[发明专利]一种新型换能管道、结构及换能方法

说明书

技术领域

本发明属于地下热能利用技术领域，具体涉及一种新型换能管道、结构及换能方法。

背景技术

地热能是一种新能源，地热能的开发利用，对改善我国的能源结构具有重大意义。当前所开发的地热，主要用于洗浴、发电、采暖等，地热能的获取主要有抽取地下热水直接获取热量再将利用后的尾水进行回灌及不抽取地下水—采用换热器间接获取地下热量两种技术，存在着尾水回灌存在着污染地下水的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型换能管道、结构及换能方法，目的在于解决换能后热水回灌污染地下水的问题，达到避免换热后地下热水受到污染，同时提高换热效率降低回灌能耗的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

一种新型换热管道，包括气态媒介输送管道、液态媒介输送管道；

所述液态媒介输送管道主要回流段置于气态媒介输送管道内；

所述气态媒介输送管道出口处管道直径小于深入地下段的管道直径；

所述液态媒介输送管道长于气态媒介输送管道并延伸至热源处。

一种摄取地下热能的换能结构，

所述换能结构包括气态媒介输送管道、液态媒介输送管道、换热器、动力输送装置；

其中：

所述气态媒介输送管道深入地下与地下热源接触；

所述动力输送装置设置于气态媒介输送管道出口，用于将地下热源从地下抽至出口处；

所述换热器具有出口和进口，所述气态媒介输送管道出口与换热器的进口连接；

所述换热器的出口安装有液态媒介输送管道；所述液态媒介输送管道穿过气态媒介输送管道并随气态媒介输送管设置方向设置。

进一步地，

所述气态媒介输送管道的出口处管道直径小于深入地下的管道直径。

进一步地，

所述换热器包括换热仓，该换热仓内设置有与气态媒介输送管道出口连接的换热盘管；所述换热仓设置泄压口。

进一步地，

所述气态媒介输送管道外壁包裹有保温层；

所述液态媒介输送管道外壁包裹有保温层。

进一步地，

所述气态媒介输送管道出口处内置有第一密闭阀门、第二密闭阀门；

所述动力输送装置设置于第一密闭阀门和第二密闭阀门之间。

进一步地，

所述气态媒介输送管道的材料为金属管材、液态媒介输送管道的材料为塑料管材。

一种换能方法，包括：

将液态媒介输送管道主要回流段置于气态媒介输送管道内，并将气态媒介输送管道深入地下热源接触；

所述气态媒介输送管道出口与换热器进口连接；所述液态媒介输送管道进口与换热器出口连接，使得液态媒介输送管道、气态媒介输送管道、换热器三者形成循环回路；

将动力输送装置置于气态媒介输送管道出口内，并在动力输送装置吸气口和出气口分别设置密闭阀门；

启动动力输送装置，将地下的人能抽至气态媒介输送管道内并通过气态媒介管道输送到换热仓内，在换热仓内的换热盘管充满流动的换热介质比如冷水，在换热介质流动过程中实现换热，换热完成或达到一定介质时凝结成水，通过液态介质管道排入地下热源处；

将液态介质管道穿过气态介质管道并套于气态介质管其内直至热源处。

进一步地，

所述气态媒介输送管道出口处管道直径小于深入地下段的管道直径，用于增加气体流速；所述密闭阀门为常开阀门，动力输送装置需要检修时则关闭密闭阀门。

进一步地，

所述换热器具有的换热盘管置于换热仓中，延长从地下抽上来的热气换热时间使得换能效率更高。

本发明的技术效果和优点如下：

1.本申请实施例采用气态媒介输送管道内置于液态媒介输送管道和液态媒介输送管道长于气态媒介输送管道并延伸至热源处，再将气态媒介输送管道出口与换热器的进口连接，再将换热器的出口与液态媒介输送管道入口连接，整体形成了无污染的换能循环结构，当开始换能时，通过动力装置启动，将地下的热能比如热气通过气态媒介输送管道抽至换热器内进行能量交换，交换后热气冷却成液体再重力的作用下沿液态媒介输送管道回流至热源处；解决了热源利用后凝结的水被污染的问题，同时采用直接回流的结构设计，避免了二次能耗的发生，具有回灌水源不被污染，热能换热效果好和能耗小及节约开挖或钻孔成本的技术效果。