[實用新型]同層地熱循環利用系統

無效

• 申請號: 201020568643.3
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN201866970U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 劉漢風
• 申請（專利權）人: 劉漢風
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08;E21B33/03
• 代理公司: 重慶中流知識產權代理事務所(普通合伙) 50214
• 代理人: 胡長生

技術領域

本實用新型涉及地熱循環利用，特別涉及一種同層地熱循環利用系統。?

背景技術

地熱資源作為可再生的能源，雖然目前在整個能源結構中的地位微乎其微，但與太陽能、風能及潮汐能等相比較，品位卻是最高，是最為現實可行的熱源，若進行合理的開發利用，就會成為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源。地熱利用途徑及利用效率是目前能源領域的研究重點。?

溫泉洗浴是最原始的地熱利用方式，已有數千年歷史。隨著科技進步，熱泵等技術的出現使地熱能在更廣闊的領域體現出價值。例如利用地熱資源的熱泵熱水技術運用在家庭中，地暖，整體熱水供應，夏季空調利用綜合初裝設計費用和運行使用費用較其它方式要節能得多，其次利用高溫地熱流體發電也成為了新的嘗試。?

地熱源主要具有幾大特點：1、水質礦化度高，對開采設備以及管路的腐蝕性強，尾水不經處理就進行排放會對地表生態環境造成嚴重破壞；2、對地熱水的大規模開采和利用會造成淺表地下水體水位下降，而來自大氣降水的補充不能夠完全填補這方面的缺失，當地熱水體被過量開采后，不可避免地產生巖層內及巖層下的水體空缺，導致大地的穩定性受到破壞。尤其是在一些蘊藏有大量地熱資源的沿海地區，因地下多沉積巨厚的松散層，其顆粒較細，結構復雜，更易因地熱水開采誘發地面沉降等破壞。?

較為有效的方式是，將利用過后的地熱尾水進行回灌，現有方式包括a、單井異層回灌：即將某地層內的地熱水利用后從同一口井內回灌至另一地層內，該方法主要缺陷在于：回灌水沒有充分與淺表土壤進行熱量交換，溫度尚未恢復到初始溫度，就被抽回，土壤熱效利用低，其次，于同一口井內同時進行抽水和回灌，抽水量和回灌量均降低，地面采暖效果易受較大影響，再次，異層回灌，須得保障取水層和回灌水層水質近似，否則，易對回灌水層造成污染，同時，取水層因尾水無法回位，取水時帶出的泥砂、粘土無法回到取水層，長年累月造成該層地質結構發生變化；b、異井異層回灌，異井回灌方式延長了尾水的流程，便于其與巖土層進行充分的熱交換，但同樣易導致水質污染及地質結構變化的問題；c、異井同層回灌，異井同層回灌是目前采用較廣的方式，克服了前兩種方式的諸多缺陷。?

但實際操作中，因開采井與回灌井液面之間的壓差不足，常常遇到回灌量顯著低于開采量的情況，須得加壓回灌，加大回灌力度，才能保障基本要求。加壓回灌能耗大，對系統的安全性能要求高，操作不當即會產生一定安全隱患。?

需要克服所述缺陷，提供一種地熱循環利用系統，采用異井同層回灌的方式進行地熱利用，尾水回灌時無需加壓即可滿足需求，回灌率高，回灌效果好，能耗低，系統運行安全。?

發明內容

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種同層地熱循環利用系統，采用異井同層回灌的方式進行地熱利用，尾水回灌時無需加壓，即可滿足需求，回灌率高，回灌效果好，能耗低，系統運行安全。?

本實用新型的同層地熱循環利用系統，包括抽水井、回灌井、地上換熱器、冷流體輸送管路和取暖管網，抽水井底部與回灌井底部連通于同層地熱水層，抽水井底部設置潛水泵，潛水泵的出水口通過地上換熱器的管程與回灌井連通，冷流體輸送管路通過地上換熱器的殼程與取暖管網連通，在此基礎上，本實用新型結構還包括虹吸管、引水管和回水管，抽水井井口及回灌井井口均密封設置；引水管密封穿過抽水井，潛水泵的出水口通過引水管與地上換熱器的管程入口連通，回水管密封穿過回水井，地上換熱器的管程出口通過回水管連通于回灌井靜水位液面上方；?

虹吸管一端密封穿過抽水井連通于抽水井動水位液面下方，另一端密封穿過回水井連通于回水井動水位液面下方；

地熱水流動管路上沿地熱水流動方向設置單向閥。

進一步，回灌井為至少兩口并沿抽水井周向分布，地上換熱器為至少兩套并依次串聯，潛水泵的出水口通過引水管與首套地上換熱器的管程入口連通，尾套地上換熱器的管程出口與各個回灌井的回水管連通；?

進一步，引水管管路上設置除砂器；

進一步，抽水井側壁及回灌井側壁位于各自動水位液面下方均設置貫穿井內壁和井外壁的滲水孔；

進一步，抽水井井口和回灌井井口分別通過密封壓蓋密封設置，引水管沿抽水井縱向密封穿過抽水井井口的密封壓蓋，回水管沿回灌井縱向密封穿過回灌井井口的密封壓蓋。