[实用新型]一种中深层地热能直接供热系统

说明书

技术领域

本发明属于地热能开发技术领域，特别涉及一种中深层地热能直接供热系统。

背景技术

地热能是源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，并以热力形式存在的可再生性能源。目前中深层无干扰地岩热利用主要是以换热机组间接供热为主，同时其U型换热器投资较大，换热环节复杂，热损失较大，电能消耗较大。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种中深层地热能直接供热系统，供热系统采用一路循环，将在地岩热换热孔中置换出的地热能直接供热至用户末端；系统中安装的地热能换热器结构分为保温段和高温换热段两个部分；其中：地热能换热器上部分0～1000米为保温段，下部分1000～5000米为高温换热段；最终减少了系统的换热环节，提高了换热效率，减少了换热损失，供热运行费用得到了大大降低，地热能利用的成本进一步降低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种中深层地热能直接供热系统，包括设置在地岩热换热孔9中的地热能换热器，地热能换热器上部为保温段2，下部为高温换热段4，内部有输出中层管3，所述地热能换热器注有换热介质，换热介质在所述高温换热段4内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵6将换热介质通过输出中层管3输送至用户末端7进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路。

所述保温段2顶部设置二路分水器1，一路与输出中层管3连接，为换热介质流出通路，另一路接在地热能换热器内的输出中层管3外侧，为换热介质流入通路，输出中层管3的下部悬空。

所述地热能换热器的底部通过稳定锥5固定。

所述地岩热换热孔9为中深层地岩热换热孔。

所述地岩热换热孔9为密闭地岩热换热孔。

所述地岩热换热孔9直径为100～500毫米。

所述保温段2深度为0～1000米，高温换热段4埋管深度为1000～5000米。

所述地热能换热器设置为一组或者多组，数量、管径及埋设深度根据热负荷需求确定，当为多组时，分布在多个地岩热换热孔9中，采用并联形式设置。

所述动力泵6连接对其进行控制的控制系统8。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明改善了无干扰地岩热的换热系统结构设计，大大降低地岩热供热系统的投资成本，提高换热效率；

(2)本发明工艺简单，换热介质在换热孔密闭系统中完成换热，取热不取水，实现了地热能无干扰、高效的利用，真正实现供热过程中污染物的零排放；

(3)本发明减少了换热环节，提高地热能的利用效率，降低了地热能的使用成本。

(4)本发明控制系统可根据用户需求，通过控制动力泵流量、调整供热量，实现地热能的可控、高效利用。

附图说明

图1为中深层地热能直接供热系统单孔示意图。

图2为中深层地热能直接供热系统多孔并联示意图。

附图标记：

1，二路分水器；2，地热能换热器保温段；3，输出中层管；4，地热能换热器高温换热段；5，稳定锥；6，动力泵；7，用户末端；8，控制系统；9，地岩热换热孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种中深层地热能直接供热系统，利用地热能储量大、可再生的特点，为用户提供稳定可靠、低成本的清洁能源。其包括设置在地岩热换热孔9中的一组地热能换热器，地热能换热器为管状，底端通过稳定锥5固定，内部有输出底端悬空的中层管3，上部为保温段2，下部为高温换热段4，保温段2顶端设置二路分水器1，出水口与输出中层管3连接，为换热介质流出通路，回水口接在地热能换热器内的输出中层管3外侧，为换热介质流入通路。

地热能换热器注有换热介质，换热介质在高温换热段4内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵6将换热介质通过输出中层管3输送至用户末端7进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路。可利用控制系统8对动力泵6进行控制。

图中，换热介质从二路分水器1回水口进入地岩热换热孔9，经高温换热段4同蓄热岩层换热后，在动力泵6的作用下，从输出中层管3下进入用户末端7实现供热，后通过二路分水器1返回地岩热换热孔9中往复循环。

本发明所涉及的地岩热换热孔9最好为中深层地岩热换热孔，但并不限于中深层地岩热换热孔。地热能换热系统最好为密闭换热系统，但并不限于密闭热换系统。