[發明專利]一種增強型超長重力熱管地熱開發系統

在審

• 申請號: 202111114527.3
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113865128A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 蔣方明;李志斌;黃文博;陳娟雯;岑繼文
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F24T10/40
• 分類號: F24T10/40;F28D15/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 勞劍東;莫瑤江

1.一種增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，用于具有近井裂隙的地熱井，包括:

地熱井地下強化換熱單元，其用于向所述裂隙填入相變材料與高熱導率物質制成的相變復合材料；

重力熱管單元，其用于與所述地熱井地下強化換熱單元進行換熱并通過內設的若干循環管道將換熱獲取的熱量投入應用；以及，

保溫單元，其用于保證所述系統內部的熱量流失。

2.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述裂隙包括主干裂隙和次生裂隙。

3.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述重力熱管單元包括重力熱管、地面應用、儲液池以及循環工質，所述重力熱管、所述地面應用和所述儲液池構成閉合的循環回路，所述重力熱管置于具有強化換熱單元的地熱井中，依靠裂隙中填充的所述相變復合材料形成良好熱路徑，將離重力熱管遠處熱量快速傳遞到熱管處進行換熱，所述循環工質在所述重力熱管的蒸發段吸收熱量汽化，氣體狀態的循環工質通過重力熱管的絕熱段并經蒸汽調節閥進入所述地面應用，所述循環工質釋放熱量后液化進入所述儲液池，液態的循環工質經分流閥及液體調節閥進入所述重力熱管。

4.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述保溫單元包括熱管外保溫、熱管管體保溫、熱管內保溫，其中，

所述熱管外保溫包括在所述重力熱管的管外圓周區域回填熱導率低于設定值的物質，或，在所述重力熱管的管壁包裹熱導率低于設定值的物質；

所述熱管管體保溫采用熱導率低于設定值的管體；

所述熱管管內保溫采用熱導率低于設定值的材料制成的保溫管置于所述重力熱管內。

5.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述相變復合材料包括有機相變材料、無機相變材料及共晶體相變材料；所述高熱導率物質包括石墨烯、碳納米管、銅。

6.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述高熱導率物質的形狀包括顆粒狀、粉末狀。

7.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述地熱井至少為一口。

8.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，與所述地熱井對應的重力熱管至少為一根。

9.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述重力熱管采用等徑或變徑。

10.根據權利要求1所述的增強型超長重力熱管地熱開發系統，其特征在于，所述系統用于干熱巖型地熱資源開采，或，任意地層的地熱資源開采。