中深层地热能取热结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种中深层地热能取热结构，所述地热能取热结构包括第一外套竖管、第二外套竖管、内套管和多根横管，所述第一外套竖管、所述第二外套竖管和多根所述横管配合能够形成相对封闭的腔室，所述腔室内充满水，所述内套管由所述进水端至所述出水端依次穿过所述第一外套竖管、最上层的所述横管和所述第二外套竖管，所述内套管的进水端和出水端分别与所述热泵系统连通，所述内套管内填充有用于换热的介质，所述介质能够吸收所述腔室内的水的热量并将热量传递给所述热泵系统。利用该地热能取热结构可高效的利用地热资源，只取热不取水，不会产生因过量开采地热水造成地面塌陷和水资源的污染与浪费。和水资源的污染与浪费。和水资源的污染与浪费。

【技术实现步骤摘要】
中深层地热能取热结构


[0001]本技术涉及地热开发利用
，特别涉及一种中深层地热能取热结构。

技术介绍

[0002]根据地震波在地下不同深度的传播速度的变化，可将地球由内向外分为地核、地幔和地壳三个部份。地核内部的温度大约高达5000～6000度，甚至高于太阳表面的温度。目前可利用的地热能是指蕴含在地壳中岩石和流体中的热能，这种热能来自地球深处的高温融熔体以及放射性元素的衰变。地热能有四种类型：地热水及地热蒸汽、地压地热能、干热岩地热能和岩浆地热能。
[0003]地热能有如下优点：储量丰富，是比化石燃料清洁的矿产资源，是可再生能源。特别是受人关注的全球气候变化和环境污染的严峻形势下，作为可再生能源的地热更加受人青睐。常见的地热能形式有温泉和火山。据计算，地球地表以下5公里内15摄氏度以上的岩石和地下水总含热量达1.05
×
1025 焦尔，相当于9950万亿吨标准煤。按世界年耗100亿吨标准煤计算，可满足人类几万年的能源需要。如果把地球上储存的全部煤碳燃烧时所放出的热量作为标准来计算，石油的存储量约为煤碳的3％，核燃料约为煤碳的15％，而地热能约为煤碳的1.7亿倍。
[0004]鉴于以上因素，合理利用地热能是功在当代，利在千秋的能源利用大计。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种中深层地热能取热结构，利用该地热能取热结构可高效的利用地热资源，只取热不取水，不会产生因过量开采地热水造成地面塌陷和水资源的污染与浪费。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种中深层地热能取热结构，与所述地热能取热结构连接有热泵系统，所述地热能取热结构包括第一外套竖管、第二外套竖管、内套管和多根横管，其中，所述第一外套竖管和所述第二外套竖管均由地表延伸至地层内，多根所述横管由上至下依次排列，多根所述横管的一端均与所述第一外套竖管的下段连通，多根所述横管的另一端均与所述第二外套竖管的下段连通，所述第一外套竖管、所述第二外套竖管和多根所述横管配合能够形成相对封闭的腔室，所述腔室内充满水，所述腔室内的水能够吸收地层中的地热能；所述内套管的进水端和出水端均位于地表外，所述内套管由所述进水端至所述出水端依次穿过所述第一外套竖管、最上层的所述横管和所述第二外套竖管，所述内套管的进水端和出水端分别与所述热泵系统连通，所述内套管内填充有用于换热的介质，所述介质能够吸收所述腔室内的水的热量并将热量传递给所述热泵系统。
[0008]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，在所述第一外套竖管的管壁和所述内套管的进水端的管壁之间设置有第一封堵块；所述第一外套竖管的管壁和所述内套管的管壁之间还设置有第二封堵块，所述第二封堵块位于最上层的所述横管与所述第一外套
竖管连通处的上方且靠近最上层的所述横管的一端；所述第二外套竖管的管壁和所述内套管的管壁之间设置有第三封堵块，所述第三封堵块位于最上层的所述横管与所述第二外套竖管连通处的上方，所述第三封堵块的位置高于所述第二封堵块。
[0009]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述第三封堵块至地表且位于所述第二外套竖管的管壁和所述内套管的管壁之间的空间内填充有防水保温材料。
[0010]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述横管的一端的位置低于所述横管的另一端；所述横管的倾斜角度α为10度～20度；最下层的所述横管的两端分别与所述第一外套竖管的底端和所述第二外套竖管的底端连通；多根所述横管均平行设置。
[0011]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述第一外套竖管的直径为10cm～50cm，所述第二外套竖管直径为10cm～50cm，所述横管的直径为 10cm～50cm；在同一竖向截面上，相邻的两根所述横管之间的高度差H为50 米～100米；最上层所述横管的一端与地表之间的距离L为2000米～4000米。
[0012]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述内套管的管壁与所述第一外套竖管的管壁之间的间隙为100毫米～120毫米、所述内套管的管壁与最上层的所述横管的管壁之间的间隙为100毫米～120毫米、所述内套管的管壁与所述第二外套竖管的管壁之间的间隙为100毫米～120毫米；所述介质为水，所述内套管在负压状态下充入所述介质。
[0013]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述热泵系统包括换热器、热泵机组和空调房间的地热盘管，所述换热器与所述内套管的进水端通过第一进水管连通，所述换热器与所述内套管的出水端通过第一出水管连通，所述换热器和所述内套管之间形成用于所述介质循环的第一循环通路；所述换热器分别通过第二进水管和第二出水管与所述热泵机组连通并形成第二循环通路；所述热泵机组分别通过供水管和回水管与所述地热盘管连通并形成用于供暖的第三循环通路。
[0014]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述第二进水管通过第一支管与所述供水管连通，所述第二出水管通过第二支管与所述回水管连通，所述换热器、所述第二进水管、所述第一支管、所述供水管、所述地热盘管、所述回水管、所述第二支管和所述第二出水管依次连通形成用于供暖的第四循环通路。
[0015]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述第一进水管、所述第二进水管和所述供水管上均设置有水泵。
[0016]进一步地，在上述的中深层地热能取热结构中，所述第二进水管上设置有第一阀门，所述第一支管和所述第二支管上均设置有第二阀门。
[0017]分析可知，本技术公开一种中深层地热能取热结构，该地热能取热结构能有效提取中深层地层的地热能，可高效的利用地热资源，只取热不取水，在地热温度较高时能够直接对空调房间供暖，在地热温度较低时通过热泵系统对空调房间供暖，第一外套竖管、第二外套竖管、多根横管、第二封堵块和第三封堵块配合所形成的腔室内的水能够形成自发的流动，提高换热效果，该地热能取热结构不会产生因过量开采地热水造成地面塌陷和水资源的污染与浪费。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本实用
新型的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。其中：
[0019]图1本技术一实施例的结构示意图。
[0020]附图标记说明：1第一外套竖管；2第二外套竖管；3内套管；4横管；5、腔室；6第一封堵块；7第二封堵块；8第三封堵块；9防水保温材料；10换热器；11热泵机组；12地热盘管；13第一进水管；14第一出水管；15第二进水管；16第二出水管；17供水管；18回水管；19第一支管；20第二支管； 21水泵；22第一阀门；23第二阀门；24地层。
[0021]α横管的倾斜角度；H横管之间的高度；L横管与地表之间的距离。
具体实施方式
[0022]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。各个示例通过本技术的解释的方式提供而非限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中深层地热能取热结构，与所述地热能取热结构连接有热泵系统，其特征在于，所述地热能取热结构包括第一外套竖管、第二外套竖管、内套管和多根横管，其中，所述第一外套竖管和所述第二外套竖管均由地表延伸至地层内，多根所述横管由上至下依次排列，多根所述横管的一端均与所述第一外套竖管的下段连通，多根所述横管的另一端均与所述第二外套竖管的下段连通，所述第一外套竖管、所述第二外套竖管和多根所述横管配合能够形成相对封闭的腔室，所述腔室内充满水，所述腔室内的水能够吸收地层中的地热能；所述内套管的进水端和出水端均位于地表外，所述内套管由所述进水端至所述出水端依次穿过所述第一外套竖管、最上层的所述横管和所述第二外套竖管，所述内套管的进水端和出水端分别与所述热泵系统连通，所述内套管内填充有用于换热的介质，所述介质能够吸收所述腔室内的水的热量并将热量传递给所述热泵系统。2.根据权利要求1所述的中深层地热能取热结构，其特征在于，在所述第一外套竖管的管壁和所述内套管的进水端的管壁之间设置有第一封堵块；所述第一外套竖管的管壁和所述内套管的管壁之间还设置有第二封堵块，所述第二封堵块位于最上层的所述横管与所述第一外套竖管连通处的上方且靠近最上层的所述横管的一端；所述第二外套竖管的管壁和所述内套管的管壁之间设置有第三封堵块，所述第三封堵块位于最上层的所述横管与所述第二外套竖管连通处的上方，所述第三封堵块的位置高于所述第二封堵块。3.根据权利要求2所述的中深层地热能取热结构，其特征在于，所述第三封堵块至地表且位于所述第二外套竖管的管壁和所述内套管的管壁之间的空间内填充有防水保温材料。4.根据权利要求1所述的中深层地热能取热结构，其特征在于，所述横管的一端的位置低于所述横管的另一端；所述横管的倾斜角度α为10度～20度；最下层的所述横管的两端分别与所述第一外套竖管的底端和所述第二外套竖管的底端连通；多根所述横管均平行设置。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏存堂，
申请(专利权)人：依科瑞德北京能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：