[实用新型]一种兼顾取热及储热的中深层闭式地热单井系统

说明书

本实用新型涉及一种兼顾取热及储热的中深层闭式地热单井系统，包括中深层地热单井，该中深层地热单井由上至下依次穿过低温岩石层和中高温岩石层，在所述中深层地热单井中插装有内管管路，在所述的中深层地热单井内，所述内管管路外侧同轴套装有环状管路，在所述的内管管路上设置有单向阀。本实用新型设计科学合理、施工简单、造价成本低，提供一种取热系统为闭式单井取热系统，避免了开式取热系统地热水难回灌的问题，本系统的热源为中深层地热能，且采用中间开口的方式，可以实现该系统夏季制冷、冬季供暖的功能，同时实现了在冬季从岩石中取热，在夏季向岩石储热，维护了地下岩石的热平衡，延长了系统的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于地热资源利用领域，涉及地热单井系统技术，尤其是一种兼顾取热及储热的中深层闭式地热单井系统。

背景技术

为了实现“碳达峰，碳中和”的目的，改变中国的能源结构、大力发展可再生能源是未来能源发展的主要方向。在可再生能源中，地热能因其储量大，清洁以及稳定等优点已经被广泛的应用在了各个领域当中。

在中国，地热资源主要以供暖为主，但在国家限制抽取地热水供暖后，中深层地热单井取热系统便成为了一种很好的供暖方式。但在夏季时，需要采用热泵系统在实现给用户供冷的同时将热量传递给岩石层。但由于中深层地热的井底温度较高，使用热泵系统很难将地热水升高到高于地热单井系统井底周围岩石的温度，因此无法像浅层地源热泵那样在夏季制冷的同时将热量传递给地层，实现冬季供暖，夏季制冷，这也对系统的长期运行产生了一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种实现中深层地热能的高效利用，解决中深层地热单井夏季无法制冷问题的兼顾取热及储热的中深层闭式地热单井系统，该系统通过不同的运行策略，可以实现冬季供暖和夏季制冷的功能。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种兼顾取热及储热的中深层闭式地热单井系统，包括中深层地热单井，该中深层地热单井由上至下依次穿过低温岩石层和中高温岩石层，在所述中深层地热单井中插装有内管管路，在所述的中深层地热单井内，所述内管管路外侧同轴套装有环状管路，在所述的内管管路上设置有单向阀。

优选的，所述的环状管路设置在所述的低温岩石层段，所述的单向阀设置在所述内管管路上与环状管路下部相对应的位置上。

同时，在所述中深层地热单井的地面端连接有热泵系统，该系统连接用户端。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型设计科学合理、施工简单、造价成本低，提供一种取热系统为闭式单井取热系统，避免了开式取热系统地热水难回灌的问题，本系统的热源为中深层地热能，且采用中间开口的方式，可以实现该系统夏季制冷、冬季供暖的功能。在夏季给用户提供制冷量的同时将热量储存在地下岩石层中，并未将热量排到大气中去，避免了夏季环境温度越来越高的问题，同时，在夏季将热量储存在地下岩石层中，可在冬季供暖时将一部分热量取出来，从而增加了冬季的供暖量。即本系统实现了在冬季从岩石中取热，在夏季向岩石储热，维护了地下岩石的热平衡，延长了系统的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型中深层地热单井取热系统示意图；

图2为本实用新型中深层地热单井取热系统冬季供暖示意图；

图3为本实用新型中深层地热单井取热系统夏季制冷示意图；

附图标记说明如下：

1、低温岩石层2、环状管路3、内管管路4、单向阀5、热泵系统6、用户。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。