[发明专利]原位地热热电发电装置集成一体化系统

权利要求书

1.原位地热热电发电装置集成一体化系统，其特征在于：由最外层的防护层、处于中间进行传热的高导热凝胶层和最内层的冷水循环管构成，在所述高导热凝胶层内嵌装有用于温差发电的多个热电器件模块，热电器件模块靠近防护层一端为热端，靠近冷水循环管一端为冷端，以所述热电器件模块为主体的发电装置与地面控制装置相连，在高导热凝胶层与冷水循环管之间留有水流通道。

2.如权利要求1所述的原位地热热电发电装置集成一体化系统，其特征在于：所述防护层为水泥层。

3.如权利要求1所述的原位地热热电发电装置集成一体化系统，其特征在于：所述热电器件模块采用的材料包括用于低温热源发电的Bi₂Te₃、Sb₂Te₃及其固溶体材料，适用温度小于450℃；用于中等温度热源发电的PbTe、Mg₂Si、SbTe、Bi(SiSb₂)材料，适用温度大于等于450℃、小于700℃；用于高温热源发电的CrSi₂、CoSb₃材料，适用温度大于等于700℃。

4.如权利要求1所述的原位地热热电发电装置集成一体化系统，其特征在于：所述的热电器件模块采用串联或并联形式连接，并封装成热电套管，最后嵌装在高导热凝胶层内，以便随时取出进行检修；冷水循环管从井下取出进行除垢作业。

5.如权利要求1所述的原位地热热电发电装置集成一体化系统，其特征在于：发电作业时，在防护层外侧与地层之间注入导热率为1.5 ~ 5 W·K^-1m^-1的导热凝胶，注入量与系统上表面齐平为标准。

6.如权利要求1所述的原位地热热电发电装置集成一体化系统，其特征在于：发电作业时，在高导热凝胶层与冷水循环管之间，沿轴向每间隔0.5米设置一组温度传感器，每组传感器为2~3个，且沿圆周方向均匀分布；所述温度传感器与地热井口的控制系统相连，该控制系统通过总线连接至调节冷水流量的PLC控制单元，通过控制冷水流量来调节热电器件模块两侧的温差，温差范围调节在30 °C ~实际热源温度之间。