[实用新型]中深层地热井内蓄热换热器

说明书

本实用新型公开了一种中深层地热井内蓄热换热器，其包括外套管、内套管及蓄热腔体；外套管下端探入到蓄热腔体内并且位于所述蓄热腔体上部，外套管同蓄热腔体壁之间密封；内套管置于外套管内，内套管下端探出外套管下端进入到蓄热腔体内并且位于蓄热腔体部；外套管上端口用于连通循环介质流入管路；内套管上端口用于连通循环介质流出管路。本实用新型的中深层地热井内蓄热换热器，能稳定循环介质流出时的温度，并且换热量大。

技术领域

本实用新型涉及中深层地热能开发利用技术，特别涉及一种中深层地热井内蓄热换热器。

背景技术

我国平均地温梯度约3℃/100米。即在恒温层以下，每向下增加100米，地温增加约3℃。地下1000～4000米，地温约50～135℃。这部分中深层地热资源温度不足以开发利用于发电，但是可以成为建筑供热的稳定热源。

目前我国对中深层地热能利用，主要采用直接开采中深层地热水用于建筑供热的方式，即在地热水资源丰富地区，开凿地热井，直接抽取地下热水用于建筑供热，地下水温度利用后直接排放或回灌。但是目前回灌技术发展还不成熟，回灌率偏低（平均回灌率不足50%），造成了大量社会资源的浪费，并且存在地下水资源枯竭继而引发地质塌陷等灾害的风险。因此为了保护地下热水资源，有些地方政府主管部门已经开始禁止直接开采中深层地下水资源。

中深层地热井内换热器能够在不抽取中深层地下热水资源的前提下，只换取中深层地下热能，是合理开发中深层地热能用于建筑供热的一种换热技术。

目前常用的中深层地热井内换热器一般为双套管式换热器，循环介质从外套管与内套管间隙向下流动过程中吸收周围高温岩体热量，温度升高，并在底部从内套管向上流出换热器。循环介质流出换热器后，通过循环泵进入高温热源型水源热泵主机蒸发器侧，释放热量，降温后重新回到中深层地热井内换热器。

实际应用发现常用的中深层地热井内换热器循环介质出口温度变化范围较大，一般为15~60℃。一般在系统运行初期换热器出口介质温度最高，运行一段时间后逐渐降低并趋于平稳。主要是由于在系统停止运行期间，换热器内静置的循环介质从周围高温岩层吸热，并达到平衡，温度接近岩层温度，系统运行后，高温的循环介质流出换热器释放热量，循环介质温度逐步降低，当换热器内循环介质储存的热量释放完后，循环介质温度趋于稳定。

在实际应用过程中，特别是在公共建筑的供热项目中，系统运行时间随建筑作息时间影响较大，系统频繁启停，中深层地热井内换热器循环介质的出口温度波动较大，影响整个供热系统运行的稳定性和高温热源型水源热泵的效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种中深层地热井内蓄热换热器，能稳定循环介质流出时的温度，并且换热量大。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的中深层地热井内蓄热换热器，其包括外套管 11 、内套管 12 及蓄热腔体 15 ；

所述外套管 11 ，下端探入到所述蓄热腔体 15 内并且位于所述蓄热腔体 15 上部，外套管 11 同蓄热腔体 15 壁之间密封；

所述内套管 12 置于所述外套管 11 内，所述内套管 12 下端探出所述外套管11 下端进入到所述蓄热腔体 15 内并且位于所述蓄热腔体 15 下部；

所述外套管 11 上端口用于连通循环介质流入管路；

所述内套管 12 上端口用于连通循环介质流出管路。

较佳的，所述外套管 11 、内套管 12 及蓄热腔体 15 内注入有循环介质。

较佳的，所述蓄热腔体 15 为不规则密闭空间；

所述蓄热腔体 15 的等效直径为5～100米。

较佳的，所述蓄热腔体 15 为球体；