[发明专利]一种封闭循环采暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种地热采暖系统，尤其涉及一种封闭循环采暖系统。

背景技术

地热资源是一种清洁的可再生资源，且具有易开发、费用低廉、清洁、恒温等优点，并已被广泛应用于采暖、洗浴等，传统的水源热能交换方法是在地表设置多个地热井，分别用于采集地热和回灌，这种开发利用方式存在一些问题，由于地热水矿化度较高，主要的矿物种类有碳酸钙、二氧化硅、硅酸盐等，碳酸钙和二氧化硅的沉淀对工质的压力和温度特别敏感，在发电或换热取暖过程中，地热水的温度和压力均会发生很大变化，进而影响到各种矿物质的溶解度，导致矿物质从水中析出产生沉淀结垢，影响系统运行的稳定性；地热流体中还含有一些腐蚀介质（包括溶解氧(O₂)、H⁺、Cl^-、H₂S、CO₂、NH₃和SO₂），再加上流体的温度、流速、压力等因素的影响，地热流体对各种金属表面都会产生不同程度的腐蚀，直接影响设备的使用寿命；另外，由于这种结构要建造多个地热井，不仅浪费大量的人力、物力，而且占用了宝贵的城市空间，传统的地热井采暖系统还受到地热资源所处的地理位置的限制，不是任何地方都可以建造地热井。

发明内容

本发明的目的就在于提出了一种适用性强、换热效率高、环境友好、运行稳定性高且设备使用寿命长的封闭循环采暖系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括储液箱以及与储液箱相连通的循环水箱，循环水箱内设置有电加热管，循环水箱的出口与中心主井眼相连，中心主井眼分别与若干水平分支井眼相连通，各个水平分支井眼内均设置有从中心主井眼下入的绝热管，且绝热管的入口与水平分支井眼相连通，绝热管的出口与换热器的放热端相连后返回循环水箱，换热器的吸热端与用户的采暖管网构成循环回路。

所述的绝热管采用真空隔热管，真空隔热管由套装在一起的内管和外管组成，且在外管和内管所形成的环形空间内包有铝箔层和玻璃丝层。

所述的用户的采暖管网中从用户出来的管路分为两路，一路与换热器的吸热端入口相连通，另一路经热泵与换热器的吸热端出口管路相连通，换热器的放热端出口经热泵与循环水箱相连通。

所述的换热器采用板式换热器。

所述的中心主井眼的固井方式为套管固井，水平分支井眼的固井方式为尾管固井，且中心主井眼和水平分支井眼的固井水泥均采用添加有石墨和玻璃纤维的固井水泥。

每个绝热管的出口处均设置有调节热水流量的针阀，针阀的出口与换热器的放热端入口相连通。

所述的绝热管伸入水平分支井眼的井底。

所述的循环水箱上布置有显示循环水箱中水位变化的液位计，电加热管与位于循环水箱外部的温控仪相连。

所述的储液箱的出口与循环水箱之间依次设置有旋拧阀、注入泵和断流止回阀。

所述的循环水箱的出口与中心主井眼的入口之间设置有循环泵。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明由于在中心主井眼的基础上增加了若干水平分支井眼，极大的增加了换热流体与热储的换热面积，降低了钻井成本，提高了换热功率。由于本发明的封闭循环采暖系统在与热储进行热交换时，只是提取热储的热量，并没有和热储层进行任何的物质交换，因此，在运行中不会对地层产生污染，属于环境友好型系统，且本发明封闭循环采暖系统以洁净水作为载热流体，避免了因采用地热水导致的系统运行的稳定性差和设备使用寿命相对较短的问题。

另外，由于本发明仅仅是利用地下热储层与洁净水存在的温差来加热洁净水，只是提取热储的热量，因此，本发明适用性强，不受地理位置和地热资源的限制，任何地方都可以构建此封闭循环采暖系统，运行费用低。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为图1的水平分支井眼的剖视图；

图3为图2的B-B剖视图；

其中，1、循环泵，2、循环水箱，3、电加热管，4、液位计，5、温控仪，6、注入泵，7、储液箱，8、旋拧阀，9、第一断流止回阀；10热泵，11板式换热器，12、用户，13、针阀，14地面；15、绝热管；16、套管，17、中心主井眼，18、第一水平分支井眼，19、井底，20、第二水平分支井眼，21、第二断流止回阀，22、外管，23、内管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。