CN205351454U - 深层地热岩供热系统 - Google Patents

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    • Y02E10/10—Geothermal energy

Abstract

本实用新型实施例公开了一种深层地热岩供热系统，包括热交换器(1)，热交换器(1)一端通过进水管(2)与地下换热器(5)相连，中间设有补水箱(4)，补水箱(4)设有阀门(3)；另外一端通过出水管(8)与地下换热器(5)相连接，中间设有换热器外壁(6)、压裂岩层(7)、减压阀(9)及循环泵(10)；最后热交换器(1)与外部换热接口(11)相连，通过外部换热接口(11)实现对地上建筑物的供暖。本实用新型利用简单的换热系统将地下的热能导出，既提高了换热效率，又减少了使用功耗。整个系统施工容易，操作简单，造价低廉。

Description

深层地热岩供热系统
技术领域
本实用新型涉及建筑环境与设备工程技术领域，特别涉及一种深层地热岩供热系统。
背景技术
增强型地热系统，又称干热岩，是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大，绝大部分为中生代以来的中酸性侵人岩，但也可以是中新生代的变质岩，甚至是厚度巨大的块状沉积岩。
地温梯度又称“地热梯度”或者“地热增温率”，指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。不同地温梯度值不同，一般埋深越深处的温度值越高。
随着国民经济的不断提高，对能源的消耗量也越来越大，伴随着传统能源利用不充分而带来的污染也越来越严重，例如煤炭燃烧产生的煤渣和烟气等会造成环境污染，因此，为了减少环境污染，研究和开采新能源已成为可持续发展的一项重要目标。在新能源中，地球内部的地热能由于具有储量大，无污染等特点，也越来越多地被人们开采和利用。
目前，对地热能的开采和利用局限于城市浅层供热系统，利用单体换热系统供热，由于受单体换热供热面积的限制进而导致供热效率低，消耗的功率大，并且供热效果及稳定性难以保证。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种深层地热岩供热系统，是一种不抽取地下水，降低热损耗并能大大提升功耗的供热系统。
本实用新型实施例公开了如下技术方案：
一种深层地热岩供热系统，包括热交换器(1)，热交换器(1)一端通过进水管(2)与地下换热器(5)相连，中间设有补水箱(4)，补水箱(4)设有阀门(3)。
另外一端通过出水管(8)与地下换热器(5)相连接，中间设有换热器外壁(6)、压裂岩层(7)、减压阀(9)及循环泵(10)。
最后热交换器(1)与外部换热接口(11)相连，通过外部换热接口(11)实现对地上建筑物的供暖。
本公开的实用新型实施例提供的一种深层地热岩供热系统，利用增强型地热以及地温梯度原理在地下安装换热器，在压裂岩层内，利用换热器内的循环水将深层地下的高温热能吸收，并通过循环水将热能导出，完成对外部建筑的供暖。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
附图1为本实用新型根据实施例提供的一种深层地热岩供热系统的结构示意图。
附图2为本实用新型根据实施例提供的另一种深层地热岩供热系统的结构示意图。
在图1和图2中包括：热交换器(1)、进水管(2)、阀门(3)、补水箱(4)、地下换热器(5)、换热器外壁(6)、压裂岩层(7)、出水管(8)、减压阀(9)、循环泵(10)、外部换热接口(11)。
具体实施方式
先向地下钻孔，钻至计划岩层后进行横向钻孔并完成压裂作业，将横向孔洞和压裂区域填充支撑剂，形成压裂岩层(7)。
将地下换热器(5)设置到压裂岩层(7)区域，通过进水管(2)和出水管(8)与热交换器(1)相连。
地下换热器(5)端内的循环水通过换热器外壁(6)和压裂岩层(7)进行热交换。
进水管(2)端设有补水箱(4)，通过阀门(3)进行控制，对循环水进行补充。
出水管(8)端设有循环泵(10)和减压阀(9)，用来控制循环水的流速、流量及调节循环水的水压。
此外，本发明提供的一种深层地热岩供热系统还具有如下特点：
(1)普遍适用，灵活性高。地温梯度普遍存在于地壳中，所以本技术方案不受地源地域的限制，例如包括土壤、井水、湖泊、海水等天然能源；并且地埋管换热器系统中换热器的地埋方式可以根据不同的地形地域情况而改变，使得本方案提供的增强型地热供暖系统适应性强。此外，换热器的数量和埋地深度可以根据工程项目热负荷量的大小来确定，可适当地增加换热器的数量和压裂面积以保证系统有足够的换热能力来满足工程的需要。
(2)稳定性高，安全性好。利用地热能源不受季节、气候、昼夜等自然条件影响，稳定性较高，地下换热器埋深于地面以下1000-6000米，对地面建筑无任何影响。
(3)可再生。利用地热能为外界供热，不消耗任何化石资源，地热能在地球内部随时得到补充。
(4)节能环保。不抽取地下热水，也不使用地下水，不污染水源，仅通过换热器管壁与地下岩层进行冷热交换，不产生废水、废气、废渣，并可以极大降低功耗，节能环保。
(5)经济性高。单孔供热面积大，从而减少钻孔数量，节约建设成本；取热效果明显，减少功耗，节约运行成本。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深层地热岩供热系统，包括热交换器(1)，热交换器(1)一端通过进水管(2)与地下换热器(5)相连，中间设有补水箱(4)，补水箱(4)设有阀门(3)；另外一端通过出水管(8)与地下换热器(5)相连接，中间设有换热器外壁(6)、压裂岩层(7)、减压阀(9)及循环泵(10)；最后热交换器(1)与外部换热接口(11)相连；供热系统内的循环介质是循环水。
2.根据权利要求1所述的深层地热岩供热系统，其特征在于，地下换热器(5)所在岩层为具有压裂工艺的压裂岩层(7)，循环水通过换热器外壁(6)及压裂岩层(7)进行吸热。
3.根据权利要求1所述的深层地热岩供热系统，其特征在于，压裂岩层(7)是对岩层进行压裂工艺后，填充支撑剂形成。
4.根据权利要求1所述的深层地热岩供热系统，其特征在于，压裂岩层(7)及地下换热器(5)的数量由供热面积大小决定；供热面积大时，压裂岩层(7)的压裂面积变大，相邻的两个地下换热器(5)之间的压裂岩层(7)通过横向钻孔、压裂并填充支撑剂的方式作业完成。
5.根据权利要求1所述的深层地热岩供热系统，其特征在于，热交换器(1)包括混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器及热泵类换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105605645A (zh) * 2016-02-26 2016-05-25 邢培奇 深层地热岩供热系统
CN108224820A (zh) * 2018-01-03 2018-06-29 西南石油大学 一种干热岩地层井网结构
CN110206525A (zh) * 2019-04-30 2019-09-06 韩金井 一种供暖加热井地上结构

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