[實(shí)用新型]干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821210337.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209085100U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春林;錢(qián)純玉;王天慶;劉銀太;林琳;陳艷艷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江陸特能源科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24T10/10
• 分類(lèi)號(hào): F24T10/10
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 陸永強(qiáng);張建

本實(shí)用新型涉及一種干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置。它解決了現(xiàn)有熱能傳導(dǎo)裝置換熱面積小等技術(shù)問(wèn)題。包括豎直井、換熱器的第一換熱組件、第二換熱組件與用戶(hù)側(cè)，豎直井下端封閉，在豎直井周向外側(cè)設(shè)有至少一個(gè)具有豎直段和水平段的L型井，L型井的豎直段內(nèi)具有換熱介質(zhì)且L型井的豎直段上端和第一換熱組件的另一端相連通，L型井的豎直段下端和L型井的水平段一端相連通，L型井的水平段另一端和豎直井下端外側(cè)相連。優(yōu)點(diǎn)在于：采用L型井+直井工藝是在利用幾何導(dǎo)向原理，使熱傳導(dǎo)面積和體積增加10倍以上，增加熱能傳導(dǎo)面積，使工質(zhì)攜帶熱能的效率得到數(shù)十倍的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于地源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置。

背景技術(shù)

地?zé)崮苁且环N儲(chǔ)量巨大、可再生的清潔能源，在當(dāng)前人們環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)和能源日趨緊缺的情況下，對(duì)地?zé)崮艿暮侠黹_(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到人們的青睞。現(xiàn)已開(kāi)發(fā)應(yīng)用的中淺層地?zé)峒夹g(shù)，如地源熱泵受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件等不確定因素影響，利用范圍小，設(shè)備成本高，地?zé)崮芾眯实停@主要由于現(xiàn)有的地?zé)崮茉吹膫鬟f方式主要由熱傳導(dǎo)來(lái)完成，且多采用豎直井方式，直井是地下熱能通過(guò)一個(gè)20厘米左右的柱體進(jìn)行傳導(dǎo)換熱，換熱面積小，換熱效率低，對(duì)中低溫地區(qū)無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)開(kāi)發(fā)或商業(yè)價(jià)值不高。

為了提升豎直井的效率低，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，申請(qǐng)人在先申請(qǐng)的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種中淺層復(fù)合模式地埋管熱傳導(dǎo)裝置[申請(qǐng)?zhí)枺?01621145964.6]，其包括淺層井管，淺層井管內(nèi)設(shè)有將淺層井管內(nèi)部自上向下依次分隔成第一有孔區(qū)域、無(wú)孔區(qū)域與第二有孔區(qū)域的分隔結(jié)構(gòu)，在淺層井管內(nèi)設(shè)有擾動(dòng)水循環(huán)結(jié)構(gòu)，在淺層井管內(nèi)設(shè)有淺層地埋換熱管，在淺層井管內(nèi)穿設(shè)有貫穿整個(gè)淺層井管且向下延伸設(shè)置的中層地埋換熱管，中層地埋換熱管內(nèi)充填有第二導(dǎo)熱工質(zhì)且中層地埋換熱管兩端分別與用戶(hù)端相連。上述方案雖然在一定程度上提高了地埋管的換熱效率，但是該方式依然無(wú)法提高豎直井熱能傳到面積小，工質(zhì)攜帶熱能的效率低等問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種設(shè)計(jì)合理，能提高單井換熱面積的干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：本干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置，包括沿豎直方向設(shè)置的豎直井，其特征在于，所述的豎直井上端和換熱器的第一換熱組件的一端相連，所述的換熱器內(nèi)的第二換熱組件連接有用戶(hù)側(cè)，所述的豎直井下端封閉，在豎直井周向外側(cè)設(shè)有至少一個(gè)具有豎直段和水平段的L型井，所述的L型井的豎直段內(nèi)具有換熱介質(zhì)且L型井的豎直段上端和第一換熱組件的另一端相連通，且所述的L型井的豎直段下端和L型井的水平段一端相連通，且所述的L型井的水平段另一端和豎直井下端外側(cè)相連。

由于熱能的主要來(lái)源是地層深部的熱能傳導(dǎo)上來(lái)，為了在一定的深度通過(guò)增大傳導(dǎo)面積，使更多的熱能向工質(zhì)流體集中。本專(zhuān)利采用L型井+直井工藝是在利用幾何導(dǎo)向原理，使熱傳導(dǎo)面積和體積增加10倍以上，增加熱能傳導(dǎo)面積，使工質(zhì)攜帶熱能的效率得到數(shù)十倍的提高。利用了石油系統(tǒng)的L型水平井技術(shù)和幾何導(dǎo)向技術(shù)和遠(yuǎn)端的直井相互連通。其中，L型井水平段采用熱傳導(dǎo)效率高的材料，L型井低溫工質(zhì)流體注入，直井高溫工質(zhì)流體排出，通過(guò)熱交換到用戶(hù)形成一個(gè)閉路的循環(huán)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)同等熱能成本下降50％。同樣的工質(zhì)流體可以攜帶更多的熱能，由直井的不具備商業(yè)價(jià)值變成高效開(kāi)發(fā)。

在上述干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置中，所述的L型井的數(shù)量為一個(gè)，且所述的L型井設(shè)置在豎直井任意一側(cè)。

在上述干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置中，所述的L型井的數(shù)量為若干個(gè)，且所述的L型井周向均勻設(shè)置在豎直井外圍。

在上述干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置中，所述的L型井的水平段長(zhǎng)度500—1000米。

在上述干熱巖能量L型井直井混合式高效熱能傳導(dǎo)裝置中，所述的L型井的水平段和豎直段之間通過(guò)弧形過(guò)渡部相連。