一种中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组的制作方法

本技术属于中深层地岩热换热，特别涉及一种中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组。

背景技术：

1、中深层地岩热技术作为地热能开发利用的主要方式之一，应用越来越广泛。中深层地岩热技术通过在地下2000-3000米安装地岩热换热器，从地下中深层岩土层取热，再由地面专用设备系统向建筑物或末端供热，满足人们对采暖、热水等能源需求，地岩热热泵机组是该技术的核心部件之一，其作用主要是将地岩热换热器内的循环热水增温，用于建筑供暖等。

2、由于中深层地岩热换热器内循环水温度受到多个因素影响，温度变化范围较大，平均温度在60-20℃范围内，在供热初期温度可达到60℃，供热中期供水平均可能为20℃左右，而目前热泵机组所用的制冷工质其最适宜的进水温度约为20℃左右，变化范围较大的地岩热供水将影响地岩热热泵主机的正常运行，为进一步拓宽中深层地岩热主机的进水温度适应范围，提高地岩热热泵机组在不同工况下的能效，保证机组安全稳定运行，有必要研究开发高性能的热泵机组。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术存在的上述不足之处，提供一种中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，利用该热泵机组可完全适应中深层地岩热热源侧供水温度变化范围较大的工况，拓宽中深层地岩热的应用领域，保证热泵机组在不同工况下具有较高的能效比和稳定安全运行。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，包括地岩热泵系统、第一换热系统；

3、所述地岩热泵系统包括顺次回路连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀，回路中存在工质；冷凝器的出水口与用户侧供水管进水口相连接，冷凝器的进水口与用户侧回水管出水口相连接；

4、所述第一换热系统包括第一换热水箱、第二换热水箱，第一换热水箱和第二换热水箱内均设置换热盘管，第一换热水箱中换热盘管的进水口通过第一进水支管与中深层地岩热供水管出水端连接，第二换热水箱中换热盘管的进水口通过第二进水支管与中深层地岩热供水管出水端连接，第一换热水箱中换热盘管的出水口通过第一出水支管与中深层地岩热回水管进水端连接，第二换热水箱中换热盘管的出水口通过第二出水支管与中深层地岩热回水管进水端连接，第一换热水箱的换热出水口连接第一循环供水支管，第一换热水箱的换热进水口连接第一循环回水支管，第二换热水箱的换热出水口连接第二循环供水支管，第二换热水箱的换热进水口连接第二循环回水支管，第一循环供水支管、第二循环供水支管均与循环供水管进水端连接，第一循环回水支管、第二循环回水支管均与循环回水管出水端连接，循环供水管出水端与蒸发器的进水口连接，循环回水管进水端与蒸发器的出水口连接。

5、进一步地，所述循环供水管上设有第一循环泵。

6、进一步地，所述中深层地岩热供水管上设有第二循环泵。

7、进一步地，所述用户侧回水管上设有第三循环泵。

8、进一步地，所述第一进水支管、第二进水支管、第一循环回水支管、第二循环回水支管、第一循环供水支管、第二循环供水支管上分别设置有第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门。

9、进一步地，所述中深层地岩热供水管与循环供水管进水端之间还通过第三循环供水支管连接，循环回水管出水端与中深层地岩热回水管之间还通过第三循环回水支管连接，第三循环回水支管、第三循环供水支管上分别设置第二阀门、第三阀门。

10、进一步地，所述中深层地岩热供水管上设置第一阀门，用户侧回水管上设置第十阀门。

11、进一步地，还包括第二换热系统，所述第二换热系统包括换热器，换热器上设置地岩热侧进水口、地岩热侧出水口、用户侧进水口、用户侧出水口，第一阀门和第十阀门均为三通阀，第一阀门的其中一个出水口通过管道连接地岩热侧进水口，地岩热侧出水口通过管道连接中深层地岩热供水管出水端，第十阀门的其中一个出口通过管道连接用户侧进水口，用户侧出水口通过管道连接用户侧回水管出水口。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

13、（1）利用本实用新型的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组可完全适应中深层地岩热热源侧供水温度变化范围较大的工况，拓宽中深层地岩热的应用领域，保证热泵机组在不同工况下具有较高的能效比和稳定安全运行。

14、（2）本实用新型的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组可将温度变化范围较大的中深层地岩热供水分级换热，实现梯级利用，使地岩热泵系统的蒸发器侧具有稳定的进水温度，从而具有更高的能效比，节能效果更明显。

技术特征：

1.一种中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：包括地岩热泵系统、第一换热系统；

2.根据权利要求1所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：所述循环供水管上设有第一循环泵。

3.根据权利要求1所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：所述中深层地岩热供水管上设有第二循环泵。

4.根据权利要求1所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：所述用户侧回水管上设有第三循环泵。

5.根据权利要求1所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：所述第一进水支管、第二进水支管、第一循环回水支管、第二循环回水支管、第一循环供水支管、第二循环供水支管上分别设置有第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门。

6.根据权利要求1所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：所述中深层地岩热供水管与循环供水管进水端之间还通过第三循环供水支管连接，循环回水管出水端与中深层地岩热回水管之间还通过第三循环回水支管连接，第三循环回水支管、第三循环供水支管上分别设置第二阀门、第三阀门。

7.根据权利要求1所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：所述中深层地岩热供水管上设置第一阀门，用户侧回水管上设置第十阀门。

8.根据权利要求7所述的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，其特征在于：还包括第二换热系统，所述第二换热系统包括换热器，换热器上设置地岩热侧进水口、地岩热侧出水口、用户侧进水口、用户侧出水口，第一阀门和第十阀门均为三通阀，第一阀门的其中一个出水口通过管道连接地岩热侧进水口，地岩热侧出水口通过管道连接中深层地岩热供水管出水端，第十阀门的其中一个出口通过管道连接用户侧进水口，用户侧出水口通过管道连接用户侧回水管出水口。

技术总结本技术提供一种中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组，属于中深层地岩热换热领域。该热泵机组包括地岩热泵系统、第一换热系统和第二换热系统。利用本技术的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组可完全适应中深层地岩热热源侧供水温度变化范围较大的工况，拓宽中深层地岩热的应用领域，保证热泵机组在不同工况下具有较高的能效比和稳定安全运行。本技术的中深层地岩热梯级利用的高效热泵机组可将温度变化范围较大的中深层地岩热供水分级换热，实现梯级利用，使地岩热泵系统的蒸发器侧具有稳定的进水温度，从而具有更高的能效比，节能效果更明显。技术研发人员：杨海鸿,马坤,司双龙,管东海,胡永权,杨建雄,李晓丽受保护的技术使用者：甘肃省建材科研设计院有限责任公司技术研发日：20230927技术公布日：2024/5/16