CN105605645A - 深层地热岩供热*** - Google Patents

深层地热岩供热*** Download PDF

Info

Publication number
CN105605645A
CN105605645A CN201610104921.1A CN201610104921A CN105605645A CN 105605645 A CN105605645 A CN 105605645A CN 201610104921 A CN201610104921 A CN 201610104921A CN 105605645 A CN105605645 A CN 105605645A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
heat
heating system
rock
pressure break
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.)
Pending
Application number
CN201610104921.1A
Other languages
English (en)
Inventor
邢培奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201610104921.1A priority Critical patent/CN105605645A/zh
Publication of CN105605645A publication Critical patent/CN105605645A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/11—Geothermal energy
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种深层地热岩供热***，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。本发明利用简单的换热***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***施工容易，操作简单，造价低廉。

Description

深层地热岩供热***
技术领域
本发明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***。
背景技术
增强型地热***，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***，利用单体换热***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。
发明内容
本发明实施例提供了一种深层地热岩供热***，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***。
本发明实施例公开了如下技术方案：
一种深层地热岩供热***，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。
本公开的发明实施例提供的一种深层地热岩供热***，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发明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为本发明根据实施例提供的一种深层地热岩供热***的结构示意图。
附图2为本发明根据实施例提供的另一种深层地热岩供热***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***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***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***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***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。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深层地热岩供热***，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***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***，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***，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***，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***，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。
CN201610104921.1A 2016-02-26 2016-02-26 深层地热岩供热*** Pending CN105605645A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610104921.1A CN105605645A (zh) 2016-02-26 2016-02-26 深层地热岩供热***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610104921.1A CN105605645A (zh) 2016-02-26 2016-02-26 深层地热岩供热***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105605645A true CN105605645A (zh) 2016-05-25

Family

ID=55985803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610104921.1A Pending CN105605645A (zh) 2016-02-26 2016-02-26 深层地热岩供热***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105605645A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107514838A (zh) * 2017-09-29 2017-12-26 上海中金能源投资有限公司 中深层地热源热泵***
CN110230897A (zh) * 2019-06-27 2019-09-13 山东中基圆方能源有限公司 干热型（egs）单泵地热***及其施工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11182943A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Kubota Corp 地中熱交換器
CN1451818A (zh) * 2002-04-12 2003-10-29 米砂瓦环境技术株式会社 利用地热的融雪装置
CN2830984Y (zh) * 2005-03-28 2006-10-25 潘戈 一种竖埋式地热换热装置
CN101349450A (zh) * 2008-06-27 2009-01-21 赵铭 深层地热可再生能源冬季采暖方法
CN105352003A (zh) * 2015-12-01 2016-02-24 邢培奇 增强型地热供热***
CN205351454U (zh) * 2016-02-26 2016-06-29 邢培奇 深层地热岩供热***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11182943A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Kubota Corp 地中熱交換器
CN1451818A (zh) * 2002-04-12 2003-10-29 米砂瓦环境技术株式会社 利用地热的融雪装置
CN2830984Y (zh) * 2005-03-28 2006-10-25 潘戈 一种竖埋式地热换热装置
CN101349450A (zh) * 2008-06-27 2009-01-21 赵铭 深层地热可再生能源冬季采暖方法
CN105352003A (zh) * 2015-12-01 2016-02-24 邢培奇 增强型地热供热***
CN205351454U (zh) * 2016-02-26 2016-06-29 邢培奇 深层地热岩供热***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾义金: "《石油工程新技术青年论坛论文集》", 30 June 2014, 中国石化出版社 *
魏文杰: "《采油工程》", 30 April 1981, 石油工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107514838A (zh) * 2017-09-29 2017-12-26 上海中金能源投资有限公司 中深层地热源热泵***
CN110230897A (zh) * 2019-06-27 2019-09-13 山东中基圆方能源有限公司 干热型（egs）单泵地热***及其施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stober et al. Geothermal energy
CN205102461U (zh) 增强型地源热泵冷热复合***
CN107763712B (zh) 单井地热联合太阳能供暖***
KR20100049052A (ko) 지열 에너지 시스템 및 작동 방법
KR20100049051A (ko) 지열 에너지 시스템 및 작동 방법
Zhang et al. Evaluation of developing an enhanced geothermal heating system in northeast China: Field hydraulic stimulation and heat production forecast
Yu et al. Enhanced heat extraction for deep borehole heat exchanger through the jet grouting method using high thermal conductivity material
CN205351454U (zh) 深层地热岩供热***
CN203880988U (zh) 深层干热岩层地热组合换热***
CN105352003A (zh) 增强型地热供热***
CN103954060A (zh) 深层干热岩层地热组合换热***
CN205225594U (zh) 地热中低温发电***
CN105605645A (zh) 深层地热岩供热***
CN206647084U (zh) 一种干热岩地热开采装置
CN206131498U (zh) 干热岩（egs）热管采热装置
CN205505144U (zh) 一种利用干热岩热能的高效清洁能源供热***
Stober et al. Uses of Geothermal Energy
CN205174670U (zh) 地热能空气式冷热复合***
CN105371341A (zh) 增强型地热供暖***
CN205174512U (zh) 增强型地热供热***
CN205174513U (zh) 增强型地热供暖***
KR101403687B1 (ko) 지열을 이용한 냉난방 시스템용 열교환장치
CN111365752B (zh) 一种太阳能联合双井闭式增强型地热供暖***
CN202470523U (zh) 一种从地壳增温层获取热量的装置
CN204830951U (zh) 强化换热的地下深层岩层换热***

Legal Events

Date Code Title Description
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Xing Peiqi

Document name: Notification of Passing Examination on Formalities

C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160525