一种中深层地热能直接供热系统技术方案

一种中深层地热能直接供热系统，包括设置在地岩热换热孔中的地热能换热器，地热能换热器上部为保温段，下部为高温换热段，内部有输出中层管，所述地热能换热器注有换热介质，换热介质在所述高温换热段内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵将换热介质通过输出中层管输送至用户末端进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路；本系统工艺简单，取热不取水，实现了地热能的低成本、高效率、无干扰的利用。

A medium deep geothermal energy direct heating system

A deep geothermal direct heating system, including setting for geothermal hole in rock heat exchanger, geothermal heat exchanger is heat preservation period for the lower part of the high-temperature heat transfer section, the internal output middle tube, the geothermal heat exchanger with heat exchange medium. The heat medium heat in underground rock and regenerative heat exchange in the high temperature, the heat transfer medium power pump for heating output through the middle tube to the end users, after heating heat medium return geothermal heat exchanger to form a circulation loop; the system has the advantages of simple process, heat does not take water, achieve the use of low cost, high efficiency, energy without interference.

【技术实现步骤摘要】
一种中深层地热能直接供热系统
本专利技术属于地热能开发
，特别涉及一种中深层地热能直接供热系统。
技术介绍
地热能是源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，并以热力形式存在的可再生性能源。目前中深层无干扰地岩热利用主要是以换热机组间接供热为主，同时其U型换热器投资较大，换热环节复杂，热损失较大，电能消耗较大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种中深层地热能直接供热系统，供热系统采用一路循环，将在地岩热换热孔中置换出的地热能直接供热至用户末端；系统中安装的地热能换热器结构分为保温段和高温换热段两个部分；其中：地热能换热器上部分0～1000米为保温段，下部分1000～5000米为高温换热段；最终减少了系统的换热环节，提高了换热效率，减少了换热损失，供热运行费用得到了大大降低，地热能利用的成本进一步降低。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种中深层地热能直接供热系统，包括设置在地岩热换热孔9中的地热能换热器，地热能换热器上部为保温段2，下部为高温换热段4，内部有输出中层管3，所述地热能换热器注有换热介质，换热介质在所述高温换热段4内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵6将换热介质通过输出中层管3输送至用户末端7进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路。所述保温段2顶部设置二路分水器1，一路与输出中层管3连接，为换热介质流出通路，另一路接在地热能换热器内的输出中层管3外侧，为换热介质流入通路，输出中层管3的下部悬空。所述地热能换热器的底部通过稳定锥5固定。所述地岩热换热孔9为中深层地岩热换热孔。所述地岩热换热孔9为密闭地岩热换热孔。所述地岩热换热孔9直径为100～500毫米。所述保温段2深度为0～1000米，高温换热段4埋管深度为1000～5000米。所述地热能换热器设置为一组或者多组，数量、管径及埋设深度根据热负荷需求确定，当为多组时，分布在多个地岩热换热孔9中，采用并联形式设置。所述动力泵6连接对其进行控制的控制系统8。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术改善了无干扰地岩热的换热系统结构设计，大大降低地岩热供热系统的投资成本，提高换热效率；(2)本专利技术工艺简单，换热介质在换热孔密闭系统中完成换热，取热不取水，实现了地热能无干扰、高效的利用，真正实现供热过程中污染物的零排放；(3)本专利技术减少了换热环节，提高地热能的利用效率，降低了地热能的使用成本。(4)本专利技术控制系统可根据用户需求，通过控制动力泵流量、调整供热量，实现地热能的可控、高效利用。附图说明图1为中深层地热能直接供热系统单孔示意图。图2为中深层地热能直接供热系统多孔并联示意图。附图标记：1，二路分水器；2，地热能换热器保温段；3，输出中层管；4，地热能换热器高温换热段；5，稳定锥；6，动力泵；7，用户末端；8，控制系统；9，地岩热换热孔。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1所示，一种中深层地热能直接供热系统，利用地热能储量大、可再生的特点，为用户提供稳定可靠、低成本的清洁能源。其包括设置在地岩热换热孔9中的一组地热能换热器，地热能换热器为管状，底端通过稳定锥5固定，内部有输出底端悬空的中层管3，上部为保温段2，下部为高温换热段4，保温段2顶端设置二路分水器1，出水口与输出中层管3连接，为换热介质流出通路，回水口接在地热能换热器内的输出中层管3外侧，为换热介质流入通路。地热能换热器注有换热介质，换热介质在高温换热段4内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵6将换热介质通过输出中层管3输送至用户末端7进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路。可利用控制系统8对动力泵6进行控制。图中，换热介质从二路分水器1回水口进入地岩热换热孔9，经高温换热段4同蓄热岩层换热后，在动力泵6的作用下，从输出中层管3下进入用户末端7实现供热，后通过二路分水器1返回地岩热换热孔9中往复循环。本专利技术所涉及的地岩热换热孔9最好为中深层地岩热换热孔，但并不限于中深层地岩热换热孔。地热能换热系统最好为密闭换热系统，但并不限于密闭热换系统。作为较佳参数，本专利技术所涉及的地岩热换热孔9的直径范围为100～500毫米；保温段2深度为0～1000米，高温换热段4埋管深度为1000～5000米。保温段2采用导热系数小于0.3W/m·k的保温材料保温，高温换热段4采用钢制材料特殊加工。本专利技术中地热能换热器的数量、管径及埋设深度根据热负荷需求确定；当地热能换热器为多组时，分布在多个地岩热换热孔9中，采用并联形式设置，如图2所示。综上，本专利技术基于无干扰地岩热供热技术，通过地热能换热器将地下深处的热能导出，实现向用户供热。蓄热岩层内设一组或多组地热能换热器，系统内注满换热介质，组成换热系统，整地热能提取在地岩热换热孔中完成。换热介质在地岩热换热孔内同蓄热岩层进行热交换吸收地热能，经动力泵循环送至用户。本系统工艺简单，取热不取水，实现了地热能的低成本、高效率、无干扰的利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中深层地热能直接供热系统，其特征在于，包括设置在地岩热换热孔(9)中的地热能换热器，地热能换热器上部为保温段(2)，下部为高温换热段(4)，内部有输出中层管(3)，所述地热能换热器注有换热介质，换热介质在所述高温换热段(4)内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵(6)将换热介质通过输出中层管(3)输送至用户末端(7)进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路。

【技术特征摘要】
1.一种中深层地热能直接供热系统，其特征在于，包括设置在地岩热换热孔(9)中的地热能换热器，地热能换热器上部为保温段(2)，下部为高温换热段(4)，内部有输出中层管(3)，所述地热能换热器注有换热介质，换热介质在所述高温换热段(4)内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵(6)将换热介质通过输出中层管(3)输送至用户末端(7)进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路。2.根据权利要求1所述中深层地热能直接供热系统，其特征在于，所述保温段(2)顶部设置二路分水器(1)，一路与输出中层管(3)连接，为换热介质流出通路，另一路接在地热能换热器内的输出中层管(3)外侧，为换热介质流入通路，输出中层管(3)的下部悬空。3.根据权利要求1所述中深层地热能直接供热系统，其特征在于，所述地热能换热器的底部通过稳定锥(5)固定。4.根据权利要求1所述中深层地热...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德龙，李勇，冯绍航，王晓龙，沈宝镜，马智，杜兴亮，
申请(专利权)人：陕西德龙地热开发有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61