[發明專利]一種用于季節性蓄熱的地熱供熱系統及方法

在審

• 申請號: 202111503654.2
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN113983523A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 白燁;彭爍;鐘迪;黃永琪;安航;周賢;姚國鵬
• 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
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/00;F24T10/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發明公開了一種用于季節性蓄熱的地熱供熱系統及方法，包括換熱管網、分離式熱管和地熱系統；將所述地熱系統設置在深層土壤內，所述分離式熱管和地熱系統連接，所述分離式熱管的頂部處于淺層土壤內，所述換熱管網設置在分離式熱管的頂部，所述換熱管網的頂部伸出土壤。采用分離式熱管的設置可源源不斷的將地熱系統中的熱量提取至淺層土壤內，整個過程無需泵功，可大大降低能耗；分離式熱管是一種封閉型的熱管換熱裝置，該裝置是一個閉式環形回路，能夠良好的用于提取深層地下中的地熱能；同時，采用分離式熱管結構設置，可無功耗提取深層地表地熱中的熱量，并利用季節性儲熱結束，將熱量存儲于淺層土壤內，可大大降低提取地熱所需要的泵功耗。

技術領域

本發明涉及供熱領域，特別涉及一種用于季節性蓄熱的地熱供熱系統及方法。

背景技術

地熱是一種廣泛存在的可再生能源，如果合理利用可極大的降低化石燃料的使用程度，實現節能降耗，助力碳減排。但是地熱一般存在于深層地表，如果利用泵功將其提取出來，將會耗費大量的能量，不利于地熱能的使用。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于季節性蓄熱的地熱供熱系統及方法，采用分離式熱管結構設置，可無功耗提取深層地表地熱中的熱量，并利用季節性儲熱結束，將熱量存儲于淺層土壤內，可大大降低提取地熱所需要的泵功耗。

本發明是通過以下技術方案來實現：本發明提供一種用于季節性蓄熱的地熱供熱系統，包括換熱管網、分離式熱管和地熱系統；將所述地熱系統設置在深層土壤內，所述分離式熱管和地熱系統連接，所述分離式熱管的頂部處于淺層土壤內，所述換熱管網設置在分離式熱管的頂部，所述換熱管網的頂部伸出土壤。

進一步的，所述分離式熱管處于所述地熱系統中。

進一步的，所述換熱管網和分離式熱管距離不超過5m。

進一步的，所述換熱管網伸入土壤不超過10m的深度。

進一步的，所述換熱管網頂端連接熱用戶。

進一步的，泵設置在換熱管網上。

進一步的，分離式熱管的回路中填充定量的制冷劑R-134a或R-125。

進一步的，所述換熱管網中充注水。

進一步的，所述泵固定于換熱管網上。

本發明還提供一種基于用于季節性蓄熱的地熱供熱系統的方法，通過地熱系統處于深層土壤內，分離式熱管埋于土壤中，分離式熱管的底部處于地熱系統中，分離式熱管的頂部處于淺層地下；換熱管網底部埋于淺層土壤內，所述換熱管網與分離式熱管的頂部位置相近，泵固定于換熱管網上，換熱管網的另外一端置于熱用戶內。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明采用分離式熱管的設置可源源不斷的將地熱系統中的熱量提取至淺層土壤內，整個過程無需泵功，可大大降低能耗；分離式熱管是一種封閉型的熱管換熱裝置，該裝置是一個閉式環形回路，能夠良好的用于提取深層地下中的地熱能；同時，采用分離式熱管結構設置，可無功耗提取深層地表地熱中的熱量，并利用季節性儲熱結束，將熱量存儲于淺層土壤內，可大大降低提取地熱所需要的泵功耗。

進一步的，將分離式熱管處于地熱系統中，同時換熱管網和分離式熱管距離不超過5m；能夠有效的保證熱傳遞，提高傳熱效率，減少傳熱時間，從而有效的減小熱量的損失。

進一步的，換熱管網伸入土壤不超過10m的深度；換熱管網底部埋于淺層土壤內，能夠游有效的保證與分離式熱管的頂部位置相近，既能夠有效的保證地熱不流失，同時保證了地熱的傳遞效率。

進一步的，換熱管網的頂端連接熱用戶，能夠有效的實現熱能的利用，有效的將儲熱能應用到生活工作當中。