CN207113101U - 一种双模地热能综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双模地热能综合利用系统，所述装置包含：注入井、井下高温水通道、热采出井、深水泵、热采出井井控阀门、热交换系统、地面热回注管道、井下低温水通道、冷采出井、浅水泵、冷采出井井控阀门、冷交换系统、地面冷回注管道。双模切换通过地面井控阀门完成，无需井下作业。该系统属密闭循环系统，不采出地下水，同时在制热或制冷过程中，不与用户供暖水和水源中央空调用水混合，不影响用户管线；且工作过程均为物理作用而非化学作用，不产生碳排放，不会对环境和地下水资源产生任何影响。

Description

一种双模地热能综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及地热能开发利用技术领域，特别是一种双模地热能综合利用系统用于中国北方地区环境下供暖/制冷的绿色能源系统。

背景技术

地热资源是指能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。地球内部总热量是全球煤炭储量的1.7亿倍，其中可利用量相当于4948万亿吨标准煤，按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算，能满足人类数十万年的能源需要。地热资源根据开发深度不同，可划分为浅层地温（距地表200米以内）、深层地热（距地表200～3000米，也称为“常规地热” ）以及增强型地热（3000米以深，也称为“干热岩” ）三种。利用浅层地热能为建筑物供暖制冷，从20世纪20年代国外已经开始。地下水源热泵在美国和法国发展较快，市场总额年增长率达 45%。目前瑞典比欧洲其他国家开发利用浅层地热能更广泛，到2008 年其工程量每年以 62%的速度增长。虽然浅层地热能有着众多的优势，但是由于浅层中水的温度有限，在一些场合无法达到预期应用温度，尤其在北方冬季供暖方面，浅层地热能的利用尤显疲软。

在浅层地热能的发展应用受到环境制约时，深层地热能的开发备受关注。我国地球深处地热能是极其丰富的，但由于其开发技术难度及资金需求等因素阻碍了深层地热能的利用。

一种双模地热能综合利用系统只需一口回注井和两口采出井及相应配套设施即可实现，大大减少钻井资金的投入，后期使用及维护方便快捷的同时只消耗少量的电能为循环系统提供动力。密闭的循环系统不会对环境和地下水资源产生任何影响，是绿色能源的很好体现。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种双模地热能综合利用系统，用于供暖和制冷。重点解决燃煤供暖、电力制冷所产生的环境污染问题。

为达上述目的，本实用新型具体提供一种双模地热能综合利用系统，所述系统包含：注入井、井下高温水通道、热采出井、深水泵、热采出井井控阀门、热交换系统、地面热回注管道、井下低温水通道、冷采出井、浅水泵、冷采出井井控阀门、冷交换系统、地面冷回注管道。所述注入井、井下高温水通道、热采出井、深水泵、热采出井井控阀门、热交换系统、地面热回注管道构成加热模式循环系统；所述注入井、井下低温水通道、冷采出井、浅水泵、冷采出井井控阀门、冷交换系统、地面冷回注管道构成制冷模式循环系统。

在上述一种双模地热能综合利用系统，优选的，所述注入井为双重工作模式共用井，井深在2000~2500米；所述热采出井井深在2000~2500米，冷采出井井深在100~200米；

在上述一种双模地热能综合利用系统，优选的，双模（加热/制冷）工作模式的切换，依靠井口井控阀门来完成，无需井下作业；

在上述一种双模地热能综合利用系统，优选的，无论加热还是制冷，这部分的能量均来源于地下岩层，仅消耗很少的电能为系统循环提供动力。

在上述一种双模地热能综合利用系统，优选的，在循环过程中，无论在哪种工作模式下，系统的冷热水均不与制冷、供暖用水混合，而是形成单独的一个密闭循环系统，且均为物理作用而非化学作用，所以不会对环境和地下水资源产生任何影响。

本实用新型所提供的一种双模地热能综合利用系统为中国北方地区冬季供暖和夏季水源中央空调提供了一种新的工作方法，该系统不同于传统的燃煤燃气供暖和电力制冷方式，充分利用地球内部的能量，以科学合理的方式为人们所用，同时不会对环境产生任何影响。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种双模地热能综合利用系统示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

请参考图1所示，本实用新型具体提供一种双模地热能综合利用系统，所述装置包含：注入井1、井下高温水通道2、热采出井3、深水泵4、热采出井井控阀门5、热交换系统6、地面热回注管道7、井下低温水通道8、冷采出井9、浅水泵10、冷采出井井控阀门11、冷交换系统12、地面冷回注管道13、系统用户14。

在上述实施例中，所述注入井1、井下高温水通道2、热采出井3、深水泵4、热采出井井控阀门5、热交换系统6、地面热回注管道7构成热循环系统；注入井1、井下低温水通道8、冷采出井9、浅水泵10、冷采出井井控阀门11、冷交换系统12、地面冷回注管道13构成冷循环系统。

在本实用新型一优选的实施例中，当冬季供暖时，浅水泵10、冷采出井井控阀门11将被关闭，热循环系统打开。首先水通过注入井1被注入到井下高温水通道2中，经过地下高温加热后便成为具有较高温度的热水，利用深水泵4通过热采出井3进入到热交换系统6，经提取热量后的水温度降低至15℃～20℃后，再经地面热回注管道7回灌至注入井1中，经过井下高温水通道2加热作用后，温度又会升高到60℃以上，再通过热采出井3到地面进行热交换。

在本实用新型一优选的实施例中，当夏季制冷时，深水泵4、热采出井井控阀门5将被关闭，冷循环系统打开。水通过注入井1被注入到井下低温水通道8中，降温后经浅水泵10通过冷采出井9进入冷交换系统12，经热量交换后的水温度升高至25℃左右，再经地面冷回注管道13回注到注入井1中，经井下低温水通道8冷却至10℃后再进入冷交换系统12进行热量交换。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的一种双模地热能综合利用系统，利用地层来实现制暖制冷，

减少碳排放的同时不对地下环境造成影响。

2、本实用新型提供的一种双模地热能综合利用系统，工作方式的切换采用井口井控阀门来实现，无需井下作业，安全可靠并减少成本投入。

3、本实用新型提供的一种双模地热能综合利用系统，在工作过程中不与用户供暖水和水源中央空调用水混合，不会对用户管线产生影响。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双模地热能综合利用系统，其特征在于，所述系统包含：注入井、井下高温水通道、热采出井、深水泵、热采出井井控阀门、热交换系统、地面热回注管道、井下低温水通道、冷采出井、浅水泵、冷采出井井控阀门、冷交换系统、地面冷回注管道；

所述注入井、井下高温水通道、热采出井、深水泵、热采出井井控阀门、热交换系统、地面热回注管道构成加热模式循环系统；

所述注入井、井下低温水通道、冷采出井、浅水泵、冷采出井井控阀门、冷交换系统、地面冷回注管道构成制冷模式循环系统。

2.根据权利要求1所述的一种双模地热能综合利用系统，其特征在于，依靠井口井控阀门装置，只需三口井就可实现加热和制冷两种工作模式。

3.根据权利要求1所述的一种双模地热能综合利用系统，其特征在于，无论加热还是制冷，这部分的能量均来源于地下岩层，仅消耗很少的电能用来采出和回注。

4.根据权利要求1所述的一种双模地热能综合利用系统，其特征在于，在循环过程中，无论在哪种工作模式下，系统的冷热水均不与制冷、供暖用水混合，而是形成单独的一个密闭循环系统，且均为物理作用而非化学作用，所以不会对环境和地下水资源产生任何影响。

5.根据权利要求1所述的一种双模地热能综合利用系统，其特征在于，双模工作模式的切换依靠井口井控阀门装置即可实现，无需井下作业，方便可靠，减少使用中成本的投入。