[實(shí)用新型]一種地源熱換熱深井地表保溫裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022609722.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN214581873U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成成;李成員;崔濤;王國(guó)偉;張騰;王永強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方瑞能（內(nèi)蒙古）集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F24T10/10
• 分類號(hào): F24T10/10;F28F11/00;F24S10/70;F24S80/00;F24S60/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王莉

本實(shí)用新型公開了一種地源熱換熱深井地表保溫裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是，在換熱深井井口四周挖一圈蓄熱坑，蓄熱坑內(nèi)側(cè)壁為外套管外壁，蓄熱坑外側(cè)壁和底面鋪設(shè)保溫隔熱層；蓄熱坑位于地面上的開口用透光、隔熱玻璃罩封住蓄熱坑；本裝置中的蓄熱坑在換熱深井井口的外套管外側(cè)形成一圈隔熱空間，避免地表的巖土直接接觸外套管外側(cè)吸收外套管的熱量；同時(shí)，太陽(yáng)光通過玻璃罩對(duì)蓄熱坑內(nèi)的空氣加熱，熱量可以對(duì)外套管進(jìn)行加熱，更有利于換熱深井井口溫度提升；此外還可以在蓄熱坑內(nèi)增設(shè)太陽(yáng)能集熱管提高蓄熱坑的蓄熱能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)，特別涉及一種地源熱換熱深井地表保溫裝置。

背景技術(shù)

深井換熱又稱套管換熱，是在深井中通過同軸套管進(jìn)行單井內(nèi)部流體循環(huán)，基于熱傳導(dǎo)的方式與地層換熱，從而以“取熱不取水”形式開發(fā)地?zé)崮艿募夹g(shù)。如圖１所示，在一口鉆井內(nèi)，安裝一同軸套管，為降低熱阻，提高換熱效率，往往在套管的外壁和周邊地層之間灌入水泥砂漿，以保證套管和圍巖之間的接觸和傳熱，該技術(shù)也被稱為套管換熱技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)供暖目的，在外套管1中注入冷水，冷水下降過程中被周邊的巖石（土）加熱升溫，當(dāng)水流到套管底部之后，通過內(nèi)管2再次向上運(yùn)移．熱水回到地面后，將其熱量經(jīng)熱泵機(jī)組3抬升，用于建筑供暖，冷卻之后的循環(huán)水再次進(jìn)入地下?lián)Q熱循環(huán)，將周邊巖石（土）中的熱量帶到地表。如公告號(hào)為CN111365871A的中國(guó)發(fā)明專利公開的一種增強(qiáng)型深井換熱器就是該技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)還有很多不在此一一列舉。

內(nèi)蒙古地區(qū)晝夜溫差大，寒冷季節(jié)中靠近地表的巖土溫度較低，在換熱的過程中，深井靠近地表的巖土容易使水的溫度降低，從而造成熱量的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種地源熱換熱深井地表保溫裝置，解決地源熱換熱深井井口靠近地表的巖土溫度過低，在換熱的過程中，靠近地表的巖土容易使水的溫度降低，從而造成熱量的損失的問題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：一種地源熱換熱深井地表保溫裝置,在換熱深井井口四周挖一圈蓄熱坑，蓄熱坑內(nèi)側(cè)壁為外套管外壁，蓄熱坑外側(cè)壁和底面鋪設(shè)保溫隔熱層；蓄熱坑位于地面上的開口用透光、隔熱玻璃罩封住蓄熱坑。

上述玻璃罩的一種安裝方案為：在蓄熱坑外側(cè)壁上邊緣設(shè)置槽型的放置臺(tái)一，在同一高度的外套管外壁上設(shè)置放置臺(tái)二，玻璃罩的邊緣搭接在放置臺(tái)一和放置臺(tái)二上，邊緣縫隙用密封膠密封住。

所述玻璃罩采用鋼化玻璃制成，玻璃罩為平板玻璃或拱形玻璃。

進(jìn)一步，所述保溫隔熱層的上表面涂覆黑色漆，或所述保溫隔熱層的上表面安裝反光板。

進(jìn)一步，在蓄熱坑內(nèi)架設(shè)多根太陽(yáng)能集熱管；優(yōu)選的，相鄰太陽(yáng)能集熱管呈交叉形式架設(shè)。

優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能集熱管的安裝方案為：蓄熱坑底部?jī)?nèi)側(cè)邊緣設(shè)置一個(gè)環(huán)形的下內(nèi)卡板，蓄熱坑底部外側(cè)邊緣設(shè)置一個(gè)環(huán)形的下外卡板，蓄熱坑靠近頂部開口處的外套管外側(cè)壁設(shè)置一個(gè)環(huán)形的上內(nèi)卡板，蓄熱坑靠近頂部開口處的外側(cè)壁設(shè)置一個(gè)環(huán)形的上外卡板；下內(nèi)卡板、下外卡板、上內(nèi)卡板、上外卡板上設(shè)置一一對(duì)應(yīng)的卡口；其中，下內(nèi)卡板和上外卡板用于傾斜放置朝內(nèi)的太陽(yáng)能集熱管，太陽(yáng)能集熱管兩端卡在對(duì)應(yīng)的卡口內(nèi)；上內(nèi)卡板和下外卡板用于傾斜放置朝外的太陽(yáng)能集熱管，太陽(yáng)能集熱管兩端卡在對(duì)應(yīng)的卡口內(nèi)。

所述蓄熱坑的深度范圍為地表向下2m-5m，所述保溫隔熱層的厚度為50mm-100mm。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本裝置中的蓄熱坑在換熱深井井口的外套管外側(cè)形成一圈隔熱空間，避免地表的巖土直接接觸外套管外側(cè)吸收外套管的熱量；同時(shí)，太陽(yáng)光通過玻璃罩對(duì)蓄熱坑內(nèi)的空氣加熱，熱量可以對(duì)外套管進(jìn)行加熱，更有利于換熱深井井口溫度提升；此外還可以在蓄熱坑內(nèi)增設(shè)太陽(yáng)能集熱管提高蓄熱坑的蓄熱能力。

附圖說明

圖1為背景技術(shù)中深井換熱技術(shù)的原理示意圖。

圖2為實(shí)施例1中保溫裝置的示意圖。