[發明專利]地熱利用系統

有效

• 申請號: 201710600879.7
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107401846B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 陳潔;張曉東;鐘頌;劉鵬;張玲
• 申請（專利權）人: 湖北益通建設股份有限公司
• 主分類號: F24T10/00
• 分類號: F24T10/00;F24S20/00;F24S80/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 黎澤洲

本發明提供一種地熱利用系統，它包括埋入地下的鋼護筒，鋼護筒頂部開放，內管插入到鋼護筒內，鋼護筒與內管之間具有進風的間隙；內管與換熱管路連通，換熱管路與排風管連通。通過采用開放式的管路結構，并以空氣作為換熱介質的方式，能夠以相較于現有技術而言非常低的成本利用地熱，使地熱利用能夠盡快進入實用領域。采用壓裂及導熱砂漿填充的方案，大幅提高鋼護筒的換熱效率，進而提高空氣介質的溫度，以地溫梯度3.96℃/100m為例，通過提高換熱效率使鋼護筒的溫度提升1℃，則鋼護筒的打入深度能夠減少約25m，進一步降低了使用成本。

技術領域

本發明涉及地熱領域，特別是一種地熱利用系統。

背景技術

隨著煤、石油等傳統能源的大量開采和應用，資源逐漸枯竭。地熱能作為可再生新能源，具有資源潛力巨大、分布廣泛、安全穩定、經濟高效等優點，已成為我國重點研究開發的可再生清潔能源。

中國專利文獻CN 101939598 A記載了一種地熱能利用裝置，通過采用雙重管的結構利用地熱能，存在的問題是，該結構較為復雜，且雙重管均需形成密封，并以載熱體往復循環傳遞熱量，可靠使用壽命較短，推動載熱體往復循環所需的能耗也較高。

現有的地熱利用系統因為使用成本過高，目前還未見進入商用領域的記載。因此有必要研究簡化結構，降低使用成本的技術方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種地熱利用系統，能夠以更低的能耗利用地熱能源，且對于結構密封的要求不高，大幅降低使用成本。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種地熱利用系統，它包括埋入地下的鋼護筒，鋼護筒頂部開放，內管插入到鋼護筒內，鋼護筒與內管之間具有進風的間隙；

內管與換熱管路連通，換熱管路與排風管連通。

優選的方案中，所述的換熱管路是安裝在構建物內，直接與構建物內部交換熱量的管路網，換熱管路根據溫降梯度設置水平橫截面，以使構建物內部溫度大致保持均勻。

優選的方案中，換熱管路的下端設有第一集風管，第一集風管與內管連通，換熱管路的上端設有第二集風管，第二集風管與排風管連通。

優選的方案中，在排風管靠近出口的位置設有太陽能集熱器；

或者在排風管靠近出口的位置設有排風機。

優選的方案中，內管的底部位于靠近鋼護筒底部的位置，在鋼護筒的頂部設有濾網。

優選的方案中，在內管的中部位置設有滑動套筒，內管側壁與滑動套筒相對應的位置設有短路開口，位于地面的卷揚裝置與滑動套筒連接。

優選的方案中，所述的鋼護筒為多個，內管為相應的多個。

優選的方案中，所述的鋼護筒設置在構建物地下部分的底部。

優選的方案中，在鋼護筒外圍的原土層或基巖設有至少一層壓裂層，在壓裂層內填充有導熱砂漿。

優選的方案中，在鋼護筒的內壁設有換熱片。

本發明提供的一種地熱利用系統，通過采用開放式的管路結構，并以空氣作為換熱介質的方式，能夠以相較于現有技術而言非常低的成本利用地熱，使地熱利用能夠盡快進入實用領域。采用壓裂及導熱砂漿填充的方案，大幅提高鋼護筒的換熱效率，進而提高空氣介質的溫度，以地溫梯度3.96℃/100m為例，通過提高換熱效率使鋼護筒的溫度提升1℃，則鋼護筒的打入深度能夠減少約25m，進一步降低了使用成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的主視結構示意圖。

圖2為本發明的另一主視結構示意圖。