基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统及换热优化方法技术方案

技术编号:40516492 阅读:49 留言:0更新日期:2024-03-01 13:33
本发明专利技术公开了一种基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统及换热优化方法,所述中深层地热供暖系统包括同轴套管式换热器、地源侧循环泵、热泵机组、供暖用户端、用户侧水泵,同轴套管式换热器置于地热井内,同轴套管式换热器的出口通过管道与地源侧循环泵相连,地源侧循环泵通过管道与热泵机组的蒸发器相连,蒸发器通过管道与同轴套管式换热器的入口相连,同轴套管式换热器、地源侧循环泵和热泵机组的蒸发器端组成地源侧管网循环系统;热泵机组的冷凝器、供暖用户端、用户侧水泵通过管道相连,组成用户侧管网循环系统;同轴套管式换热器的换热介质为纳米流体。本发明专利技术解决了现有同轴套管式换热方式换热系数和导热介质热导率不高、能效比低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热能利用,涉及一种中深层地热系统及换热优化方法。


技术介绍

1、目前,我国的地热利用主要方式为浅层地热、中深层水热型地热供暖/制冷。在开发和利用中深层地热资源时,目前现有的技术面临着许多的问题。如采用最为简单和常用的技术,即直接抽取地下深层热水取热时,往往会造成地下水位下降,从而导致地面沉降等问题的发生。虽然采用抽灌结合的取热方式能有效避免这一点,但也会存在管路结垢严重、热储短路等问题。针对以上这些问题,近期广泛采用了一种新型中深层地热换热方法—同轴套管式换热,其通过井下换热器内部流体循环流动,达到“取热不取水”的目的,能将地下中深层地热能置换到地面,进行供暖等多元化应用,具有不受地域条件限制、占地面积小及无回灌等优点,可以有效弥补目前现有技术的缺点,因而得到了广泛的应用。但是,该种换热方式换热系数和导热介质热导率不高,能效比低。

2、纳米流体是一种将高导热纳米材料混入液体中,利用液体本身的布朗运动和水泵动力增强流体本身的导热系数,从而使流体导热系数数倍增长的一种科学导热液体。现有纳米流体稳定性不高,与换热器的适能性低,导热率有待本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统,其特征在于所述中深层地热供暖系统包括同轴套管式换热器、地源侧循环泵、热泵机组、供暖用户端、用户侧水泵,其中:

2.根据权利要求1所述的基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统,其特征在于所述同轴套管式换热器为基于纳米流体强化的同轴套管式换热器,包括外套管、内套管和循环介质,其中:所述外套管底端及侧壁封闭;所述内套管置于外套管内,内套管底端开口同外套管底部连通;所述内套管外侧壁和外套管内侧壁之间形成环状空间;所述循环介质为纳米流体。

3.根据权利要求1或2所述的基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统,其特征在于所述纳米流体由超...

【技术特征摘要】

1.一种基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统,其特征在于所述中深层地热供暖系统包括同轴套管式换热器、地源侧循环泵、热泵机组、供暖用户端、用户侧水泵,其中:

2.根据权利要求1所述的基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统,其特征在于所述同轴套管式换热器为基于纳米流体强化的同轴套管式换热器,包括外套管、内套管和循环介质,其中:所述外套管底端及侧壁封闭;所述内套管置于外套管内,内套管底端开口同外套管底部连通;所述内套管外侧壁和外套管内侧壁之间形成环状空间;所述循环介质为纳米流体。

3.根据权利要求1或2所述的基于纳米流体强化的中深层地热供暖系统,其特征在于所述纳米流体由超纯水、丙二醇、表面活性剂、抗菌剂、金刚石混合而成,其中:丙二醇的体积百分含量为1...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶见玲石雷黄存文李奋强刘素平陈佳俊宁睿彬粟琼玉吴兵良周天孙志强
申请(专利权)人:湖南省工程地质矿山地质调查监测所湖南省矿山地质应急救援技术中心
类型:发明
国别省市:

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