[發(fā)明專利]地熱能遠距離傳熱儲能的方法、其裝置及應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910073118.6
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101696829A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 龔智勇
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08;F03G4/06;F01D15/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及的是將地表下地球內(nèi)部高溫干熱巖石漿體中蘊藏的巨大熱能通過重力真空熱管遠距離的傳遞給地面上儲熱蓄能罐或儲能蒸汽包再利用的方法，具體涉及的是地熱能遠距離傳熱儲能的方法、其裝置及應(yīng)用。

背景技術(shù)：地球自身的熱能對人類來說是取之不盡且廉價環(huán)保的能源，現(xiàn)以開發(fā)引用的地熱技術(shù)，如地熱發(fā)電，地熱采暖，地熱水熱源泵等技術(shù)，都是將地下潛藏的熱水或熱蒸汽通過地熱井抽取引導至地面再進行利用，在抽取或引導深部熱能時要經(jīng)過上千米低溫區(qū)段帶到地面時大部分熱能都損失在低溫區(qū)段路途中，尤其在地下3000米至5000米以下120度～300多度的高溫區(qū)很難找到大量自然形成的地下水泉蒸汽熱庫，所以只限于有自然溫泉的地方，效率低，投資大，尤其是采取回灌技術(shù)后對地下水源構(gòu)成威脅與污染，制約了地熱技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的是提供一種地熱能遠距離傳熱儲能的方法，此方法克服了常規(guī)抽取地下水源蒸汽所存在的熱能損失問題，應(yīng)用此方法可以在遠距離傳輸傳遞過程中降低熱能源損失，無需采取抽取地下熱水能或蒸汽能的方法，本發(fā)明的另一個目的是提供地熱能遠距離傳熱儲能裝置；本發(fā)明的第三個目的提供了地熱能遠距離傳熱儲能的方法的應(yīng)用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種地熱能遠距離傳熱儲能的方法，重力真空熱管傳熱裝置的吸熱蒸發(fā)器吸收地球深部的高溫巖石漿體中巨大熱能后，將吸熱蒸發(fā)器中的液體工質(zhì)汽化，并產(chǎn)生壓力蒸汽，再通過絕熱區(qū)段真空保溫管中的傳熱管使?jié)摕嵴羝丛床粩鄠鬟f給安放在儲熱蓄能罐內(nèi)的放熱段中的放熱器，通過放熱器壁將汽化潛熱源源不斷的傳遞給儲熱蓄能罐中的低溫液體，完成熱能交換；將儲熱蓄能罐中的液體始終控制在低于來自地熱能井下蒸汽溫值的溫度，這樣蒸汽遇冷后又變成液體，在重力的作用下使液體沿著傳熱管管壁或冷凝回流管又返回至井下吸熱蒸發(fā)器中進行吸熱蒸發(fā)再循環(huán)，由于重力真空熱管傳熱裝置內(nèi)部是真空環(huán)境，在傳熱過程中蒸發(fā)冷凝可實現(xiàn)高速循環(huán)，這樣周而復始的就可以把大量的地熱能量源源不斷的傳遞給地面的儲熱蓄能罐里的液體工質(zhì)或水中，再利用。

一種地熱能遠距離傳熱儲能的方法，重力真空熱管傳熱裝置的吸熱蒸發(fā)器吸收地球深部的高溫巖石漿體中巨大熱能后，將吸熱蒸發(fā)器中的液體工質(zhì)汽化，并產(chǎn)生壓力蒸汽，再通過絕熱區(qū)段真空保溫管中的傳熱管，將潛熱蒸汽源源不斷地傳遞給儲能蒸汽包再利用。

一種地熱能遠距離傳熱儲能裝置包括地熱井、重力真空熱管傳熱裝置、儲熱蓄能罐，重力真空熱管傳熱裝置的吸熱蒸發(fā)器置入深層地熱井中，重力真空熱管傳熱裝置的放熱器插入地面的儲熱蓄能罐中；重力真空熱管傳熱裝置是由吸熱蒸發(fā)器、傳熱管、放熱器構(gòu)成的真空密閉循環(huán)系統(tǒng)，其內(nèi)裝有低沸點介質(zhì)或水，吸熱蒸發(fā)器在下端，放熱器在上端，中間為傳熱管，傳熱管置于真空保溫管內(nèi)。

上述方案中吸熱蒸發(fā)器、傳熱管、放熱器直接依次連通。

上述方案中吸熱蒸發(fā)器與放熱器通過冷凝回流管與傳熱管構(gòu)成的套管連接，冷凝回流管套在傳熱管外，二者底端的環(huán)形空間內(nèi)安裝單向閥，傳熱管插入放熱器中。

上述方案中吸熱蒸發(fā)器、傳熱管、放熱器直接依次連通，吸熱蒸發(fā)器與放熱器之間還連接有冷凝回流管，冷凝回流管的底部安裝單向閥。

上述方案中重力真空熱管傳熱裝置中液體工質(zhì)可以是甲醇、乙醇、R11等低沸點物質(zhì)或水等。

上述地熱能遠距離傳熱儲能的方法，用于為汽輪機提供蒸汽，推動汽輪機發(fā)電，此時需要將儲熱蓄能罐的水加熱成蒸汽，而發(fā)的電用于電冶煉、電解水、電解銅、電解鋁、電解鋅、蓄電池充電站、油田采油。

上述地熱能遠距離傳熱儲能的方法，用于為洗浴或采暖提供熱水。

有益效果：本發(fā)明提供的方法克服了常規(guī)抽取地下水源蒸汽所存在的熱能損失問題，應(yīng)用此方法可以在遠距離傳輸傳遞過程中降低熱能源損失，無需采取抽取地下熱水能或蒸汽能的方法就可將地表下地球內(nèi)部高溫干熱巖石漿體中蘊藏的巨大熱能傳遞到地面再利用。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明實施例1的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例2的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例3的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例4的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例5的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例6的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例7的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明方法應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。