[发明专利]一种多源地热供暖系统

说明书

本发明公开了一种多源地热供暖系统，包括若干组地热换热管、地源热泵机组、室内末端供暖装置和控制平台，所述每组地热换热管分别通过电控换向阀与地源热泵机组相连接，所述地源热泵机组还与室内末端供暖装置相连接，所述地热换热管上安装有测温装置，所述测温装置、地源热泵机组、室内末端供暖装置和电控换向阀均与控制平台相连。控制平台根据室内末端供暖装置所需的总能量、转换过程中能源的损耗以及每组地热换热管所能够提供的能量确定地热换热管，并开启确定的地热换热管的电向控制阀进行地热能量的提取，提高了地热利用效率。

技术领域

本发明涉及地源热泵技术领域，尤其涉及一种多源地热供暖系统。

背景技术

我国现有的地热供暖系统中，当需要供暖时，地源热泵机组往往将所有的地热换热管中的地热能量转换输送至室内末端供暖装置，有时候室内末端供暖装置无需这么多的地热能量，这就造成了地热能量的浪费，降低了地热利用率。

例如，中国专利文献CN202561372U公开了“一种地源热泵保温系统”，采用管路保温结构和蓄热水箱保温结构，其应用于地源热泵冷暖空调或热水系统使用侧换热器与空调用户末端或蓄热水箱之间的连接管路和蓄热水箱与生活热水用户端之间的连接管路以及水箱。上述专利的不足之处在于地热利用效率低。

发明内容

本发明主要解决原有的地热供暖系统中的地热利用效率低的技术问题；提供一种多源地热供暖系统，控制平台根据室内末端供暖装置所需的总能量、转换过程中能源的损耗以及每组地热换热管所能够提供的能量确定地热换热管，并开启确定的地热换热管的电向控制阀进行地热能量的提取，提高了地热利用效率。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括若干组地热换热管、地源热泵机组、室内末端供暖装置和控制平台，所述每组地热换热管分别通过电控换向阀与地源热泵机组相连接，所述地源热泵机组还与室内末端供暖装置相连接，所述地热换热管上安装有测温装置，所述测温装置、地源热泵机组、室内末端供暖装置和电控换向阀均与控制平台相连。

控制平台得到每组地热换热管当前的温度后，即可推算出每组地热换热管所能够提供的能量，控制平台根据室内末端供暖装置所需的总能量以及转换过程中能源的损耗确定地热换热管，并开启确定的地热换热管的电向控制阀，将从地表水或地下水或土壤中的热量通过地热换热管提取输送至室内末端供暖装置。其余未被确定的地热换热管的热量可以进行存储，避免造成浪费。地源热泵机组有目的的工作减少了其不必要的工作能源损耗，对地热进行精准的分配，减少了热量的损耗。

作为优选，所述的测温装置包括壳体，所述壳体内设有密闭的玻璃管、压力传感器、压板、弹簧和电源模块，所述壳体的底部设有安装孔，所述玻璃管的底部通过所述安装孔裸露在壳体外部，所述玻璃管的底部设有水银球，所述玻璃管的侧壁沿轴向间隔设有若干组通孔，每组通孔包含两个沿玻璃管的周向对称设置的通孔，所述通孔内安装有导电片，每组通孔内安装的导电片的厚度均不相同，所述导电片通过导线与弹簧的两端相连，所述弹簧预压紧设置在压板的一端与壳体之间，所述压板的另一端与压力传感器相接触，所述压力传感器固定设置在壳体上，所述电源模块设置在弹簧与导电片之间。

玻璃管底部的水银球遵循热胀冷缩的原理，当地热换热管中的温度超过水银球的热胀阈值时，水银球膨胀向玻璃管的顶部移动。地热换热管中的温度越高，水银球膨胀向玻璃管的顶部的移动距离越多。水银球向上移动停止后，水银球的两端与导电片相接触，使得弹簧所造回来通电，此时弹簧会通电收缩，使得弹簧给予压板的压紧力减小，使得压力传感器检测到的当前压力值减小。控制平台将当前压力值与初始压力值之间的作差获取差值，将差值代入到压力差值与地热换热管温度的关联函数中，求取地热换热管温度。

压力差值与地热换热管温度的关联函数通过以下方法得到，将测温装置作为一个模型，将玻璃管的底部放入到已知温度的水中（模拟地热换热管温度），继而检测该温度相对应的压力传感器的当前压力值，由此可得到一组压力差值与地热换热管温度的数据，重复上述步骤获取多组数据，将多组数据通过最小二乘法进行拟合得到压力差值与地热换热管温度的关联函数。