[发明专利]一种地热井群智能回灌控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种地热井群智能回灌控制系统及方法，包括多个地热井、集水器、板式换热器、分水器和热泵主机，每个地热井内均设置有取水泵，多个取水泵的出水端分别通过管道与集水器的进水端相连通，集水器的出水端经板式换热器与分水器的进水端相连通，板式换热器与热泵主机相连接；分水器的出水端设置有多个回灌泵，所述回灌泵与多个地热井一一对应设置，所述分水器和集水器之间设有平衡管；每个回灌泵的出水端经管道与其对应的地热井相连通；每个取水泵的出水端均设置有第一流量计和电导率测量计；每个回灌泵的出水端均设置有压力表和第二流量计；平衡管上设有第三流量计。

技术领域

本发明属于地源热泵系统中的地热能利用技术领域，具体涉及一种地热井群智能回灌控制系统及方法。

背景技术

作为世界上最大的发展中国家，中国在经济高速发展的同时，面临着一系列问题，如环境污染、资源短缺和气候变化等。其中，资源短缺问题尤为突出。

地源热泵系统是地热能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移。地热能是一种无污染、可再生的清洁能源，江河湖海属于浅层地热范畴，与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比，具备数量巨大、可再生、低碳、环保、就地取用等优势。地热能源开发利用属于国家发展和改革委员会《产业结构调整指导目录(2011年本)》鼓励类中第五条第10款“海洋能、地热能利用技术开发与设备制造”，现在已被广泛用于生活供暖、发电、制冷、烘干、化工业、种植养殖业、房地产开发、旅游、疗养保健等许多领域，并显现出日益广阔的应用前景，已经列入国家可再生能源的中长期发展规划。

在目前的地热井系统设计中,多采用取水泵同时具备回灌功能的设置，在地热井群的运行过程中，如果出现部分地热井因堵塞或其他原因导致回灌量下降，将增加系统泵耗，最终影响整个地热井群系统的运行稳定。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种地热井群智能回灌控制系统及方法。

本发明采用的技术方案是：一种地热井群智能回灌控制系统，其特征在于：包括多个地热井、集水器、板式换热器、分水器和热泵主机，每个地热井内均设置有取水泵，多个取水泵的出水端分别通过管道与集水器的进水端相连通，集水器的出水端经板式换热器与分水器的进水端相连通，板式换热器与热泵主机相连接；分水器的出水端设置有多个回灌泵，所述回灌泵与多个地热井一一对应设置，每个回灌泵的出水端经管道与其对应的地热井相连通；所述分水器和集水器之间设有平衡管；各取水泵的地热水出水分别汇至集水器，进入集水器的地热水经板式换热器换热，为热泵主机提供冷热源，换热后的地热水后进入分水器，由回灌泵分别回灌至对应地热井；每个取水泵的出水端均设置有第一流量计和电导率测量计；每个回灌泵的出水端均设置有压力表和第二流量计；平衡管上设有第三流量计；控制器根据所需的取水量和第一流量计、电导率测量计压力表、第二流量计、第三流量计的测量数据驱动各个取水泵和各个回灌泵的工作状态。

上述技术方案中，根据用能负荷计算取水总量，从而选择取水泵的开启台数；根据取水总量选择回灌泵开启台数。

上述技术方案中，设有地热井有n个，取水泵有n台，回灌泵有n台，所述地热井、取水泵和回灌泵均为一一对应设置；若根据取水总量选择开启第1至i台取水泵以抽取第1至i个地热井中的地热水，则选择开启第i+1至k台回灌泵，分别回灌地热水至第j+1至k个地热井；其中n,j,k均为大于0的整数，且j， kn。