[實用新型]一種測量含水層滲漏和熱散失參數的裝置

有效

• 申請號: 201920558244.X
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN209878558U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 趙文韜;荊鐵亞;張健;張國祥
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N25/20
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

本實用新型公開了一種測量含水層滲漏和熱散失參數的裝置，包括封閉腔室、連通封閉腔室的注水管道以及計時器，注水管道連通水源，注水管道上沿著水流方向設置有加熱段、加壓段以及流量計量段；加熱段中設置加熱器和測溫計，封閉腔室中設置有用于加熱巖樣的巖樣加熱器、用于檢測巖樣的測溫計以及用于檢測換熱水溫度的換熱水測溫計，計時器用于計量換熱時間；加熱段與水源之間設置有閥門，加熱段與加壓段之間設置有第一閥門；為含水層儲能效率預測提供可靠的實驗數據；能夠基于含水層儲能的基本特征，方便、快捷地構建簡化的含水儲層實體模型，為不同巖性儲層間的滲漏和熱散失分析奠定具體實驗基礎。

技術領域

本實用新型屬于含水層蓄熱技術領域，具體涉及一種測量含水層滲漏和熱散失參數的裝置。

背景技術

地下含水層儲能技術，簡稱ATES(Aquifer Thermal Energy Storage)技術，主要是指利用地下含水層與地面大氣的溫差，通過水循環在夏天將熱量存儲到地下，再在冬天取出利用，以對建筑溫度進行調節。這種技術不僅節電、省煤、節水、調整用電負荷、工程費用低，收效快、管理方便，而且對控制地面沉降也起到了積極作用。該技術近30年來在歐洲已被廣泛應用，中國也在嘗試引入該項新型清潔能源技術，以期降低傳統化石資源在能源供給方面的巨大壓力。

地下含水層儲能必然伴隨著水滲漏和熱損失，損失量的多少直接決定了含水層儲能項目是否技術可行或經濟可行，以及是否可在全國范圍內推廣適用。但是，由于目前地下含水層儲能工程主要是在國外實施，我國相應的研究工作相對滯后，實際工程也尚未開展，因此直接獲取相關工程實測數據較為困難。數值模擬是目前進行含水層儲能研究最主要的技術手段，但由于數值模擬參數設定受人為因素影響較大，且理論模型可能會忽視一些實際情形中的重要參數，因此數值計算結果也需與實際換熱情況進行對比。所以，該手段僅能用以輔助參考，具體擬合情況尚需實測手段進一步印證。

目前，尚未形成合適的實驗室系統，以對含水層儲能的滲透率和熱散失率進行有效模擬和測試。盡管少數學者已提出模擬系統的初步設想，但并未形成實體實驗系統，距實驗模擬工作尚存一定差距。因此，有必要形成一種方便使用的模擬測試地下含水層儲熱系統滲漏和熱散失參數的實驗分析系統，以滿足對含水層儲能研究、尤其是其前期技術與經濟可行性研究的實際需要。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種測量含水層滲漏和熱散失參數的裝置，通過用具體的裝置模擬含水層的儲熱過程，根據儲熱模型進行計算得到含水層滲漏率和熱散失率，為含水層儲能研究提供實驗數據。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種測量含水層滲漏和熱散失參數的裝置，包括封閉腔室、連通封閉腔室的注水管道以及計時器，注水管道連通水源，注水管道上沿著水流方向設置有加熱段、加壓段以及流量計量段；加熱段中設置加熱器和測溫計，封閉腔室中設置有用于加熱巖樣的巖樣加熱器、用于檢測巖樣的測溫計以及用于檢測換熱水溫度的換熱水測溫計，計時器用于計量換熱時間；加熱段與水源之間設置有第一閥門，加熱段與加壓段之間設置有第二閥門。

加熱段單次所加熱水的體積不小于封閉腔室的容積，流量計量段每分鐘檢測最大流量不低于加熱段單次所加熱水的體積。

加熱段包括加熱室，加熱室中設置加熱器和測溫計；

加壓段包括注水泵，注水泵的入水口連接加熱室的出水口，注水泵的出水口連接流量計量段的入水口；

流量計量段包括體積流量計，體積流量計的出水口連接封閉腔室的入水口。

封閉腔室內腔腔壁與巖樣之間設置有間隙，封閉腔室的外側設置絕熱材層，封閉腔室的頂部設置有排氣閥

封閉腔室采用反應釜。

計時器采用能記錄時長不小于72小時且記錄時間精度不低于0.1s的計時器。