[實用新型]中深層地熱井內蓄熱換熱器

有效

• 申請號: 201721268289.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207540178U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 陳軍;周聰;王瑞波;陳永平;王重超
• 申請（專利權）人: 上海中金能源投資有限公司
• 主分類號: F24T10/10
• 分類號: F24T10/10
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

本實用新型公開了一種中深層地熱井內蓄熱換熱器，其包括外套管、內套管及蓄熱腔體；外套管下端探入到蓄熱腔體內并且位于所述蓄熱腔體上部，外套管同蓄熱腔體壁之間密封；內套管置于外套管內，內套管下端探出外套管下端進入到蓄熱腔體內并且位于蓄熱腔體部；外套管上端口用于連通循環介質流入管路；內套管上端口用于連通循環介質流出管路。本實用新型的中深層地熱井內蓄熱換熱器，能穩定循環介質流出時的溫度，并且換熱量大。

技術領域

本實用新型涉及中深層地熱能開發利用技術，特別涉及一種中深層地熱井內蓄熱換熱器。

背景技術

我國平均地溫梯度約3℃/100米。即在恒溫層以下，每向下增加100米，地溫增加約3℃。地下1000～4000米，地溫約50～135℃。這部分中深層地熱資源溫度不足以開發利用于發電，但是可以成為建筑供熱的穩定熱源。

目前我國對中深層地熱能利用，主要采用直接開采中深層地熱水用于建筑供熱的方式，即在地熱水資源豐富地區，開鑿地熱井，直接抽取地下熱水用于建筑供熱，地下水溫度利用后直接排放或回灌。但是目前回灌技術發展還不成熟，回灌率偏低（平均回灌率不足50%），造成了大量社會資源的浪費，并且存在地下水資源枯竭繼而引發地質塌陷等災害的風險。因此為了保護地下熱水資源，有些地方政府主管部門已經開始禁止直接開采中深層地下水資源。

中深層地熱井內換熱器能夠在不抽取中深層地下熱水資源的前提下，只換取中深層地下熱能，是合理開發中深層地熱能用于建筑供熱的一種換熱技術。

目前常用的中深層地熱井內換熱器一般為雙套管式換熱器，循環介質從外套管與內套管間隙向下流動過程中吸收周圍高溫巖體熱量，溫度升高，并在底部從內套管向上流出換熱器。循環介質流出換熱器后，通過循環泵進入高溫熱源型水源熱泵主機蒸發器側，釋放熱量，降溫后重新回到中深層地熱井內換熱器。

實際應用發現常用的中深層地熱井內換熱器循環介質出口溫度變化范圍較大，一般為15~60℃。一般在系統運行初期換熱器出口介質溫度最高，運行一段時間后逐漸降低并趨于平穩。主要是由于在系統停止運行期間，換熱器內靜置的循環介質從周圍高溫巖層吸熱，并達到平衡，溫度接近巖層溫度，系統運行后，高溫的循環介質流出換熱器釋放熱量，循環介質溫度逐步降低，當換熱器內循環介質儲存的熱量釋放完后，循環介質溫度趨于穩定。

在實際應用過程中，特別是在公共建筑的供熱項目中，系統運行時間隨建筑作息時間影響較大，系統頻繁啟停，中深層地熱井內換熱器循環介質的出口溫度波動較大，影響整個供熱系統運行的穩定性和高溫熱源型水源熱泵的效率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種中深層地熱井內蓄熱換熱器，能穩定循環介質流出時的溫度，并且換熱量大。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的中深層地熱井內蓄熱換熱器，其包括外套管 11 、內套管 12 及蓄熱腔體 15 ；

所述外套管 11 ，下端探入到所述蓄熱腔體 15 內并且位于所述蓄熱腔體 15 上部，外套管 11 同蓄熱腔體 15 壁之間密封；

所述內套管 12 置于所述外套管 11 內，所述內套管 12 下端探出所述外套管11 下端進入到所述蓄熱腔體 15 內并且位于所述蓄熱腔體 15 下部；

所述外套管 11 上端口用于連通循環介質流入管路；

所述內套管 12 上端口用于連通循環介質流出管路。

較佳的，所述外套管 11 、內套管 12 及蓄熱腔體 15 內注入有循環介質。

較佳的，所述蓄熱腔體 15 為不規則密閉空間；

所述蓄熱腔體 15 的等效直徑為5～100米。

較佳的，所述蓄熱腔體 15 為球體；