【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于清洁能源供暖，尤其涉及一种零碳清洁供暖系统及其使用方法。
技术介绍
1、目前采用清洁能源供暖的手段有地热能供暖、太阳能供暖、空气能供暖、地热能+太阳能、地热能+风能等，由于开采、生产过程中需要电力，或多或少都需要火力发电无法实现100％零碳供暖。本技术将太阳能、风能发电技术、储能技术与地热能进行耦合，协调调配，利用太阳能、风能发电支持地热能的开采和输送，利用储能装置(储能罐+电池)将多余的太阳能、风能、地热能进行储存用于发电和供暖，从而实现100％零碳供暖。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种零碳清洁供暖系统及其使用方法。充分利用储能系统中各环节所需电力的差异，将不稳定能源充分的利用转化为稳定能源，实现自给自足，无污染的目的。
2、本专利技术第一方面提供了一种零碳清洁供暖系统，包括安装在地热能供暖设备相邻处的风力发电组件和太阳能发电组件，所述地热能供暖设备与风力发电组件的输出端电连接，所述地热能供暖设备与供暖系统、车间发电组件连接，所述地热能供暖设备由地热能提供供暖系统的至少部分热能；所述车间发电组件、所述太阳能发电组件均与所述供暖系统电连接。
3、可选的，还包括储能电池，所述储能电池能够存储所述风力发电组件、所述车间发电组件和所述太阳能发电组件输出的电能，所述储能电池能够向所述地热能供暖设备和所述供暖系统提供电能。
4、可选的，所述地热供暖设备包括：回灌井和抽取地热资源的生产井，所述回灌井上部设置有连接储能罐的回灌泵，
5、可选的，所述储能罐为储水罐，储水罐存储有生产井抽取的多余热水。
6、可选的，所述储能电池为锂电池，储能电池用于为回灌井生产提供电力供应，也用于支持供暖系统运作。
7、可选的，所述流体管道內注入地热资源的水或二氧化碳热介质进行取热，供暖系统管道连接于供暖住户。
8、可选的，还包括控制车间，所述车间发电组件和供暖系统设置在所述控制车间内，所述生产井与供暖系统的管道相连通，所述生产井通过所述车间发电组件与供暖系统电连接。
9、可选的，所述风力发电组件包括：连接风车的风力发电机，所述风力发电机电连接有回灌泵和储能电池，所述储能电池电连接有回灌泵；所述储能电池通过地热能供暖设备与控制车间上的车间发电组件电连接。
10、可选的，所述太阳能发电组件包括：太阳能板和太阳能板电连接的太阳能电池，所述太阳能电池通过车间发电组件连接于储能电池；所述太阳能电池通过半导体二极管转化为电能，用于将太阳能供暖设备运行的电能。所述太阳能板安装于供暖住户顶部，辅助建筑供暖。
11、本专利技术第二方面提供了一种零碳清洁供暖系统的使用方法，包括以下步骤：
12、在地热能生产施工前，风力发电组件进行风力发电，太阳能发电组件进行太阳能发电并存储于储能电池和太阳能电池内；
13、地热能生产开始后，用风能和太阳能继续进行发电用于地热能生产井的开采和回灌井的回灌，同时将地热能的生产井通过车间内的车间发电装置进行地热能发电储存于储能电池内；
14、将车间发电装置、储能电池和太阳能电池产生的电能都用于供暖系统运行。
15、与现有技术相比，本专利技术达到了如下效果：
16、基于多能互补的原则，利用太阳能、风能、储能装置与地热能进行多能耦合，将不稳定分散能源充分利用集成转化为一套可持续稳定清洁能源供暖系统，通过多重介质发电、多级利用原理实现能源利用最大化，达到整个供暖过程所需电量都由系统内部提供，实现自给自足，无污染的目的。利用太阳能、风能发电支持地热能的开采和输送，给地热能回灌生产供电，储能装置将多余的太阳能、风能、地热能进行储存用于发电和供暖，从而实现100％零碳供暖。
17、将多种清洁能源产生的电能充分利用，可以直接利用电量少的储能电池进行回灌井供电，地热供暖车间用电量大可将太阳能电池、储能电池、风力发电产生的电流都安排供电线路，确保供暖正常运行，这样一方面充分利用不稳定清洁能源风能发电技术、储能技术、太阳能供暖技术辅助地热能实现零碳供暖；另一方面，储能技术，充分利用余热，避免能源的浪费。
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1.一种零碳清洁供暖系统，包括安装在地热能供暖设备相邻处的风力发电组件和太阳能发电组件，其特征在于，所述地热能供暖设备与风力发电组件的输出端电连接，所述地热能供暖设备与供暖系统、车间发电组件连接，所述地热能供暖设备由地热能提供所述供暖系统的至少部分热能；所述车间发电组件、所述太阳能发电组件均与所述供暖系统电连接。
2.根据权利要求1所述的零碳清洁供暖系统，其特征在于，还包括储能电池，所述储能电池能够存储所述风力发电组件、所述车间发电组件和所述太阳能发电组件输出的电能，所述储能电池能够向所述地热能供暖设备和所述供暖系统提供电能。
3.根据权利要求2所述的零碳清洁供暖系统，其特征在于，所述地热能供暖设备包括：回灌井和抽取地热资源的生产井，所述回灌井上部设置有连接储能罐的回灌泵，所述回灌泵分别电连接于所述风力发电组件和所述储能电池上，所述回灌泵用于抽取储能罐的热介质流入回灌井中；所述生产井上部安装有流体管道，所述流体管道连接于供暖系统上，所述车间发电组件通过流体管道的热能发电，所述车间发电组件和储能电池电连接用来传输电能，所述生产井电能是储能电池提供。
<...【技术特征摘要】
1.一种零碳清洁供暖系统，包括安装在地热能供暖设备相邻处的风力发电组件和太阳能发电组件，其特征在于，所述地热能供暖设备与风力发电组件的输出端电连接，所述地热能供暖设备与供暖系统、车间发电组件连接，所述地热能供暖设备由地热能提供所述供暖系统的至少部分热能；所述车间发电组件、所述太阳能发电组件均与所述供暖系统电连接。
2.根据权利要求1所述的零碳清洁供暖系统，其特征在于，还包括储能电池，所述储能电池能够存储所述风力发电组件、所述车间发电组件和所述太阳能发电组件输出的电能，所述储能电池能够向所述地热能供暖设备和所述供暖系统提供电能。
3.根据权利要求2所述的零碳清洁供暖系统，其特征在于，所述地热能供暖设备包括：回灌井和抽取地热资源的生产井，所述回灌井上部设置有连接储能罐的回灌泵，所述回灌泵分别电连接于所述风力发电组件和所述储能电池上，所述回灌泵用于抽取储能罐的热介质流入回灌井中；所述生产井上部安装有流体管道，所述流体管道连接于供暖系统上，所述车间发电组件通过流体管道的热能发电，所述车间发电组件和储能电池电连接用来传输电能，所述生产井电能是储能电池提供。
4.根据权利要求3所述的零碳清洁供暖系统，其特征在于，所述储能罐为储水罐，所述储水罐存储有生产井抽取的多余...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹丹，党志伟，霍超，方惠明，徐翰，孙汉英，牛皓月，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：发明
国别省市：
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