[发明专利]一种储能型地热可再生能源冬季采暖系统及方法

权利要求书

1.一种储能型地热可再生能源冬季采暖方法，其特征在于，所述储能型地热可再生能源冬季采暖方法包括：

步骤一，集热管中的水采集地热井筒中的地热热量；通过地热温度计算模块对地热井筒温度进行计算，进行查询的目标区域内的连续数年的地层温度，并根据所述目标区域的地理坐标建立相应的地层温度信息数据库；

步骤二，根据已知地层温度计算地温梯度；计算总传热系数U及A值；由于水的比热随深度而变，故由浅至深逐步迭代计算至目标深度的流体温度；

步骤三，对于单产层，直接迭代计算到地热井口，而对于多产层而言，首先把各单产层水的产量相加得到新的总产水量，然后根据水的比热、温度和产量参数值计算得到地热井筒中的地热井口温度；

步骤四，计算地热井口温度为地下目的层位的地下温度，减去热水开采过程中在井筒中的热损失；

根据热动态平衡原理，流体的热损失等于向水泥环传递的热量：

dq＝-W·CdT₁(1-3)

式中：dq＝2πr³U(T1-T2)(-dZ)；

从水泥环向地层传导的热量表示为：

其中T_e表示未受干扰的地温场温度：T_e＝a·(Z-Z^k)+b；

步骤五，通过步骤四获取水泥环向地层传导的热量后，利用地热资源量估算模块进行：

1)对影响地热资源评价的各因素进行分析，获得分析结果；准备所需模型及参数，定义随机变量、决策量和预测结果函数类型；

2)随机抽样计算，根据分析结果对各因素进行计算，获得计算结果；

3)结果分析；

步骤六，获取步骤五评估的地热资源量，进行采暖时，通过显示器进行控制冬季采暖系统的开启；

步骤七，在冬季采暖系统开启后，液位感应器首先对热水箱中的水位进行检测，当水位达不到设定水位时，首先开启电磁阀和供水泵将集热管内的热水泵入热水箱中；

步骤八，当热水箱中的水位达到设定水位时，开启水泵，将热水箱中热水泵入散热管中，散热管将热水中热量进行散发；

步骤九，散发热量后的热水进入进水管道，进水管道中的热水通过供水泵泵入集热管中，实现冬季采暖系统的热水循环。

2.如权利要求1所述储能型地热可再生能源冬季采暖方法，其特征在于，所述准备所需模型及参数，定义随机变量、决策量和预测结果函数类型包括：

根据热储公式确定模型：

Q＝Cr×ρr×φ×S×H×k×(T₁-T₀)(1)

(1)式中，Q—地热热储量(kJ)；Cr—热储岩石和流体的热导率，单位为kJ/m³*℃；ρr—热储层岩石密度，单位为kg/m³；φ—热储岩石(层)孔隙度或裂隙率，无量纲；S—热储面积，单位为m²；H—热储厚度，单位为m；k—热储系数，无量纲；T₁、T₀—分别为热储温度和利用温度、尾水温度或恒温层温度℃；

以上述模型中的热储面积S、热储厚度H、热储系数k、热储岩石热导率Cr、热储温度与尾水或常温层水温度差值T₁-T₂为随机变量；以热储面积S、热储温度与下限温度或回水温度差T₁-T₂、热储岩层热导率Cr为三角函数；热储系数k、厚度H为正态函数；

以热储面积S、厚度H、热储温度-下限温度或回水温度T₁-T₂、热储系数k为决策变量；

以(1)式计算结果Q为预测结果，为正态函数类型。

3.如权利要求1所述储能型地热可再生能源冬季采暖方法，其特征在于，所述准备所需模型及参数，定义随机变量、决策量和预测结果函数类型进一步包括：

对随机变量赋值，三角函数和正态函数类型的变量均给出最小值、最大值、最可能值三项。

4.如权利要求1所述储能型地热可再生能源冬季采暖方法，其特征在于，所述准备所需模型及参数，定义随机变量、决策量和预测结果函数类型进一步包括：

设定抽样次数为300000次。