深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng),由下述部分構(gòu)成：地下深層干熱巖層鉆孔內(nèi)設(shè)有一組或多組密閉的金屬換熱器，換熱器內(nèi)一次充注好所需換熱用內(nèi)部循環(huán)水，換熱器內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管上設(shè)有水泵，換熱器通過進(jìn)水管連接至熱泵機(jī)組，熱泵機(jī)組通過出水管連通至換熱器，多組換熱器通過進(jìn)水管和出水管并聯(lián)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了利用換熱管外壁與干熱巖層進(jìn)行熱交換，提高換熱能力及減小功耗的多管換熱。本實(shí)用新型能夠保證地下?lián)Q熱系統(tǒng)群有足夠的換熱能力來滿足工程熱負(fù)荷的需要。同時(shí)節(jié)省投資和水泵功耗，使每個(gè)換熱系統(tǒng)最大限度的參與換熱，對(duì)地面建筑無影響。因此整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)低，易于施工。本實(shí)用新型是一種全新的利用地?zé)峒夹g(shù)方法。
【專利說明】深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及深層干熱巖層地?zé)釗Q熱系統(tǒng)，尤其是涉及深層干熱巖層地?zé)峤M合 換熱系統(tǒng)。 技術(shù)背景
[0002] 地球內(nèi)部的熱能統(tǒng)稱為地?zé)崮?，它是地球?nèi)部長(zhǎng)壽命放射性同位素?zé)岷朔磻?yīng)產(chǎn)生 的能量，是地球內(nèi)部普遍存在的新型清潔能源，儲(chǔ)量巨大，無污染，不受地面氣候等條件的 影響，全球地?zé)崮苜Y源總量，相當(dāng)于現(xiàn)在全球資源總消耗量的45萬倍。
[0003] 早在1970年地質(zhì)部部長(zhǎng)李四光先生就高瞻遠(yuǎn)矚地提出"地下是一個(gè)大熱庫，是人 類開辟自然能源的一個(gè)新來源，就像人類發(fā)現(xiàn)煤炭、石油可以燃燒一樣"。而大部分的地?zé)?能都儲(chǔ)存于巖石中，稱為干熱巖。
[0004] 據(jù)初步估算：我國(guó)干熱巖在地下2000m - 4000m范圍內(nèi)，主要的高熱流區(qū)約190萬 km2。儲(chǔ)存的熱量相當(dāng)于51. 6萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤炭。
[0005] 干熱巖供熱技術(shù)是指通過鉆機(jī)向地下一定深度干熱巖層鉆孔，在鉆孔中安裝一種 密閉的金屬換熱器，在內(nèi)充滿換熱介質(zhì)，通過換熱器傳導(dǎo)將地下深度的熱能導(dǎo)出，并通過專 用設(shè)備系統(tǒng)向地面建筑物供熱的新技術(shù)。
[0006] 為了突出這一新技術(shù)的特點(diǎn)，以便與開采地下水區(qū)別開來，將這一新技術(shù)命名為 干熱巖供熱技術(shù)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型的目的是提供一種可不取地下熱水，提高換熱能力及減小功耗的深層 干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng)。
[0008] 本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱 系統(tǒng)，包括進(jìn)水管（1)、出水管（3)、水泵（4)、熱泵機(jī)組（5)、換熱器（6)和干熱巖層（7)，干 熱巖層（7)鉆孔內(nèi)設(shè)有一組或多組密閉的金屬換熱器（6)，換熱器（6)內(nèi)一次充注好所需換 熱用內(nèi)部循環(huán)水，換熱器（6)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管（1)和出水管（3)，進(jìn)水管（1)上設(shè)有水泵（4)， 換熱器（6)通過進(jìn)水管（1)連接至熱泵機(jī)組（5)，熱泵機(jī)組（5)通過出水管（3)連通至換熱 器（6)，多組換熱器（6)通過進(jìn)水管（1)和出水管（3)并聯(lián)。
[0009] 所述的換熱器￠)的數(shù)量根據(jù)工程熱負(fù)荷量確定。
[0010] 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0011] (1)本實(shí)用新型可以根據(jù)工程項(xiàng)目熱負(fù)荷量的大小來確定換熱器的數(shù)量和深度， 保證地下?lián)Q熱系統(tǒng)有足夠的換熱能力來滿足工程熱負(fù)荷的需要。
[0012] (2)換熱器采用全封閉循環(huán)系統(tǒng)，向地下深處2000-5000m安裝換熱器，通過換熱 器管外壁與周圍干熱巖層換熱，不抽取地下水，防止地下水位下降，因此對(duì)地面建筑無影響 節(jié)省投資和水泵數(shù)量，使每個(gè)換熱系統(tǒng)最大限度的參與換熱。
[0013] (3)本實(shí)用新型從根本上解決了換熱問題，實(shí)現(xiàn)了普遍利用高溫干熱巖熱能的目 的。
[0014] (4)普遍適用。鉆孔位置的選定比較靈活，一般不受場(chǎng)地條件制約，每個(gè)建筑物下 都有地?zé)崮?，開發(fā)地?zé)崮茉诘孛嫔暇哂衅毡樾浴?br> [0015] (5)綠色環(huán)保。無廢氣、廢液、廢渣等任何排放，能量來自地?zé)?，治污減霾成效顯著。
[0016] (6)保護(hù)水資源。本實(shí)用新型與地下水隔離，僅通過換熱器管壁與高溫巖層換熱， 不抽取地下熱水，也不使用地下水。
[0017] (7)高效節(jié)能。本實(shí)用新型換熱器提高了地下吸熱導(dǎo)熱效率。一個(gè)換熱孔可以解 決1-1. 3萬平米建筑的供暖。
[0018] (8)系統(tǒng)壽命長(zhǎng)。地下?lián)Q熱器采用J55特種鋼材制造，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓，壽 命與建筑壽命相當(dāng)。
[0019] (9)安全可靠?？讖叫。?00毫米），深度在2000米以下，對(duì)建筑地基無任何影響， 地下無運(yùn)動(dòng)部件；利用地下高溫?zé)嵩垂?，系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0020] (10)對(duì)整個(gè)換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求低，向地下中、深層取熱，增加單孔取熱量，擴(kuò)大 供熱面積，可減少鉆孔數(shù)，降低開發(fā)成本。因此整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)低，易于施工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 附圖為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] -種深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng)，包括進(jìn)水管1、出水管3、水泵4、熱泵機(jī)組 5、 換熱器6和干熱巖層7。地下深層干熱巖層7鉆孔內(nèi)設(shè)有一組或多組密閉的金屬換熱器 6, 換熱器6內(nèi)一次充注好所需換熱用內(nèi)部循環(huán)水，換熱器6內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管1和出水管3,進(jìn) 水管1上設(shè)有水泵4,換熱器6通過進(jìn)水管1連接至熱泵機(jī)組5,熱泵機(jī)組5通過出水管3 連通至換熱器6,多組換熱器6通過進(jìn)水管1和出水管3并聯(lián)。換熱器6的數(shù)量根據(jù)工程熱 負(fù)荷量確定。
[0023] 本實(shí)用新型運(yùn)行時(shí)，打開水泵4,循環(huán)水通過進(jìn)水管1經(jīng)過熱泵機(jī)組5吸熱后，由出 水管3將循環(huán)水注入換熱管6內(nèi)。循環(huán)水利用換熱管外壁2與干熱巖層7進(jìn)行熱交換。熱 泵機(jī)組5吸熱后向建筑物供熱取暖。
[0024] 本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例
[0025] ?干熱巖供熱
[0026] 西安市某大廈住宅、商場(chǎng)供熱項(xiàng)目。項(xiàng)目總建筑面積38000平米，其中住宅25000 平米，商業(yè)13000平米。
[0027] (1)鉆孔數(shù)：3個(gè)，鉆孔深：2000m
[0028] (2)技術(shù)特點(diǎn)：在鉆孔中放入超長(zhǎng)密閉金屬換熱器，將地下熱能導(dǎo)出。
[0029] (3)功能：冬季供熱
[0030] (4)效益計(jì)算（按每萬平米計(jì)算）
[0031] A.與燃煤鍋爐比較替代使用標(biāo)煤：163噸/每萬平米/每采暖季。
[0032] B.減少C02排放量：428. 4噸/每萬平米/每采暖季。
[0033] C.減少S02排放量：1. 36噸/每萬平米/每采暖季。
[0034] 用此項(xiàng)新技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯：熱源更穩(wěn)定；取熱供熱效率更高；環(huán)保節(jié)能；社會(huì)效益顯 著。據(jù)計(jì)算，用此項(xiàng)技術(shù)從地下2000m處取熱，其運(yùn)行成本約是集中供熱的35%。
[〇〇35] 如果進(jìn)行規(guī)?；茝V，在一個(gè)采暖季（4個(gè)月），以100萬平米建筑為例，采用干熱 巖供熱技術(shù)，可比燃煤鍋爐節(jié)約標(biāo)煤1. 6萬噸，減少C02約4. 3萬噸，減少S02約136噸，環(huán) 境效益十分顯著。
【權(quán)利要求】
1. 一種深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng)，包括進(jìn)水管（1)、出水管（3)、水泵（4)、熱泵 機(jī)組（5)、換熱器（6)和干熱巖層（7)，其特征在于：干熱巖層（7)鉆孔內(nèi)設(shè)有一組或多組密 閉的金屬換熱器（6)，換熱器（6)內(nèi)一次充注好所需換熱用內(nèi)部循環(huán)水，換熱器（6)內(nèi)設(shè)有 進(jìn)水管（1)和出水管（3)，進(jìn)水管（1)上設(shè)有水泵（4)，換熱器（6)通過進(jìn)水管（1)連接至 熱泵機(jī)組（5)，熱泵機(jī)組（5)通過出水管（3)連通至換熱器（6)，多組換熱器（6)通過進(jìn)水 管⑴和出水管⑶并聯(lián)。
2. 如權(quán)利要求1所述的深層干熱巖層地?zé)峤M合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述的換熱器 (6)的數(shù)量根據(jù)工程熱負(fù)荷量確定。
【文檔編號(hào)】F24J3/08GK203880988SQ201420229928
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】李建峰 申請(qǐng)人:李建峰