[發明專利]利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統及方法

在審

• 申請號: 201810853367.6
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109059310A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 郭麗君;陳雷娟;危飛飛;林洪寶;盧玲
• 申請（專利權）人: 浙江陸特能源科技股份有限公司
• 主分類號: F24S10/00
• 分類號: F24S10/00;F24S60/30
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強;張建

1.一種利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，包括地熱井(1)，所述的地熱井(1)內設有與外部換熱器相連的換熱套管組件(2)，其特征在于，所述的地熱井(1)周向外側設有若干補熱井(3)，所述的補熱井(3)的長度大小不超過地熱井(1)的長度大小，每一個補熱井(3)內具有補熱套管組件(4)，所述的補熱套管組件(4)一端均通過第一集分水器(51)和水箱(5)一端相連，所述的補熱套管組件(4)另一端均通過第二集分水器(52)和水箱(5)另一端相連，且所述的水箱(5)的兩端分別和太陽能集熱組件(6)相連。

2.根據權利要求1所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的換熱套管組件(2)包括設置在地熱井(1)上端周向內側的表層套管(21)，所述的表層套管(21)下端連接有沿地熱井(1)豎直方向向下延伸設置的技術套管(22)，所述的技術套管(22)周向外側設有第一水泥固井(23)，所述的技術套管(22)下端封閉，在技術套管(22)內穿設有內管(24)，且所述的內管(24)下端和技術套管(22)內部相連通，所述的內管(24)上端與外部換熱器的進水端相連，所述的內管(24)周向外側和技術套管(22)周向外側和外部換熱器的回水端相連。

3.根據權利要求2所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的表層套管(21)的直徑大小大于技術套管(22)的直徑大小，且所述的表層套管(21)下端和技術套管(22)上端形成環形臺階(25)。

4.根據權利要求3所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的內管(24)通過懸掛器設置在技術套管(22)上端且所述的內管(24)和技術套管(22)同軸設置。

5.根據權利要求3所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的地熱井(1)井深為2500-2700米；所述的補熱井(3)井深為1400-1600米。

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的地熱井(1)周向外側設有六個補熱井(3)，且所述的補熱井(3)周向均勻分布設置。

7.根據權利要求6所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的補熱套管組件(4)包括設置在補熱井(3)周向內側的石油套管(41)，所述的石油套管(41)周向外側設有第二水泥固井(42)，所述的石油套管(41)下端封閉，在石油套管(41)穿設有PE內管(43)，所述的PE內管(43)下端和石油套管(41)內部相連通且所述的PE內管(43)下端和石油套管(41)之間形成環形間隙(44)。

8.根據權利要求7所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的石油套管(41)上端通過進水管(53)和第一集分水器(51)相連，所述的進水管(53)和環形間隙(44)相連通且在進水管(53)上設有第一球閥(54)，且所述的第一集分水器(51)通過進水泵(55)和水箱(5)的輸出部的出水端相連，所述的PE內管(43)上端與通過出水管(56)和第二集分水器(52)相連，在出水管(56)上設有第二球閥(57)，且所述的第二集分水器(52)連接有水箱(5)的輸出部的進水端。

9.根據權利要求1所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統，其特征在于，所述的太陽能集熱組件(6)包括若干組并聯設置的太陽能集熱組，每一個太陽能集熱組包括若干依次串聯的太陽能集熱板(61)，所述的太陽能集熱組一端均通過啟閉閥(62)并聯在水箱(5)的輸入部的進水端，所述的太陽能集熱組另一端均和水箱(5)的輸入部的出水端并聯接。

10.根據權利要求1-9中任意一項中所述利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的系統的利用太陽能補給減少中深層換熱土壤熱損失的方法，其特征在于，本方法包括：

A、通過地熱井(1)的換熱套管組件(2)與巖石壁之間換熱將地源熱量輸送至外部換熱器，從而給用戶提供熱量；

B、通過太陽能集熱組件(6)收集熱量對水箱(5)內的水進行加熱，加熱后的水通過第一分集水器輸送至補熱井(3)內將熱量散入巖石中，補給地熱井(1)中的熱量損失，然后通過第二分集水器將補熱后的水輸送回水箱(5)并通過太陽能集熱組件(6)重新加熱。