[实用新型]一种从地壳增温层获取热量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从地壳增温层获取热量的装置。 

背景技术

地热能一种来自于地球内部的能量，主要是由放射性元素衰变而产生的，在地球内部温度最高可达几千摄氏度，并且地热能通过地下水的深处循环和极深处的岩浆侵入被带至地表附近。全球各个地区的地热增温率各不相同，在亚洲，大约每增深100米，温度增高2.5℃；在北美洲，大约每增深100米，温度增高2～2.5℃。因此地热能是一种具有清洁和可再生的能源，其开发前景十分广阔。

地壳中的温度可分三层：第一层叫外热层（变温层），该层主要接收来自太阳的辐射热能，该层温度随纬度的高低、海陆分布、季节、昼夜和植被的变化而不同；第二层叫常温层（恒温层），该层为外热层的下部界面（即内、外热层的分界面），该层温度大致为当地的年平均温度；第三层叫内热层（增温层），该层不受太阳辐射的影响，主要接收来自地球内部的地热能，其次接收由其他能量（如机械能、化学能、重力能、旋转能等）转化而来的热能。

目前开采地热能的主要方式是抽取地热水，即将深井打至地下深层的岩层中，抽取深层地下水至地表进行热交换。在地热水资源丰富的地区，开采地热水不仅运行费用低廉（仅在建设时需要较大的投入），可用于供热和发电，而且能有效地降低石油的消耗，降低碳排放。

但是该开采方式还有不足之处：在我国许多地区，通常出于成本考虑，冷却后的地热水没有进行回灌处理，直接排放于地表，略带余温的地热水会对土壤造成热污染，同时由于地热水中一般含有氟、硫等有害物质，也会对土壤造成化学污染；并且无规划地私自开采地热水，会使得地下水水位下降，容易引起底面沉降，引发地质灾害。 

发明内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种从地壳增温层中获取热量的装置，该装置应具有效率高、使用寿命长以及结构简单、投资较小、运行成本较低的特点。

本实用新型采用的技术方案是：

一种从地壳增温层获取热量的装置，包括利用钻机在地壳上竖直钻制而形成的深井；其特征在于：所述深井往下延伸至地壳增温层，深度大于800米；深井中还配置有金属材料制成以利于用于输水的U形管，该U形管往下悬伸至深井底部而其进水管的管口和出水管的管口均在地面；进水管上安装有止回阀，进水管的管口与连通压力水源的水管接通；出水管上安装有开关用的阀门。

所述U形管的底端为一水箱，所述进水管和出水管的底端均与该水箱相连通。

所述进水管的底端管口还在水箱内往下延伸一段距离，以利于冲刷去垢。

所述U形管为不锈钢管。

所述U形管的出水管，离地面800米处至地面部份的外表面敷有保温材料。

所述深井的深度为1000米至3000米。

本实用新型的工作原理是：从进水管管口输入的水进入深井后，经地壳增温层加热转变成热水或蒸汽回到地面，从出水管管口排出即可进行利用：高压蒸汽可用于汽轮机发电，热水或蒸汽都可用于供暖。

本实用新型的有益效果是：本实用新型只要在进水管输入水就能通过U形管管壁与增温层中的地下水进行热交换，因而热交换效率较高；在有效利用地热能量、减少石油煤炭等传统能源的消耗的同时，避免了原有方式（将地下水抽取至地表进行热交换）产生的热污染和化学污染，也能避免地下水回灌至地底时污染地下水源而导致的二次污染；另外还能避免过度抽取地下水引发水位下降，防止地面沉降；具有环保和节能的特点。此外，本实用新型提供的装置结构简单，制作难度不高；采用耐腐蚀的不锈钢的管道，还具有使用寿命长、运行成本较低的特点。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

如图1所示，采用本实用新型提供的方法制成的地壳增温层取热装置，主体为一置于深井1中的U形管2；该深井是用千米钻机或其它钻孔设备钻出的深井，深井的直径一般在20厘米至120厘米左右，深井的深度大于800米，通常在1000米至3000米左右（在1000米至2000米时整套装置的性价比最佳）。