[發明專利]風電地熱聯合開采系統

有效

• 申請號: 201911026304.4
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110685861B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 祝學忠;祝嘉興
• 申請（專利權）人: 鴻蒙能源（山東）有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D9/28;F03D9/00;F03D1/02;F24T50/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本發明涉及地熱高效開采系統領域，特別涉及一種利用風能聯合地熱能源實現高效環保開采地熱能源，尤其是風電地熱聯合開采系統，包括風塔系統和設置在地面以下的地熱開采系統，所述風塔系統包括固定在地面上的塔架、設置在所述塔架上的風電轉化組件、實現風能利用的風動傳動組件、抽水系統，所述風動傳動組件分別通過離合控制組件的開啟來控制與所述風電轉化組件、所述抽水系統實現配合連接或分離，所述地熱開采循環線路用于實現換熱并將熱量交換儲存起來實現后續再利用。本發明將風塔系統與地熱開采系統結合起來，既能利用風塔系統產生的電能，又能利用風塔系統產生的機械能，自發地實現地熱資源的開采，不需要提供輔助動力來維持系統運行。

技術領域

本發明涉及地熱高效開采系統領域，特別涉及一種利用風能聯合地熱能源實現高效環保開采地熱能源的系統，尤其是風電地熱聯合開采系統。

背景技術

地熱能是一種清潔能源，是可再生能源；地球作為一個龐大的熱庫，蘊藏著巨大的熱能，這種熱量滲出地表及形成所述的地熱，正因如此才使得地熱開發前景十分廣闊。

社會上已經存在較多的地熱類的供熱產品和技術，現有的利用制熱設備實現供熱其主要缺點是消耗大量電能、造成電路增容。目前利用地熱能時，前期通常需要施工組建地熱系統，地熱系統中包含大量的大功率耗電設備，在保持地熱系統正常運轉的過程中需要消耗大量電能，這使得在利用地熱能的同時也需要消耗大量電能。

目前也有很多單位和個人針對地熱開采相關領域進行了設計、改進，但現在大多數的研究方案和內容都存在聯合地熱開采匹配不合理、技術方案可行性差，換熱效果較差、換熱效率較低，同時，存在能量儲備難、流失嚴重等問題，依舊無法實現針對風電及地熱聯合開采設計出一套較為合理高效的研究方案。

發明內容

本發明為解決上述技術問題之一所采用的技術方案是：包括風塔系統1和設置在所述風塔系統1對應的地面以下的地熱開采系統31，所述風塔系統1包括固定在地面上的塔架2、設置在所述塔架2上的風電轉化組件、實現風能利用的風動傳動組件、抽水系統21；

所述風動傳動組件的輸出端分別與所述風電轉化組件、所述抽水系統21相連，所述風動傳動組件用于驅動所述抽水系統21進行抽水工作，所述風動傳動組件用于將動力傳送給所述風電轉化組件并使其實現發電；所述抽水系統21與所述地熱開采系統31相連后實現將所述地熱開采系統31地下的水向上抽水；所述抽水系統21的出水端與儲水加熱裝置相連；所述儲水加熱裝置上的下水管與所述地熱開采系統31的進水端相連；所述儲水加熱裝置的末端通過其上的出水口與下游的用戶端連接；所述風動傳動組件分別通過離合控制組件的開啟來控制與所述風電轉化組件、所述抽水系統21實現配合連接或分離，所述抽水系統21與儲水加熱裝置、所述地熱開采系統31配合形成地熱開采循環線路，所述地熱開采循環線路用于實現換熱并將熱量交換儲存起來實現后續再利用。

優選地，所述風電轉化組件包括機艙3、位于機艙3內部的永磁同步發電機6、充電控制器8、蓄電池組9、逆變器10，所述機艙3通過旋轉支座14與所述塔架2相連，所述永磁同步發電機6與所述風動傳動組件相配合，所述充電控制器8通過電纜束7與所述永磁同步發電機6相連，所述蓄電池組9與所述充電控制器8相連并用于儲存來自所述永磁同步發電機6的電量，通過所述逆變器10將所述蓄電池組9中的直流電轉換為交流電供用戶使用和/或供給本裝置內部用電。

優選地，所述風動傳動組件包括前端風輪4、后端風輪5、對風裝置11，所述前端風輪4與所述后端風輪5分別位于機艙3的前后兩端并均與所述永磁同步發電機6相配合連接，所述對風裝置11固定在機艙上，所述前端風輪4、所述后端風輪5受風力后帶動所述永磁同步發電機6的轉子轉動，所述前端風輪4與所述后端風輪5上的傳動桿分別通過齒輪換向器或齒輪換向機構與一齒輪變速箱b17相連，各所述齒輪變速箱b17均與所述抽水系統21相連。