[发明专利]一种高效利用深井地热的供热系统及方法

权利要求书

1.一种高效利用深井地热的供热系统，其特征在于：它包括位于深井下的深井泵装置（1）、加热源储罐（2）、空气热泵（3）、地热热泵装置（4）以及位于地表上的锅炉供热装置（6）；

所述深井泵装置（1）通过管井与加热源储罐（2）相连接并向加热源储罐（2）输送地下水，加热源储罐（2）与地热热泵装置（4）之间连接有用于输送高温水的热水管和用于输送高温蒸汽的回温管，地热热泵装置（4）通过管井向上与地表的锅炉供热装置（6）相连接，锅炉供热装置（6）将热量转移到负载用户；

所述锅炉供热装置（6）上连接有清水回流管，清水回流管向深井下连接深井泵装置（1）并将清洁的冷却水返回到深井泵装置（1）中，冷却水在深井泵装置（1）与地下水的热能产生超热蒸汽；

所述空气热泵（3）与锅炉供热装置（6）相连接，锅炉供热装置（6）将超热蒸汽用于操作空气热泵（3），空气热泵（3）和加热源储罐（2）相连接并向加热源储罐（2）提供加热源；

所述深井泵装置（1）中设置有汽轮机（7），汽轮机（7）负责将超热蒸汽转换为电能供给空气热泵（3）；

所述空气热泵（3）通过气泵将外部空气被压缩，空气内能增加的热量作为加热源提供给加热源储罐（2）；

所述加热源储罐（2）的下端部与热水管相连接并提供高温水到地热热泵装置（4），加热源储罐（2）的上端部与回温管相连接并接收地热热泵装置（4）的高温蒸汽；

所述地热热泵装置（4）用于接收加热源储罐（2）的高温水，地热热泵装置（4）与锅炉供热装置（6）之间设置有负载水泵（5），负载水泵（5）驱动地热热泵装置（4）向锅炉供热装置（6）提供高温水。

2.一种如权利要求1所述的高效利用深井地热的供热系统的工作方法，其特征在于：

所述工作方法为：通过深井泵装置输送地下水到加热源储罐（2）中，加热源储罐（2）对地下水的热能进行蓄热，如果加热源储罐（2）热能不足时，通过空气热泵（3）对空气压缩，所产生热量作为加热源提供给加热源储罐（2），加热源储罐（2）与地热热泵装置（4）之间循环来进行热源交换，一方面，加热源储罐（2）提供高温水到地热热泵装置（4），另一方面，地热热泵装置（4）在冷却过程中将从地热储热泵装置交换的高温水热量返回到加热源储罐（2），以供加热源储罐 （2）保持恒定的热源温度；

地热热泵装置（4）向上通过负载水泵（5）将高温水输送给锅炉供热装置（6），进而通过锅炉供热装置（6）热交换供后端用户使用，锅炉供热装置（6）将热交换后的冷却水返回到深井泵装置（1）中，冷却水在深井泵装置（1）与地下水的热能产生超热蒸汽；超热蒸汽在锅炉供热装置（6）中的汽轮机（7）的作用下，将超热蒸汽转换为电能供给空气热泵（3），空气热泵（3）再给加热源储罐（2）提供加热源，并形成循环的高效且恒温的供热系统。