一种中深层地热系统用地热机组及其方法与流程

    技术2025-04-18  49


    本发明涉及地热机组,尤其涉及一种中深层地热系统用地热机组及其方法。


    背景技术:

    1、中深层地热地埋管供热系统通过钻机向地下约1500-3000米深处的高温岩层钻孔,并在钻孔中安装封闭的耐腐蚀金属换热器,这些换热器基于孔下高效保温内管,形成孔下换热介质循环系统,能源站的热泵机组等设备将换热孔循环介质中的热量提取并输送给用能建筑,从而实现为用能建筑供暖或制冷的目的。

    2、中深层地热系统地热机组是中深层地热地埋管供热系统中的关键组成部分,它主要负责将地下深处高温岩层中的热能提取出来,并转化为可供人们使用的热能,现有地热机组,在进行交换过程中,由于根据使用需求进行冷热变换传输热水,其产生极端气温,易于导致管道密封性泄露,且由于局部深埋低下,不易及时察觉,使其能耗增加,降低整体控温效果。

    3、因此,针对上述现有地热机组,在进行交换过程中,由于根据使用需求进行冷热变换传输热水,其产生极端气温,易于导致管道密封性泄露,且由于局部深埋低下,不易及时察觉,使其能耗增加,降低整体控温效果,可以设计一种中深层地热系统用地热机组及其方法,设置管道上节点组件对管道进行及时检修与预警,同步设置存能设备,提升整体控温效果。


    技术实现思路

    1、为了克服现有现有地热机组,在进行交换过程中,由于根据使用需求进行冷热变换传输气流,其产生极端气温,易于导致管道密封性泄露,且由于局部深埋低下,不易及时察觉,使其能耗增加,降低整体控温效果的问题。

    2、本发明的技术方案为:一种中深层地热系统用地热机组,包括有蒸发器、冷凝器、压缩机、电控箱、平衡载板、地下传导棒、第一储能传输罐、第二储能传输罐与节点保护组件;用于进行热交换的蒸发器和进行供暖传导控制的冷凝器相对平行设置,蒸发器和冷凝器的上方连通设有用于负责压缩和输送制冷剂使其在不同状态下循环流动的压缩机,压缩机的顶部设有用于控制整体运转的电控箱,蒸发器和冷凝器的两端皆设有用于对管道接口形成密封保护避免泄露的节点保护组件,节点保护组件的下端设有用于支撑整体的平衡载板,蒸发器和冷凝器的下端设有用于深入低下进行介质传导的地下传导棒,蒸发器和冷凝器的外围皆设有用于输出冷热能量和吸收环境冷热量进行循环的第一储能传输罐与第二储能传输罐。

    3、优选的,利用节点保护组件,位于蒸发器和冷凝器两端设置,可以用于对管道接口形成密封保护避免泄露,随着压力冲击输出与输入,形成双向防护,利用第一储能传输罐与第二储能传输罐,位于蒸发器和冷凝器外围设置,可以用于输出冷热能量和吸收环境冷热量进行循环,使其降低能耗,保持整体输送效果。

    4、作为优选,蒸发器和冷凝器上皆线性套设有两组密封环,密封环的侧壁设有深入内部设有气压感应器、内置信号器与温度感应器,内置信号器的顶部设有指示灯,蒸发器和冷凝器的内部皆设有两组用于排出与接入循环的介质管,介质管与蒸发器和冷凝器之间设有节点环,通过节点环,可以进行密封防护。

    5、作为优选,两组介质管的延伸方向分别设有第一传导管与第二传导管,第一传导管和第二传导管远离节点环一端对应设有第一阀套和第二阀套,第一阀套和第二阀套的内部皆设有热力膨胀阀,第一传导管和第二传导管远离第一阀套和第二阀套的一端设有压力橡胶球囊,压力橡胶球囊的内部设有橡胶阻尼弹簧,通过压力橡胶球囊,可以对压力过大进行碰撞防护防护。

    6、作为优选,压缩机的外侧套设有保护箱,压缩机的底部对称设有平衡板,压缩机两侧皆设有深入蒸发器和冷凝器的引导管,引导管与压缩机之间设有保护板,保护板的内部设有压力阀,通过压力阀,可以进行输出控制。

    7、作为优选,电控箱的内部设有依次电性的信号接收器、数字信号转换器与处理器,电控箱外侧设有维修门,维修门上设有与数字信号转换器电性连接的显示屏,信号接收器的顶部设有天线,天线的顶部设有警示灯,通过警示灯,可以进行预警显示。

    8、作为优选,地下传导棒的中部设有隔温盒,隔温盒的内部设有脉冲信号发射器,脉冲信号发射器的内部设有计量阀,通过计量阀,可以对流动介质进行监测。

    9、作为优选,第一储能传输罐与第二储能传输罐的底部皆设有安装盘,安装盘的底部接近边缘处环向设有安装螺栓,第一储能传输罐与第二储能传输罐的内部设有传导介质,第一储能传输罐与第二储能传输罐的顶部设有输送管,输送管的顶部设有换向阀,换向阀的内部设有电磁控制阀,电磁控制阀的两侧皆设有导向管,通过电磁控制阀,可以进行控制输送。

    10、作为优选,节点保护组件包括有套箱、穿孔、定位孔、张力板、温度感应条、保护环、减震球、适配环、温度感应棒、弹簧柱、定位螺栓、绝缘环、绝缘套与接地棒,套箱的中心开设有穿孔,套箱的两侧皆贯穿开设有定位孔,套箱的内部中心设有张力板,张力板的中心设有温度感应条,温度感应条的内部设有内置无线信号发射器,通过无线信号发射器,可以进行信号传输。

    11、作为优选,张力板的顶部中心与底部中心皆设有保护环,保护环的内侧顺沿设有多组温度感应棒,温度感应棒的内部设有与无线信号发射器电性连接的温度感应器,张力板上对称设有保护环,保护环的外围设有多组减震球,张力板的两端皆设有穿过定位孔的弹簧柱,弹簧柱的内部设有阻尼器,弹簧柱上套设有定位螺栓,定位螺栓一侧设有绝缘环,绝缘环的下端设有接地棒,弹簧柱的端部套设有绝缘套,通过接地棒,可以降低外部干燥产生静电影响,增加内部电子元件使用寿命。

    12、根据本发明的另外一个方面,提供一种中深层地热系统用地热机组及其方法,包括以下步骤:

    13、s1、预先选取合适安装位置,挖开低下深入通道,使其低下传导棒深入低下相应位置,蒸发器与冷凝器平行设置与低下传导棒连接安装,在将节点保护组件分别套接安装在蒸发器与冷凝器两端,调整定位螺栓,使其适配环对应管道外围进行保护,调整绝缘环方向,使其接地棒接地;

    14、s2、将第一储能传输罐上导向管分别接入室内供能与供热传输设备输入端,将第二储能传输罐上导向管分别接入室内供能与供热传输设备输出端,通过显示屏进行参数调整,使其整体开始运转;

    15、s3、当进行制冷时,低下传导棒通过地下埋管系统从地下吸收冷量,同时计量阀,可以进行对内部流动状态进行监控,由脉冲信号发射器反馈到信号接收器,经过数字信号转换器与处理器处理,使其显示屏出现数据,出现情况时,警示灯亮起,低温的地下循环介质进入地热机组,在蒸发器中与制冷剂进行热交换,使制冷剂蒸发并吸收冷量,制冷剂经过引导管被压缩机压缩成高温高压气体,然后通过第一传导管经过第一储能传输罐由导向管进行输送,行室内换热器进行热交换,输送同时第一储能传输罐内部介质进行存储冷能量,将冷量传递给室内,制冷剂在冷凝器中冷凝成液体,由第二传导管引导,经过第二储能传输罐,并通过热力膨胀阀降压后重新进入蒸发器,开始新的循环;

    16、s4、当进行供暖时,供暖模式与制冷模式相反,低下传导棒通过地下换热器向地下释放热量,由脉冲信号发射器反馈到信号接收器,经过数字信号转换器与处理器处理,使其显示屏出现数据,出现情况时,警示灯亮起,热泵机组中的制冷剂在蒸发器中吸收室外空气中的热量(或地下循环介质中的残余热量),并被压缩机压缩成高温高压气体,高温高压的制冷剂在冷凝器中与室内循环水进行热交换,然后通过第一传导管经过第一储能传输罐由导向管进行输送,输送同时第一储能传输罐内部介质进行存储热能量,将热量传递给室内,制冷剂在冷凝器中冷凝成液体后,由第二传导管引导,经过第二储能传输罐,同样通过热力膨胀阀降压后重新进入蒸发器,开始新的循环。

    17、本发明的有益效果:

    18、1、根据以往地热机组,在进行交换过程中,由于根据使用需求进行冷热变换传输气流,其产生极端气温,易于导致管道密封性泄露,且由于局部深埋低下,不易及时察觉,使其能耗增加,降低整体控温效果不同的是,通过进行热交换的蒸发器和进行供暖传导控制的冷凝器相对平行设置,保持内部介质稳定,避免发生倾斜情况,通过压缩机,位于蒸发器和冷凝器的上方连通设置,可以进行及时负责压缩和输送制冷剂使其在不同状态下循环流动,增加控制性能,利用节点保护组件,位于蒸发器和冷凝器两端设置,可以用于对管道接口形成密封保护避免泄露,随着压力冲击输出与输入,形成双向防护,利用第一储能传输罐与第二储能传输罐,位于蒸发器和冷凝器外围设置,可以用于输出冷热能量和吸收环境冷热量进行循环,使其降低能耗,保持整体输送效果。

    19、2、当进行制冷时,低下传导棒通过地下埋管系统从地下吸收冷量,同时计量阀,可以进行对内部流动状态进行监控,由脉冲信号发射器反馈到信号接收器,经过数字信号转换器与处理器处理,使其显示屏出现数据,出现情况时,警示灯亮起,低温的地下循环介质进入地热机组,在蒸发器中与制冷剂进行热交换,增加整体控制效果。

    20、3、当进行节点保护时,蒸发器与冷凝器平行设置与低下传导棒连接安装,在将节点保护组件分别套接安装在蒸发器与冷凝器两端,调整定位螺栓,使其适配环对应管道外围进行保护,调整绝缘环方向,使其接地棒接地,压力冲击时,其适配环与保护环进行双向防护,温度感应器,可以感知周围温度是否落差过大,通过无线信号发射器反馈情况,进行及时预警,由弹簧柱经过阻尼器,进行冲击减缓保护。


    技术特征:

    1.一种中深层地热系统用地热机组,包括有蒸发器(1);其特征在于:还包括有冷凝器(2)、压缩机(3)、电控箱(4)、平衡载板(5)、地下传导棒(6)、第一储能传输罐(7)、第二储能传输罐(8)与节点保护组件(9);用于进行热交换的蒸发器(1)和进行供暖传导控制的冷凝器(2)相对平行设置,蒸发器(1)和冷凝器(2)的上方连通设有用于负责压缩和输送制冷剂使其在不同状态下循环流动的压缩机(3),压缩机(3)的顶部设有用于控制整体运转的电控箱(4),蒸发器(1)和冷凝器(2)的两端皆设有用于对管道接口形成密封保护避免泄露的节点保护组件(9),节点保护组件(9)的下端设有用于支撑整体的平衡载板(5),蒸发器(1)和冷凝器(2)的下端设有用于深入低下进行介质传导的地下传导棒(6),蒸发器(1)和冷凝器(2)的外围皆设有用于输出冷热能量和吸收环境冷热量进行循环的第一储能传输罐(7)与第二储能传输罐(8)。

    2.根据权利要求1所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:蒸发器(1)和冷凝器(2)上皆线性套设有两组密封环(101),密封环(101)的侧壁设有深入内部设有气压感应器、内置信号器与温度感应器,内置信号器的顶部设有指示灯(102),蒸发器(1)和冷凝器(2)的内部皆设有两组用于排出与接入循环的介质管(104),介质管(104)与蒸发器(1)和冷凝器(2)之间设有节点环(103)。

    3.根据权利要求2所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:两组介质管(104)的延伸方向分别设有第一传导管(105)与第二传导管(106),第一传导管(105)和第二传导管(106)远离节点环(103)一端对应设有第一阀套(107)和第二阀套(108),第一阀套(107)和第二阀套(108)的内部皆设有热力膨胀阀(109),第一传导管(105)和第二传导管(106)远离第一阀套(107)和第二阀套(108)的一端设有压力橡胶球囊(110),压力橡胶球囊(110)的内部设有橡胶阻尼弹簧。

    4.根据权利要求1所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:压缩机(3)的外侧套设有保护箱(301),压缩机(3)的底部对称设有平衡板(302),压缩机(3)两侧皆设有深入蒸发器(1)和冷凝器(2)的引导管(305),引导管(305)与压缩机(3)之间设有保护板(303),保护板(303)的内部设有压力阀(304)。

    5.根据权利要求1所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:电控箱(4)的内部设有依次电性的信号接收器、数字信号转换器与处理器,电控箱(4)外侧设有维修门(401),维修门(401)上设有与数字信号转换器电性连接的显示屏(402),信号接收器的顶部设有天线(403),天线(403)的顶部设有警示灯(404)。

    6.根据权利要求1所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:地下传导棒(6)的中部设有隔温盒(601),隔温盒(601)的内部设有脉冲信号发射器(602),脉冲信号发射器(602)的内部设有计量阀(603)。

    7.根据权利要求1所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:第一储能传输罐(7)与第二储能传输罐(8)的底部皆设有安装盘(701),安装盘(701)的底部接近边缘处环向设有安装螺栓(702),第一储能传输罐(7)与第二储能传输罐(8)的内部设有传导介质,第一储能传输罐(7)与第二储能传输罐(8)的顶部设有输送管(703),输送管(703)的顶部设有换向阀(704),换向阀(704)的内部设有电磁控制阀(705),电磁控制阀(705)的两侧皆设有导向管(706)。

    8.根据权利要求1所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:节点保护组件(9)包括有套箱(901)、穿孔(902)、定位孔(903)、张力板(904)、温度感应条(905)、保护环(906)、减震球(907)、适配环(908)、温度感应棒(909)、弹簧柱(910)、定位螺栓(911)、绝缘环(912)、绝缘套(913)与接地棒(914),套箱(901)的中心开设有穿孔(902),套箱(901)的两侧皆贯穿开设有定位孔(903),套箱(901)的内部中心设有张力板(904),张力板(904)的中心设有温度感应条(905),温度感应条(905)的内部设有内置无线信号发射器。

    9.根据权利要求8所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于:张力板(904)的顶部中心与底部中心皆设有保护环(906),保护环(906)的内侧顺沿设有多组温度感应棒(909),温度感应棒(909)的内部设有与无线信号发射器电性连接的温度感应器,张力板(904)上对称设有保护环(906),保护环(906)的外围设有多组减震球(907),张力板(904)的两端皆设有穿过定位孔(903)的弹簧柱(910),弹簧柱(910)的内部设有阻尼器,弹簧柱(910)上套设有定位螺栓(911),定位螺栓(911)一侧设有绝缘环(912),绝缘环(912)的下端设有接地棒(914),弹簧柱(910)的端部套设有绝缘套(913)。

    10.一种中深层地热系统用地热机组及其方法,包括权利要求1-9中任一项所述的一种中深层地热系统用地热机组,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明涉及地热机组技术领域,尤其涉及一种中深层地热系统用地热机组及其方法。技术方案:一种中深层地热系统用地热机组及其方法包括有蒸发器、冷凝器、压缩机、电控箱、平衡载板、地下传导棒、第一储能传输罐、第二储能传输罐与节点保护组件;利用节点保护组件,位于蒸发器和冷凝器两端设置,可以用于对管道接口形成密封保护避免泄露,随着压力冲击输出与输入,形成双向防护,利用第一储能传输罐与第二储能传输罐,位于蒸发器和冷凝器外围设置,可以用于输出冷热能量和吸收环境冷热量进行循环,使其降低能耗,保持整体输送效果。

    技术研发人员:李建峰
    受保护的技术使用者:陕西四季春清洁热源股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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