CN108953080A - 一种小型地热发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型的地热发电系统，该地热发电系统建设成本低，而且能用于中低温的地热资源。其中，地热井内放置地热集热器，地热集热器的出口安装热管，热管安装热管泵循环装置，热管经过热管泵循环装置后连接至集热水箱，集热水箱内填充水，热管最终穿出集热水箱接回到上述的地热集热器的进口处；上述的集热水箱的上表面安装温差发电器热端面，温差发电器的冷端面紧贴冷水箱的底面；冷水箱出口上连接冷却水循环管道，冷却水循环管道上安装冷却水泵循环装置；上述的冷却水循环管道在靠近冷水箱进口的位置先经过冷却水散热器，冷却水散热器的外部安装散热风扇。

Description

一种小型地热发电系统

技术领域

本发明涉及地热发电领域，具体应用于中低温地热井的发电。

背景技术

随着常规能源日益枯竭例如煤、石油、天然气等，世界上由能源紧张引发的问题越来越多，因此寻找新的替代能源成为解决能源问题的开门锁，地热能作为一种干净、无污染、的能源，可以缓解能源紧缺的问题，作为一种辅助的能源进行发电和取暖，节约各种常规能源，特别是在地热资源丰富的地区，无疑成为一种常规能源很好的替代品，传统的地热发电方式地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。

其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电，这种发电方式由于能量转换次数很多，所以能量的利用率很低，只是适合大型地热发电，而且建设成本很高，对于中小型的地热资源根本无法利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小型的地热发电系统，该地热发电系统建设成本应当较低，而且能用于中低温的地热资源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小型地热发电系统，包括地热井，还包括地热集热器、导热热管、集热水箱、半导体温差发电器、冷水箱、冷却水散热器、散热风扇、冷却水循环管道、热管泵循环装置、冷却水泵循环装置。

地热井的地热水中放置地热集热器，该地热集热器内填充导热介质，地热集热器内部的管路采用蛇形盘绕的方式布置，地热集热器设置出口和进口；地热集热器的出口安装热管，热管安装热管泵循环装置，热管经过热管泵循环装置后连接至集热水箱，集热水箱内填充水，热管在集热水箱内部蛇形盘绕布置，热管最终穿出集热水箱接回到上述的地热集热器的进口处。

上述的集热水箱的上表面安装温差发电器，温差发电器的热端面紧贴集热水箱的上表面，温差发电器的冷端面紧贴冷水箱的底面；冷水箱内填充水，冷水箱设置进口和出口，出口上连接冷却水循环管道，冷却水循环管道上安装冷却水泵循环装置，所述冷却水循环管道经过冷却水泵循环装置后接回至冷水箱的进口；

上述的冷却水循环管道在靠近冷水箱进口的位置先经过冷却水散热器，冷却水散热器的外部安装散热风扇。

进步一步的是：上述热管泵循环装置为一液体泵；上述冷却水泵循环装置为一水泵。

进一步的是：上述温差发电器的热端与集热水箱之间以及温差发电器的冷端与冷水箱之间涂覆有导热硅脂。

更进一步的是：上述地热集热器内的导热介质和热管中的导热介质均为导热油。

本发明的有益效果是：

本发明小型地热发电系统，采用温差发电，使得整个发电系统结构简单，小型化，适用范围广，可以将本套系统应用于中低温的地热资源发电，这些地热资源的热量无法将导热介质气化，因此也不能驱动汽轮机发电，但是本发明充分利用了这些地热资源，有很高的环境效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明：

1-地热集热器，2-地热导热管，3-热管泵循环装置，4-半导体温差发电器，5-冷水箱，6-冷却水循环管道，7-散热风扇，8-冷却水散热器，9-冷却水泵循环装置，10-集热水箱，11-地热井。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

图1示出了本发明一实施例的结构，如图所示，本发明包括地热集热器1、导热热管2、集热水箱10、半导体温差发电器4、冷水箱5、冷却水散热器8、散热风扇7、冷却水循环管道6、热管泵循环装置3、冷却水泵循环装置9；

地热井11为一般地热井，本发明的地热井11可以为较低温度的地热资源，所述较低温度的地热资源是指，该地热资源的温度不足以驱动管路内导热工质气化，从而驱动汽轮机进行发电。

地热井11的地热水中放置地热集热器1，该地热集热器1内填充导热介质，地热集热器1内部的管路采用蛇形盘绕的方式布置，地热集热器1设置出口和进口，分别用于传出高温的导热介质和传入低温的导热介质；地热集热器1的出口安装热管2，热管2安装热管泵循环装置3，所述热管泵循环装置3为一液体泵，热管2经过热管泵循环装置3后连接至集热水箱10，集热水箱10内填充水，热管2在集热水箱10内部蛇形盘绕布置，热管2最终穿出集热水箱10接回到上述的地热集热器1的进口处。

上述的集热水箱10的上表面安装温差发电器4，温差发电器4的热端面紧贴集热水箱10的上表面，温差发电器4的冷端面紧贴冷水箱5的底面。冷水箱5内填充水，冷水箱5设置进口和出口，出口上连接冷却水循环管道6，冷却水循环管道6上安装冷却水泵循环装置9，所述冷却水泵循环装置9为一水泵，所述冷却水循环管道6经过冷却水泵循环装置9后接回至冷水箱5的进口；

上述的冷却水循环管道6在靠近冷水箱5进口的位置先经过冷却水散热器8，冷却水散热器8的外部安装散热风扇7。

上述温差发电器4的热端与集热水箱10之间以及温差发电器4的冷端与冷水箱5之间涂覆有导热硅脂。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种小型地热发电系统，包括地热井（11），其特征在于：还包括地热集热器（1）、导热热管（2）、集热水箱（10）、半导体温差发电器（4）、冷水箱（5）、冷却水散热器（8）、散热风扇（7）、冷却水循环管道（6）、热管泵循环装置（3）、冷却水泵循环装置（9）；

地热井（11）的地热水中放置地热集热器（1），该地热集热器（1）内填充导热介质，地热集热器（1）内部的管路采用蛇形盘绕的方式布置，地热集热器（1）设置出口和进口；地热集热器（1）的出口安装热管（2），热管（2）安装热管泵循环装置（3），热管（2）经过热管泵循环装置（3）后连接至集热水箱（10），集热水箱（10）内填充水，热管（2）在集热水箱（10）内部蛇形盘绕布置，热管（2）最终穿出集热水箱（10）接回到上述的地热集热器（1）的进口处；

上述的集热水箱（10）的上表面安装温差发电器（4），温差发电器（4）的热端面紧贴集热水箱（10）的上表面，温差发电器（4）的冷端面紧贴冷水箱（5）的底面；冷水箱（5）内填充水，冷水箱（5）设置进口和出口，出口上连接冷却水循环管道（6），冷却水循环管道（6）上安装冷却水泵循环装置（9），所述冷却水循环管道（6）经过冷却水泵循环装置（9）后接回至冷水箱（5）的进口；

上述的冷却水循环管道（6）在靠近冷水箱（5）进口的位置先经过冷却水散热器（8），冷却水散热器（8）的外部安装散热风扇（7）。

2.如权利要求1所述的一种小型地热发电系统，其特征在于：所述热管泵循环装置（3）为一液体泵；所述冷却水泵循环装置（9）为一水泵。

3.如权利要求1所述的一种小型地热发电系统，其特征在于：所述温差发电器（4）的热端与集热水箱（10）之间以及温差发电器（4）的冷端与冷水箱（5）之间涂覆有导热硅脂。

4.如权利要求1所述的一种小型地热发电系统，其特征在于：所述地热集热器（1）内的导热介质和热管（2）中的导热介质均为导热油。