CN112944703A - 深浅结合的eht耦合换热井*** - Google Patents
深浅结合的eht耦合换热井*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN112944703A CN112944703A CN202110319877.7A CN202110319877A CN112944703A CN 112944703 A CN112944703 A CN 112944703A CN 202110319877 A CN202110319877 A CN 202110319877A CN 112944703 A CN112944703 A CN 112944703A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- shallow
- deep
- heat exchange
- heat
- 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
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F24T10/15—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 using bent tubes; using tubes assembled with connectors or with return headers
-
- 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
- F24T10/17—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 using tubes closed at one end, i.e. return-type tubes
-
- 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)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
一种深浅结合的EHT耦合换热井***。其包括中深层主井、多个辅助浅井、高温水连接管路、低温水连接管路和内循环泵；本发明提供的深浅结合的EHT耦合换热井***具有如下有益效果：可在非供热季节利用深层主井来提升辅助浅井周围的土壤温度，由此对辅助浅井进行蓄热，待供热季节时就可增加提供给用户终端的总热量，从而实现跨季高效、低成本蓄热，这样可在不大幅增加成本和占地面积的前提下提高地热的可持续、高性价比、环保开发，并且可以充分利用地热的能量。另外，采用散热和保温两种材料制成的浅U型地埋管可进一步提高蓄热和取热的效果。
Description
技术领域
本发明属于地热井换热技术领域，特别是涉及一种深浅结合的EHT(增强换热)耦合换热井***。
背景技术
地热井换热技术是一个环境友好的换热途径，能够彻底解决对地下水资源的依赖，杜绝了地下水位下降、地下水污染、热污染等等问题，但是，由于核心的换热技术没有突破，存在着成本高、产出小，能效低等缺陷，虽然中深层换热井的单井换热量比较大，但是投入偏高，从投入产出比进行分析，缺乏经济性；而传统浅层地埋管的投资虽然低，但是取热量很低，且不可持续取热。以上两种地热开发技术，均不具备商业推广的价值。地热的可持续、高性价比、环保开发是未来对地热能利用的大前提，因此必须对原有的换热技术进行突破
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种深浅结合的EHT耦合换热井***。
为了达到上述目的，本发明提供的深浅结合的EHT耦合换热井***包括中深层主井、多个辅助浅井、高温水连接管路、低温水连接管路、内循环泵、深U型地埋管和浅U型地埋管；其中，中深层主井内设有深U型地埋管；辅助浅井内设有浅U型地埋管；每个浅U型地埋管的进水口和排水口分别通过高温水连接管路和低温水连接管路与深U型地埋管的出水口和入水口相连接；内循环泵安装在高温水连接管路或低温水连接管路上；并且中深层主井的出水口和多个辅助浅井的排水口分别通过循环管路经热水汇总管连接热泵机组，热泵机组的出口通过管路连接用户终端；中深层主井的入水口和多个辅助浅井的进水口分别通过循环管路经回水汇总管连接用户终端。
所述的浅U型地埋管由入井段管路和出井段管路构成，其中入井段管路采用散热材料制成，出井段管路采用保温材料制成。
所述的中深层主井的深度小于等于6000米，辅助浅井的深度小于等于1000米。
所述的深U型地埋管能够用换热管来代替；换热管垂直设置在深层主井内，下端呈开口状且与深层主井的底面间存在距离；此时每个浅U型地埋管的进水口和排水口分别通过高温水连接管路和低温水连接管路与换热管的上端口和深层主井相连接。
本发明提供的深浅结合的EHT耦合换热井***具有如下有益效果：
可在非供热季节利用深层主井来提升辅助浅井周围的土壤温度，由此对辅助浅井进行蓄热，待供热季节时就可增加提供给用户终端的总热量，从而实现跨季高效、低成本蓄热，这样可在不大幅增加成本和占地面积的前提下提高地热的可持续、高性价比、环保开发，并且可以充分利用地热的能量。另外，采用散热和保温两种材料制成的浅U型地埋管可进一步提高蓄热和取热的效果。
附图说明
图1为本发明提供的深浅结合的EHT耦合换热井***俯视图。
图2为非供热季节时实施例1提供的深浅结合的EHT耦合换热井***工作原理正视图。
图3为供热季节时实施例1提供的深浅结合的EHT耦合换热井***工作原理示意图。
图4为非供热季节时实施例2提供的深浅结合的EHT耦合换热井***中深层主井部位结构正视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
如图1-图3所示，本实施例提供的深浅结合的EHT耦合换热井***包括中深层主井1、多个辅助浅井2、高温水连接管路3、低温水连接管路4、内循环泵5、深U型地埋管6和浅U型地埋管7；其中，中深层主井1内设有深U型地埋管6；辅助浅井2内设有浅U型地埋管7；每个浅U型地埋管7的进水口和排水口分别通过高温水连接管路3和低温水连接管路4与深U型地埋管6的出水口和入水口相连接；内循环泵5安装在高温水连接管路3或低温水连接管路4上；并且中深层主井1的出水口和多个辅助浅井2的排水口分别通过循环管路经热水汇总管8连接热泵机组9，热泵机组9的出口通过管路连接用户终端11；中深层主井1的入水口和多个辅助浅井2的进水口分别通过循环管路经回水汇总管10连接用户终端11。
所述的浅U型地埋管7由入井段管路7－1和出井段管路7－2构成，其中入井段管路7－1采用散热材料制成，出井段管路7－2采用保温材料制成。
所述的中深层主井1的深度小于等于6000米，辅助浅井2的深度小于等于1000米。
现将本实施例提供的深浅结合的EHT耦合换热井***的工作原理阐述如下：
在非供热季节，如图2所示，关闭循环管路上的阀门，开启内循环泵5。利用内循环泵5抽取深U型地埋管6内的高温循环水，将该高温循环水通过高温水连接管路3送入浅U型地埋管7内，由于高温循环水的温度比较高，且已超过浅U型地埋管7底部循环水的温度，因此在浅U型地埋管7内持续循环后，通过交换热量提升了浅U型地埋管7周围的土壤温度，即是一个对辅助浅井2的蓄热过程。高温循环水经过浅U型地埋管7后将变成低温循环水，之后通过低温水连接管路4流回深U型地埋管6内。另外，由于浅U型地埋管7采用散热和保温两种材料制成，高温循环水经过采用散热材料制成的入井段管路7－1时，热量迅速转移到浅U型地埋管7周围的土壤，而采用保温材料制成的出井段管路7－2则可以对降温后的低温循环水进行保温，从而可实现跨季高效、低成本蓄热。
在供热季节，如图3所示，打开循环管路上的阀门，停止内循环泵5的运行。这时来自用户终端11且与室内空气进行过热交换的冷循环水将在***循环泵的加压和重力双重作用下通过回水汇总管10和各循环管路分别流入深U型地埋管6和浅U型地埋管7内，在流经深U型地埋管6和浅U型地埋管7过程中，该冷循环水将通过深U型地埋管6和浅U型地埋管7的管壁与大地间进行热交换，从大地吸收热量而变成热循环水，然后通过循环管路经热水汇总管8流入热泵机组9；最后再经相应的管路流入用户终端11；在用户终端11中，该热循环水将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。
实施例2：
如图4所示，本实施例提供的深浅结合的EHT耦合换热井***是将深U型地埋管6用换热管12来代替；换热管12垂直设置在深层主井1内，下端呈开口状且与深层主井1的底面间存在距离；此时每个浅U型地埋管7的进水口和排水口分别通过高温水连接管路3和低温水连接管路4与换热管12的上端口和深层主井1相连接。其它结构相同。
在非供热季节，关闭循环管路上的阀门，开启内循环泵5。利用内循环泵5抽取换热管12内的高温循环水，将该高温循环水通过高温水连接管路3送入浅U型地埋管7内，由于高温循环水的温度比较高，且已超过浅U型地埋管7底部循环水的温度，因此在浅U型地埋管7内持续循环后，通过交换热量提升了浅U型地埋管7周围的土壤温度，即是一个对辅助浅井2的蓄热过程。高温循环水经过浅U型地埋管7后将变成低温循环水，之后通过低温水连接管路4流回深层主井1内，然后沿井壁环空向下流动到井底后，再从换热管12下端的开口流入换热管12的内部，之后在换热管12内向上流动，在此过程中，该低温循环水将通过换热管12的管壁与大地间进行热交换，从大地吸收热量而变成高温循环水，如此反复。
供热季节的工作过程同实施例1，在此不再重新叙述。
Claims (4)
1.一种深浅结合的EHT耦合换热井***，其特征在于：所述的深浅结合的EHT耦合换热井***包括中深层主井(1)、多个辅助浅井(2)、高温水连接管路(3)、低温水连接管路(4)、内循环泵(5)、深U型地埋管(6)和浅U型地埋管(7)；其中，中深层主井(1)内设有深U型地埋管(6)；辅助浅井(2)内设有浅U型地埋管(7)；每个浅U型地埋管(7)的进水口和排水口分别通过高温水连接管路(3)和低温水连接管路(4)与深U型地埋管(6)的出水口和入水口相连接；内循环泵(5)安装在高温水连接管路(3)或低温水连接管路(4)上；并且中深层主井(1)的出水口和多个辅助浅井(2)的排水口分别通过循环管路经热水汇总管(8)连接热泵机组(9)，热泵机组(9)的出口通过管路连接用户终端(11)；中深层主井(1)的入水口和多个辅助浅井(2)的进水口分别通过循环管路经回水汇总管(10)连接用户终端(11)。
2.根据权利要求1所述的深浅结合的EHT耦合换热井***，其特征在于：所述的浅U型地埋管7由入井段管路(7－1)和出井段管路(7－2)构成，其中入井段管路(7－1)采用散热材料制成，出井段管路(7－2)采用保温材料制成。
3.根据权利要求1所述的深浅结合的EHT耦合换热井***，其特征在于：所述的中深层主井(1)的深度小于等于6000米，辅助浅井(2)的深度小于等于1000米。
4.根据权利要求1或3所述的深浅结合的EHT耦合换热井***，其特征在于：所述的深U型地埋管(6)能够用换热管(12)来代替；换热管(12)垂直设置在深层主井(1)内，下端呈开口状且与深层主井(1)的底面间存在距离；此时每个浅U型地埋管(7)的进水口和排水口分别通过高温水连接管路(3)和低温水连接管路(4)与换热管(12)的上端口和深层主井(1)相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110319877.7A CN112944703A (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 深浅结合的eht耦合换热井*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110319877.7A CN112944703A (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 深浅结合的eht耦合换热井*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112944703A true CN112944703A (zh) | 2021-06-11 |
Family
ID=76227794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110319877.7A Pending CN112944703A (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 深浅结合的eht耦合换热井*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112944703A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110002377A (ko) * | 2009-07-01 | 2011-01-07 | 농업회사법인 농산무역 유한회사 | 심정펌프장치와 공기열 히트펌프장치를 이용한 열원저장식 지열 히트펌프 시스템 |
| CN109340864A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 陕西省煤田地质集团有限公司 | 一种中深层与浅层地热能联合供热及浅层地热能补热*** |
| CN109869935A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-11 | 河北工程大学 | 一种地热能复合运行*** |
| CN211400375U (zh) * | 2019-11-26 | 2020-09-01 | 上海中金能源投资有限公司 | 地源热泵供热*** |
| CN214581875U (zh) * | 2021-03-25 | 2021-11-02 | 沈国华 | 深浅结合的eht耦合换热井*** |
-
2021
- 2021-03-25 CN CN202110319877.7A patent/CN112944703A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110002377A (ko) * | 2009-07-01 | 2011-01-07 | 농업회사법인 농산무역 유한회사 | 심정펌프장치와 공기열 히트펌프장치를 이용한 열원저장식 지열 히트펌프 시스템 |
| CN109340864A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 陕西省煤田地质集团有限公司 | 一种中深层与浅层地热能联合供热及浅层地热能补热*** |
| CN109869935A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-11 | 河北工程大学 | 一种地热能复合运行*** |
| CN211400375U (zh) * | 2019-11-26 | 2020-09-01 | 上海中金能源投资有限公司 | 地源热泵供热*** |
| CN214581875U (zh) * | 2021-03-25 | 2021-11-02 | 沈国华 | 深浅结合的eht耦合换热井*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101650098B (zh) | 一种太阳能-地源热泵自平衡综合应用*** | |
| CN201488394U (zh) | 一种太阳能－地源热泵自平衡综合应用*** | |
| CN101701733B (zh) | 太阳能-地源热泵-地板辐射采暖联合供热*** | |
| CN107504547A (zh) | 一种基于深层地热能的供热*** | |
| CN111964133A (zh) | 一种用于冬季采暖的废弃油井地热能季节性储热*** | |
| CN207365408U (zh) | 一种模块化承压热泵*** | |
| CN214581875U (zh) | 深浅结合的eht耦合换热井*** | |
| CN213480347U (zh) | 一种太阳能跨季节储热供热*** | |
| CN101922754A (zh) | 太阳能跨季节蓄热采暖*** | |
| CN110701667B (zh) | 一种复合太阳能与土壤源热泵的供能***及其运行方法 | |
| CN210891852U (zh) | 一种土壤源热泵单一供热工况下的补热蓄热*** | |
| CN209470274U (zh) | 一种复合热源形式的低环境温度耦合热泵供暖*** | |
| CN115823757B (zh) | 多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热*** | |
| CN208349387U (zh) | 跨季蓄热与短期储热相结合的供暖*** | |
| CN215062565U (zh) | 一种利用电厂余热的岩土储能热泵*** | |
| CN112944703A (zh) | 深浅结合的eht耦合换热井*** | |
| CN202692214U (zh) | 新型直接空冷机组高效供暖*** | |
| CN201836970U (zh) | 太阳能跨季节蓄热采暖*** | |
| CN212987684U (zh) | 同井浅层与中深层地热耦合换热***及供热供冷*** | |
| CN210197760U (zh) | 中深层地热水利用*** | |
| CN210292427U (zh) | 一种矿井废热土壤源混合式热泵*** | |
| CN208846521U (zh) | 太阳能跨季节蓄能与地源热泵联合供暖*** | |
| CN201662251U (zh) | 真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水*** | |
| CN207599839U (zh) | 一种太阳能做辅助热源的别墅用地源热泵 | |
| CN214536929U (zh) | Eht热源井耦合空气蓄热取热*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |