[實用新型]一種中深層地熱水井換熱、供熱系統

有效

• 申請號: 201821837898.8
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN209084871U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 陶鵬飛;薛宇澤;韓元紅;張廷會;張育平
• 申請（專利權）人: 陜西省煤田地質集團有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24T10/40;F28D15/02;F25B30/06
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本實用新型專利提供了一種中深層地熱水井換熱、供熱系統，包括水源熱泵機組、供熱循環泵、地下水換熱循環泵、熱管式換熱器、地下供回水管，所述供熱循環泵、地下水換熱循環泵分別通過管道連接水源熱泵機組，地下水換熱循環泵連接地下供回水管，所述地下供回水管通過螺旋纏繞的方式貼附在熱管式換熱器的熱管本體外壁上部。本實用新型具有打井數量少，沒有回灌風險；傳熱量大，換熱效率高；運行費用低的優點。

技術領域

本實用新型屬于地熱開發和利用技術領域，尤其涉及一種中深層地熱水井換熱、供熱系統。

背景技術

地熱能是一種綠色、潔凈、可再生的清潔能源、具有分布廣、儲量大等優點，按照地熱能的賦存埋深和溫度，地熱能可分為淺層地溫能與中深層地熱能。

淺層地熱能是指蘊藏在地表以下一般小于200米的深度范圍內巖土體、地下水和地表水中的熱能，是由地球內部能量傳導和太陽輻射共同作用而產生，但主要受太陽輻射影響，且溫度隨季節變化很小，溫度多年幾乎無變化，一般低于25℃，為低品質熱能，淺層地熱能一般是通過熱泵技術進行開采利用，即利用高位能，如電能等使熱量從低位熱源流向高位熱源的節能裝置，地源熱泵正是利用了淺層地熱能作為冷熱源進行熱量提取與釋放。

中深層地熱能溫度一般在50℃以上，埋深介于2000～4000米之間，主要賦存于地下水和巖石體中，中深層供熱系統以提取中深層地熱為主，熱源為中深層地殼巖土體，通過前期勘探后，使用專業石油鉆孔設備在目的地鉆孔，鉆孔深度地下2000～4000米，鉆孔直徑200mm，安裝特種材料制成的金屬換熱器，封閉換熱井，填充液體換熱介質，通過換熱介質將換熱器所提取的熱量傳輸至熱泵設備機房，再分配至終端用戶，該技術具有熱源溫度更高(地下2000m以下巖體熱源可達70℃)且恒定，單個換熱井換熱面積大，運行成本低，節能環保性強等特點，在我國有大量工程案例，該供熱技術已基本成熟。

地熱能利用的形式分為：取熱不取水型和抽取地下水型，取熱不取水型地熱能供熱技術，通過封閉換熱井，填充液體換熱介質，通過換熱介質將換熱器所提取的熱量傳輸至熱泵設備機房，再分配至終端用戶。運行成本低，節能環保性強等特點，但該供熱技術單個換熱井換熱面積不如中深層地熱水井；抽取地下水型地熱能利用技術又分為：抽取潛水和抽取巖溶承壓水，潛水的補給主要是當地的大氣降水和部分河湖水，承壓水則是依靠大氣降水與河湖水通過潛水補給的。潛水埋藏較淺，受氣候特別是降水的影響較大，流量不穩定，容易受污染，水質較差，井口水溫約15-20℃；承壓水埋藏較深，直接受氣候的影響較小，流量穩定，不易受污染，水質比較好。鉆到潛水中的井是潛水井，潛水井的水位一般應該是和當地的潛水位一致的，打穿隔水層頂板，鉆到承壓水中的井叫承壓井，承壓井中的水因受到靜水壓力的影響，可以沿鉆孔上涌至相當于當地承壓水位的高度，在地面低于承壓水位時，承壓水會涌出地表，形成自流井，井口水溫約75℃。

采用地熱水井供熱，地下水溫度較高時可以直接供暖，低溫尾水再通過熱泵供熱，具有單井供熱面積大的特點，優點是：工藝簡單、成本低，能效比；缺點是：引起地下水位下降，土壤重新固結，地面沉降，形成地裂縫，且地下水回灌難度大，無法回灌的地下水大量排入城市排水管網，嚴重浪費水資源，在抽取地下水時，水泵需要克服井水水面到地面熱泵機組的高差，造成水泵功率過大，運行費用過高。

實用新型內容

針對上述背景技術的闡述，本實用新型提供一種中深層地熱水井換熱、供熱系統，通過不抽取地下水的閉式循環換熱方式，主要解決現有地熱水井供暖技術所帶來的水泵耗能大、回灌困難，并需要單獨設置回灌井造成投資高的技術問題。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種中深層地熱水井換熱、供熱系統，包括水源熱泵機組、供熱循環泵、地下水換熱循環泵、熱管式換熱器、地下供回水管，所述供熱循環泵、地下水換熱循環泵分別通過管道連接水源熱泵機組，地下水換熱循環泵連接地下供回水管，所述地下供回水管通過螺旋纏繞的方式貼附在熱管式換熱器的熱管本體外壁上部。