[发明专利]一种快速提取地源热高能效供热系统及方法

权利要求书

1.一种快速提取地源热高能效供热系统，包括设置在地面以下的热能快速提取器，其特征在于：热能快速提取器(2)的上部设有真空保温段(4)，热能快速提取器(2)的下部设有快速导热段（3），热能快速提取器(2)的顶端与用户末端管网相接通，热能快速提取器(2)与用户末端管网形成的总腔为真空腔，热能快速提取器(2)腔内注有少量低沸点音速超导换热介质，该腔内低沸点音速超导换热介质遇热汽化形成持续无回流的单向导热状态，将热能不断传递至用户末端管网进行持续供热。

2.根据权利要求1所述快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：热能快速提取器(2)的顶端接有一路管段，该管段尾部分为两路，一路与用户末端管网的一端口接通，用户末端管网的另一端口为封闭端，另一路接减压冷凝器（8）。

3.根据权利要求1所述快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：热能快速提取器(2)的顶端接有二路管段，一路管段的尾端与用户末端管网的一端口接通，另一路管段尾端分为两路，其中，一路与用户末端管网的另一端口接通，另一路接减压冷凝器（8）。

4.根据权利要求2或3所述快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：所述热能快速提取器(2)的顶端其中一管段上设有真空超导嘴(6)。

5.根据权利要求4所述的快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：与减压冷凝器（8）进口相接的管路上安装有泄压控制阀（11），减压冷凝器（8）的出口与介质储液槽（10）相接通。

6.根据权利要求1或5所述快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：所述热能快速提取器(2)设置为一组或并联设置为多组，当为多组时，其中一热能快速提取器(2)竖直设置，其余围绕该竖直设置热能快速提取器(2)呈锥形分布设置。

7.根据权利要求1所述快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：每一热能快速提取器(2)对应位于地面以下的一地源热取热井(1)中。

8.根据权利要求1所述快速提取地源热高能效供热系统，其特征在于：真空保温段(4)位于快速导热段（3）的顶端，两者接点处的高度通过低沸点音速超导换热介质的沸点与该接点处的地源热温度确定。

9.一种采用如权利要求1所述系统进行快速提取地源热高能效供热的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤（1）. 位于地面以下地源热取热井(1)中的热能快速提取器(2)，通过快速导热段（3）快速提取地源热，真空保温段(4)用于保温；

步骤（2）.将热能快速提取器(2)与用户末端管网形成的整个密闭总腔内抽为真空状态；

步骤（3）.向热能快速提取器(2) 腔内注入少量的低沸点音速超导换热介质；

步骤（4）. 注入热能快速提取器(2) 腔内的低沸点音速超导换热介质遇热,当达到设定的沸点温度，瞬间吸热迅速汽化，使腔内温度升高、压力增大，气态音速超导介质向用户末端持续进行无回流超音速单向导热，将热源迅速传递至用户末端管网达到持续供热状态。

10.根据权利要求9所述的一种快速提取地源热高能效供热的方法，其特征在于：总腔体内的压力过高时，通过控制器控制的泄压控制阀自动打开，音速超导换热介质通过减压冷凝器冷凝泄压，冷凝为液态的低沸点音速超导换热介质流入介质储液槽。