CN207881267U - 深层地下热储提能设备 - Google Patents
深层地下热储提能设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207881267U CN207881267U CN201721816561.4U CN201721816561U CN207881267U CN 207881267 U CN207881267 U CN 207881267U CN 201721816561 U CN201721816561 U CN 201721816561U CN 207881267 U CN207881267 U CN 207881267U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- deep
- heat
- rock stratum
- heat pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Abstract
本实用新型涉及干热岩热能利用技术领域，尤其涉及一种深层地下热储提能设备，包括深井、一级热泵和二级热泵，所述一级热泵包括地底岩层和换热岩层，所述深井设置于换热岩层中，所述二级热泵包括设置于深井内的热泵和设置于深井外的换热器，换热器一端通过介质出管与热泵连接、另一端连连接有介质进管，所述介质进管穿过深井底部延伸进地底岩层中，介质进管外壁与深井之间安装有封闭环，所述深井与换热岩层接触的侧壁处为孔隙结构，深井通过孔隙结构与换热岩层连通，该设备通过两级换热结构，最大化地提取井内地热的热能，取热能力强，效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及干热岩热能利用技术领域，尤其涉及一种深层地下热储提能设备。
背景技术
地热能是一种取之不尽的可再生能源，利用地热能进行取暖和发电已成为一种发展趋势。干热岩地热资源通常指温度大于200℃、埋藏于距地面两公里以下、无裂隙的岩体。它蕴藏有巨大的热能，是一种清洁的可再生能源。我国地热资源丰富。经科学测算，有国内专家认为，中国大陆3~10公里深处干热岩资源总计为2.09×1025J，合7.149×1010万吨标准煤。从我国干热岩地热资源的温度上看，3~10公里深度内，小于75℃的干热岩资源占总资源量的2%；
但是受到技术的限制，干热岩的热量不易于提取。干热岩技术开发，所倚重的是可采干热岩和增强型地热系统或工程型地热系统（EGS）。工程型地热系统简称人工再造深层地下热储系统，此技术的核心是钻井和压裂，运用此技术可有效提取干热岩储层的热能。但是现有的技术中主要集中于高温地热资源集中或丰富的地区，采用抽取地热水直接或间接供热；也出现了地热井内埋设换热器进行间接换热的技术，但其换热量较小，效率较低；所以导致该技术在我国大多数具备中低温地热资源的地区基本没有应用价值，限制了干热岩供热的推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述的不足，而提供一种能够有效地提取并利用干热岩热能的深层地下热储提能设备，该设备通过两级换热结构，最大化地提取井内地热的热能，取热能力强，效率高。
本实用新型是这样实现的：一种深层地下热储提能设备，包括深井、一级热泵和二级热泵，所述一级热泵包括地底岩层和换热岩层，所述深井设置于换热岩层中，所述二级热泵包括设置于深井内的热泵和设置于深井外的换热器，换热器一端通过介质出管与热泵连接、另一端连连接有介质进管，所述介质进管穿过深井底部延伸进地底岩层中，介质进管外壁与深井之间安装有封闭环，所述深井与换热岩层接触的侧壁处为孔隙结构，深井通过孔隙结构与换热岩层连通。
上述的深层地下热储提能设备，所述深井底部设置于地底岩层中。
上述的深层地下热储提能设备，所述介质进管为2-5根，沿深井竖直均匀分布、并向下深入地底岩层中。
本实用新型具有以下的优点：本实用新型的深层地下热储提能设备在使用时，介质出管底部的热泵能够通过井壁上的孔隙结构，将吸收了井壁干热岩地热的热量升温后的换热介质，通过介质出管提取至地面，用以作为地上换热器的加热热源，被吸收热量后的换热介质通过介质进管流回至地底干热岩层，如此反复循环，换热介质不断将干热岩层的地热提取上来，源源不断地为地面热能利用设备提供热源。本专利通过一级换热和二级换热，极大地增大了换热效率，能够有效地提取利用干热岩热能，从而能够使干热岩热能的利用得到推广使用。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图中：1-深井，2-地底岩层，3-热泵，4-封闭环，5-换热器，6-介质出管，7-介质进管，8-换热岩层。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1：一种深层地下热储提能设备，如图1所示，包括深井1、一级热泵和二级热泵，所述一级热泵包括地底岩层2和换热岩层3，换热介质通过地底岩层2中环形空隙的层层加热、过滤后，进入换热岩层8，所述深井1设置于换热岩层3中，所述二级热泵包括设置于深井内的热泵3和设置于深井外的换热器5，换热器一端通过介质出管与热泵6连接、另一端连连接有介质进管7，介质进管为2-5根，沿深井竖直均匀分布、并穿过深井1底部延伸进地底岩层2中，介质进管7外壁与深井之间安装有封闭环4，封闭环4为可膨胀型封闭环，封闭环4将深井1和地底岩层2进行分隔，保证了换热系统和储热系统的独立存在，杜绝了热量的短路现象。所述深井1与换热岩层8接触位置的侧壁上为孔隙结构，深井1通过孔隙结构与换热岩层8连通，进入换热岩层8的换热介质通过孔隙结构进入深井中，孔隙结构能够在阻挡颗粒岩石的同时，允许热水流或热空气流通过，被热泵3从介质出管6提至深井外，介质出管将吸收井壁干热岩地热的热量升温后的换热介质提取至地面，换热介质可以是水或CO2，介质出管外还可以套装有外筒体或者保温层，进而防止热量散失。
工作原理：
该深层地下热储提能设备由地上、地下两部分组成，由井内热泵3、换热器5构成地上二级换热，由地底岩层2、换热岩层8构成地下一级换热，两者通过介质出管6、介质进管7连接；地底岩层2中存在不规则的裂隙，这些裂隙最终和换热岩层8连通；换热介质（水或CO2）通过介质进管7进入地底岩层2，吸收岩层中的热量；通过岩层中的裂隙，换热介质从地底岩层2中进入换热岩层8，最终通过井内热泵3、介质出管6进入换热器5，在换热器5内将热量释放给用热用户，降温后的换热介质（水或CO2）通过介质进管7再次进入地底岩层2吸收热量，由此周而复始形成换热循环系统，在此循环过程中，低温的换热介质在地底岩层中内吸收热量，加热后的高温介质然后提至井外，利用吸取的地热热能用于供暖。此种结构，通过两级换热结构，最大化地提取井内地热的热能，热能提取效率大大提高。
Claims (3)
1.一种深层地下热储提能设备，其特征在于：包括深井、一级热泵和二级热泵，所述一级热泵包括地底岩层和换热岩层，所述深井设置于换热岩层中，所述二级热泵包括设置于深井内的热泵和设置于深井外的换热器，换热器一端通过介质出管与热泵连接、另一端连接有介质进管，所述介质进管穿过深井底部延伸进地底岩层中，介质进管外壁与深井之间安装有封闭环，所述深井与换热岩层接触的侧壁处为孔隙结构，深井通过孔隙结构与换热岩层连通。
2.根据权利要求1所述的深层地下热储提能设备，其特征在于：所述深井底部设置于地底岩层中。
3.根据权利要求1所述的深层地下热储提能设备，其特征在于：所述介质进管为2-5根，沿深井竖直均匀分布、并向下深入地底岩层中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721816561.4U CN207881267U (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 深层地下热储提能设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721816561.4U CN207881267U (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 深层地下热储提能设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207881267U true CN207881267U (zh) | 2018-09-18 |
Family
ID=63503166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721816561.4U Active CN207881267U (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 深层地下热储提能设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207881267U (zh) |
-
2017
- 2017-12-22 CN CN201721816561.4U patent/CN207881267U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107939621B (zh) | 基于翅片套管开发热干岩地热能的s-co2发电系统及方法 | |
| CN205690487U (zh) | 一种干热岩供暖装置 | |
| CN104713259A (zh) | 一种提取干热岩热能的方法及系统 | |
| CN112268474A (zh) | 一种地热能提取装置及提取方法 | |
| CN206683273U (zh) | 一种超深井干热岩蒸汽透平式热泵余热回收供热系统 | |
| CN209893671U (zh) | 一种基于闭合回路热媒管的高效地热利用系统 | |
| CN209926635U (zh) | 增强型地埋管换热器综合利用系统 | |
| CN207113272U (zh) | 一种新型中深层地热能间接供热系统 | |
| CN205878666U (zh) | 一种地埋式换热能量桩 | |
| CN209084870U (zh) | 一种中深层地热能吸收压缩式一体化集中供热系统 | |
| CN207881267U (zh) | 深层地下热储提能设备 | |
| CN209084871U (zh) | 一种中深层地热水井换热、供热系统 | |
| CN209025658U (zh) | 一种油田矿井余热利用系统 | |
| CN112303942B (zh) | 一种干热岩非压裂对接井取热装置 | |
| CN215864110U (zh) | 中深层地热能取热结构 | |
| CN215216745U (zh) | 一种中深层大孔径同心型换热结构 | |
| CN206581994U (zh) | 一种利用两相管气泡泵的中低温热能联合发电系统 | |
| CN216076997U (zh) | 一种大口径中深层同心管换热井身结构 | |
| CN106322830A (zh) | 一种高效中深层地热井下取热系统 | |
| CN208106392U (zh) | 一种地热井 | |
| CN206683261U (zh) | 蓄集地热能的二氧化碳蓄能装置 | |
| CN203010991U (zh) | 一种深层地热利用装置 | |
| CN207279993U (zh) | 免采变形适应地岩集束热管供热设备 | |
| CN206785571U (zh) | 单井干热岩发电系统 | |
| CN213714054U (zh) | 一种地热能提取装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 450000 No. 1, unit 4, 38 Nong Ke Road, Jinshui District, Zhengzhou, Henan, 2002 Patentee after: Henan ward Environmental Technology Co., Ltd Address before: 450000, No. 1, unit 4, building 38, 2004 agricultural road, Jinshui District, Henan, Zhengzhou Patentee before: Zhengzhou World Air-conditioning Co., Ltd. |