[發明專利]一種基于太陽能的地表水增溫補償地熱儲層系統

在審

• 申請號: 202011344118.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112413905A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 汪浩;盧星辰;葉帥;宋楊;劉瑞軍
• 申請（專利權）人: 河北綠源地熱能開發有限公司
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S23/30;F24S80/00;F24T10/10;F28D9/00;G08B21/18;G08B21/24;B01D35/02;B01D35/16
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

本發明公開了一種基于太陽能的地表水增溫補償地熱儲層系統，包括旋流除砂器，所述旋流除砂器的進口與地表水的進口通過管道連接，所述旋流除砂器的出口通過管道連接殺菌箱的進口，所述殺菌箱的出口通過管道連接過濾器的進口，所述過濾器的出口通過管道連接蓄水罐的進口，所述蓄水罐的出口通過管道連接板式換熱器的二次側進口，板式換熱器的二次側出口通過管道連接回灌井，板式換熱器的一次側出口通過管道連接太陽能集熱器的進口，太陽能集熱器的出口通過管道連接板式換熱器的一次側進口，本發明用非供暖季的太陽能資源對處理后的地表水進行增溫并回灌至回灌井中，對熱儲層起到補給作用，而且對熱儲層進行熱補償，緩解熱突破的發生。

技術領域

本發明涉及地熱開發領域，尤其是一種基于太陽能的地表水增溫補償地熱儲層系統。

背景技術

華北盆地蘊藏著豐富的地熱資源，資源的大量開采導致熱儲壓力下降，影響了地熱資源的可持續開發利用。采用地熱尾水回灌的“取熱不取水”的開采模式雖然能夠緩解熱儲壓力的下降趨勢，但是早期“直采直排”所浪費的地熱水資源已無法彌補。另外，早期的地熱井由于缺乏科學合理的布局，采灌井井間距往往不能滿足可持續開發的要求，會存在熱突破的風險。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種基于太陽能的地表水增溫補償地熱儲層系統，利用非供暖季的太陽能資源對處理后的地表水進行增溫并回灌至回灌井中，不僅可對熱儲層起到補給作用，而且可以對熱儲層進行熱補償，緩解熱突破的發生。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種基于太陽能的地表水增溫補償地熱儲層系統，包括旋流除砂器，所述旋流除砂器的進口與地表水的進口通過管道連接，所述地表水進口與旋流除砂器進口之間的管道上依次設置有第一循環泵、第一閥門和第一流量計；所述旋流除砂器的出口通過管道連接殺菌箱的進口，所述殺菌箱的出口通過管道依次連接第二循環泵和第二閥門后連接過濾器的進口，所述過濾器的出口通過管道連接第三閥門后連接蓄水罐的進口，所述蓄水罐的出口通過管道連接第四閥門后連接板式換熱器的二次側進口，所述板式換熱器的二次側出口通過管道連接第五閥門后連接回灌井，所述板式換熱器的一次側出口通過管道連接第六閥門和第二流量計后連接太陽能集熱器的進口，所述太陽能集熱器的出口通過管道依次連接第三循環泵和第七閥門連接板式換熱器的一次側進口。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述地表水進口與第一循環泵之間的管道上依次設置有第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，所述蓄水罐的出口與第四閥門之間的管道上設置有第二溫度傳感器和第二壓力傳感器，所述第五閥門與回灌井之間的管道上依次設置有第三壓力傳感器和第三溫度傳感器，所述第六閥門與太陽能集熱器的進口之間的管道上依次設置有第四壓力傳感器和第四溫度傳感器，所述第三循環泵和第七閥門之間的依次設置有第五溫度傳感器和第五壓力傳感器。

本發明技術方案的進一步改進在于：系統換熱效率公式為：

其中：φ為系統換熱效率，Q₁為第一流量計讀數，Q₂為第二流量計的讀數，T₁為第二溫度傳感器讀數，T₂為第三溫度傳感器讀數，T₃為第四溫度傳感器讀數，T₂為第五溫度傳感器讀數。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述殺菌箱的底部通過管道連接第八閥門后連接排污口。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述過濾器的出口與蓄水罐的進口之間的管道上依次設置有第四循環泵和第九閥門，所述第四循環泵和第九閥門與第三閥門并聯設置，所述過濾器的底部通過管道連接第十閥門后連接排污口。