤中难于取热，或者夏季向土壤中难于散热，致使热泵机组工作效率下降，经济消耗增多。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地热能复合运行系统，解决现有技术直接开采地下水供热，会造成水位下降、地面下沉、热储寿命缩短、弃水热污染和化学污染等一系列问题。