本發(fā)明屬于地?zé)崮荛_發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

地?zé)崮苁窃从诘厍虻娜廴趲r漿和放射性物質(zhì)的衰變，并以熱力形式存在的可再生性能源。目前中深層無干擾地巖熱利用主要是以換熱機(jī)組間接供熱為主，同時其u型換熱器投資較大，換熱環(huán)節(jié)復(fù)雜，熱損失較大，電能消耗較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)，供熱系統(tǒng)采用一路循環(huán)，將在地巖熱換熱孔中置換出的地?zé)崮苤苯庸嶂劣脩裟┒?；系統(tǒng)中安裝的地?zé)崮軗Q熱器結(jié)構(gòu)分為保溫段和高溫?fù)Q熱段兩個部分；其中：地?zé)崮軗Q熱器上部分0～1000米為保溫段，下部分1000～5000米為高溫?fù)Q熱段；最終減少了系統(tǒng)的換熱環(huán)節(jié)，提高了換熱效率，減少了換熱損失，供熱運行費用得到了大大降低，地?zé)崮芾玫某杀具M(jìn)一步降低。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)，包括設(shè)置在地巖熱換熱孔9中的地?zé)崮軗Q熱器，地?zé)崮軗Q熱器上部為保溫段2，下部為高溫?fù)Q熱段4，內(nèi)部有輸出中層管3，所述地?zé)崮軗Q熱器注有換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)在所述高溫?fù)Q熱段4內(nèi)與地下高溫蓄熱巖層進(jìn)行換熱，動力泵6將換熱介質(zhì)通過輸出中層管3輸送至用戶末端7進(jìn)行供熱，供熱后換熱介質(zhì)返回地?zé)崮軗Q熱器，形成循環(huán)回路。

所述保溫段2頂部設(shè)置二路分水器1，一路與輸出中層管3連接，為換熱介質(zhì)流出通路，另一路接在地?zé)崮軗Q熱器內(nèi)的輸出中層管3外側(cè)，為換熱介質(zhì)流入通路，輸出中層管3的下部懸空。

所述地?zé)崮軗Q熱器的底部通過穩(wěn)定錐5固定。

所述地巖熱換熱孔9為中深層地巖熱換熱孔。

所述地巖熱換熱孔9為密閉地巖熱換熱孔。

所述地巖熱換熱孔9直徑為100～500毫米。

所述保溫段2深度為0～1000米，高溫?fù)Q熱段4埋管深度為1000～5000米。

所述地?zé)崮軗Q熱器設(shè)置為一組或者多組，數(shù)量、管徑及埋設(shè)深度根據(jù)熱負(fù)荷需求確定，當(dāng)為多組時，分布在多個地巖熱換熱孔9中，采用并聯(lián)形式設(shè)置。

所述動力泵6連接對其進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)8。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明改善了無干擾地巖熱的換熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大降低地巖熱供熱系統(tǒng)的投資成本，提高換熱效率；

(2)本發(fā)明工藝簡單，換熱介質(zhì)在換熱孔密閉系統(tǒng)中完成換熱，取熱不取水，實現(xiàn)了地?zé)崮軣o干擾、高效的利用，真正實現(xiàn)供熱過程中污染物的零排放；

(3)本發(fā)明減少了換熱環(huán)節(jié)，提高地?zé)崮艿睦眯剩档土说責(zé)崮艿氖褂贸杀尽?/p>

(4)本發(fā)明控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求，通過控制動力泵流量、調(diào)整供熱量，實現(xiàn)地?zé)崮艿目煽亍⒏咝Ю谩?/p>

附圖說明

圖1為中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)單孔示意圖。

圖2為中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)多孔并聯(lián)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1，二路分水器；2，地?zé)崮軗Q熱器保溫段；3，輸出中層管；4，地?zé)崮軗Q熱器高溫?fù)Q熱段；5，穩(wěn)定錐；6，動力泵；7，用戶末端；8，控制系統(tǒng)；9，地巖熱換熱孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。

如圖1所示，一種中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)，利用地?zé)崮軆α看?、可再生的特點，為用戶提供穩(wěn)定可靠、低成本的清潔能源。其包括設(shè)置在地巖熱換熱孔9中的一組地?zé)崮軗Q熱器，地?zé)崮軗Q熱器為管狀，底端通過穩(wěn)定錐5固定，內(nèi)部有輸出底端懸空的中層管3，上部為保溫段2，下部為高溫?fù)Q熱段4，保溫段2頂端設(shè)置二路分水器1，出水口與輸出中層管3連接，為換熱介質(zhì)流出通路，回水口接在地?zé)崮軗Q熱器內(nèi)的輸出中層管3外側(cè)，為換熱介質(zhì)流入通路。

地?zé)崮軗Q熱器注有換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)在高溫?fù)Q熱段4內(nèi)與地下高溫蓄熱巖層進(jìn)行換熱，動力泵6將換熱介質(zhì)通過輸出中層管3輸送至用戶末端7進(jìn)行供熱，供熱后換熱介質(zhì)返回地?zé)崮軗Q熱器，形成循環(huán)回路。可利用控制系統(tǒng)8對動力泵6進(jìn)行控制。

圖中，換熱介質(zhì)從二路分水器1回水口進(jìn)入地巖熱換熱孔9，經(jīng)高溫?fù)Q熱段4同蓄熱巖層換熱后，在動力泵6的作用下，從輸出中層管3下進(jìn)入用戶末端7實現(xiàn)供熱，后通過二路分水器1返回地巖熱換熱孔9中往復(fù)循環(huán)。

本發(fā)明所涉及的地巖熱換熱孔9最好為中深層地巖熱換熱孔，但并不限于中深層地巖熱換熱孔。地?zé)崮軗Q熱系統(tǒng)最好為密閉換熱系統(tǒng)，但并不限于密閉熱換系統(tǒng)。

作為較佳參數(shù)，本發(fā)明所涉及的地巖熱換熱孔9的直徑范圍為100～500毫米；保溫段2深度為0～1000米，高溫?fù)Q熱段4埋管深度為1000～5000米。保溫段2采用導(dǎo)熱系數(shù)小于0.3w/m·k的保溫材料保溫，高溫?fù)Q熱段4采用鋼制材料特殊加工。

本發(fā)明中地?zé)崮軗Q熱器的數(shù)量、管徑及埋設(shè)深度根據(jù)熱負(fù)荷需求確定；當(dāng)?shù)責(zé)崮軗Q熱器為多組時，分布在多個地巖熱換熱孔9中，采用并聯(lián)形式設(shè)置，如圖2所示。

綜上，本發(fā)明基于無干擾地巖熱供熱技術(shù)，通過地?zé)崮軗Q熱器將地下深處的熱能導(dǎo)出，實現(xiàn)向用戶供熱。蓄熱巖層內(nèi)設(shè)一組或多組地?zé)崮軗Q熱器，系統(tǒng)內(nèi)注滿換熱介質(zhì)，組成換熱系統(tǒng)，整地?zé)崮芴崛≡诘貛r熱換熱孔中完成。換熱介質(zhì)在地巖熱換熱孔內(nèi)同蓄熱巖層進(jìn)行熱交換吸收地?zé)崮?，?jīng)動力泵循環(huán)送至用戶。本系統(tǒng)工藝簡單，取熱不取水，實現(xiàn)了地?zé)崮艿牡统杀?、高效率、無干擾的利用。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種中深層地?zé)崮苤苯庸嵯到y(tǒng)，包括設(shè)置在地巖熱換熱孔中的地?zé)崮軗Q熱器，地?zé)崮軗Q熱器上部為保溫段，下部為高溫?fù)Q熱段，內(nèi)部有輸出中層管，所述地?zé)崮軗Q熱器注有換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)在所述高溫?fù)Q熱段內(nèi)與地下高溫蓄熱巖層進(jìn)行換熱，動力泵將換熱介質(zhì)通過輸出中層管輸送至用戶末端進(jìn)行供熱，供熱后換熱介質(zhì)返回地?zé)崮軗Q熱器，形成循環(huán)回路；本系統(tǒng)工藝簡單，取熱不取水，實現(xiàn)了地?zé)崮艿牡统杀?、高效率、無干擾的利用。

技術(shù)研發(fā)人員：徐德龍;李勇;馮紹航;王曉龍;沈?qū)氱R;馬智;杜興亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西德龍地?zé)衢_發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.10
技術(shù)公布日：2017.10.17