CN215108890U - 一种密闭井筒循环换热***试验平台 - Google Patents
一种密闭井筒循环换热***试验平台 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种密闭井筒循环换热***试验平台，其中所述的套管延伸至地下，套管内安装有内管柱；内管柱出口与循环泵A进口连接，循环泵A出口与热泵热源侧进口连接，热泵负荷侧出口连接循环泵B，循环泵B出口与冷却***进口连接，冷却***出口连接热泵；优点为：本实用新型研究不同运行条件下井筒内换热能力，实时监测数据，验证运行后取热功率的衰减，为循环换热技术提供全面精确的试验数据；验证不同类型内管柱隔热保温能力及运行效果，考虑材料及制造成本获取经济及性能最优化；验证不同循环流量下的换热量，形成换热量随流量变化规律曲线；调整循环液入井温度，验证循环液不同入井温度下井内取热情况，为后期地面匹配热泵提供参考。
Description
技术领域
本实用新型涉及地热开采技术领域，尤其是涉及一种密闭井筒循环换热***试验平台。
背景技术
地热能泛指地球能够释放的热能，是绿色、清洁能源，火山喷发、地表温泉、高温或中温的地下水都表明地球内部蕴含有巨大的热能。地热能储存于地下，不受气候条件的影响，既可作为基本负荷能，也可作为峰值负荷能使用，具有成本低、占地少、稳定性好等特点，相对于其他可再生能源更有发展潜力。
目前，中深层地热资源主要采用采灌式水热开采技术，需同时配套采水井及回灌井。现政策要求采出水完全回灌，部分地区采用加压回灌方式经济效益差；勘探开发过程中，由于对热储层认识不清，地热井钻出“干井”的情况时有发生。
在密闭井筒循环换热***中，井筒密封，液体在全密闭***内循环。类似油、水井反洗井过程，运行过程中在套管与隔热管环空中注入冷水，冷水向下流动中被加热升温，当水流到井筒底部之后，进入隔热内管上升，返出地面，完成循环。热水回到地面后，通过热泵机组继续提温，用于建筑供暖，冷却之后的循环水再次进入地下换热循环，实现取热不取水。
为论证该***是否能满足供热需求、出口水温随时间的变化情况，获取不同注入温度、流量等参数下***的运行情况，从而获取***最优运行参数，匹配合适的热泵机组，获取最大供热能力。
发明内容
本实用新型的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种密闭井筒循环换热***试验平台。
本实用新型新的技术方案是：一种密闭井筒循环换热***试验平台，包括套管、内管柱、循环泵A、循环泵B、变频器A、变频器B、热泵及冷却***，所述的套管延伸至地下，所述的套管内安装有内管柱，且内管柱与套管间形成环空；所述的内管柱出口通过管线与循环泵A进口连接，且循环泵A通过线缆连接有变频器A，所述的循环泵A出口与热泵热源侧进口连接，所述的热泵负荷侧出口连接有循环泵B，且循环泵B通过线缆与变频器B连接，所述的循环泵B出口与冷却***进口连接，所述的冷却***出口连接热泵。
所述的内管柱为内衬油管或聚乙烯管或隔热保温管。
所述的隔热保温管的隔热材料为发泡聚氨酯或玻璃纤维或气凝胶。
所述的套管为钢制管。
所述的冷却***为风冷***。
所述的循环泵A及循环泵B为变频水泵。
所述的热泵一侧为热源侧循环，热泵另一侧为负荷侧循环。
本实用新型的有益效果为：本实用新型研究不同运行条件下井筒内换热能力，实时监测数据，验证运行后取热功率的衰减，为循环换热技术提供全面精确的试验数据；验证不同类型内管柱隔热保温能力及运行效果，考虑材料及制造成本获取经济及性能最优化；验证不同循环流量下的换热量，形成换热量随流量变化规律曲线；调整循环液入井温度，验证循环液不同入井温度下井内取热情况，为后期地面匹配热泵提供参考。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：其中：1为套管、2为内管柱、3为循环泵A、4为变频器A、5为热泵、6为循环泵B、7为变频器B、8为冷却***。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
一种密闭井筒循环换热***试验平台，包括套管1、内管柱2、循环泵A3、循环泵B6、变频器A4、变频器B7、热泵5及冷却***8，所述的套管1延伸至地下，所述的套管1内安装有内管柱2，且内管柱2与套管1间形成环空；所述的内管柱2出口通过管线与循环泵A3进口连接，且循环泵A3通过线缆连接有变频器A4，所述的循环泵A3出口与热泵5热源侧进口连接，所述的热泵5负荷侧出口连接有循环泵B6，且循环泵B6通过线缆与变频器B7连接，所述的循环泵B6出口与冷却***8进口连接，所述的冷却***8出口连接热泵5。
所述的内管柱2为内衬油管或聚乙烯管或隔热保温管。
所述的隔热保温管的隔热材料为发泡聚氨酯或玻璃纤维或气凝胶。
所述的套管1为钢制管。
所述的冷却***8为风冷***。
所述的循环泵A3及循环泵B6为变频水泵。
所述的热泵5一侧为热源侧循环，热泵5另一侧为负荷侧循环。
循环液由井口进入套管1与内管柱2之间的环空，循环液可为水或其它换热介质，循环液于环空内吸取热量，循环液流至井底并进入内管柱2，内管柱2由保温隔热层组成；循环液流至内管柱2出口后经循环泵A3进入热泵5，热泵5提取热量后循环液温度下降，循环液流回井口进入套管1与内管柱2之间的环空，完成循环；热泵5将提取出的热量用于另一侧循环液的加热，加热后的循环液经循环泵B6进入冷却***8，降温后重新流回至热泵5，完成另一侧的循环。
Claims (7)
1.一种密闭井筒循环换热***试验平台，包括套管（1）、内管柱（2）、循环泵A（3）、循环泵B（6）、变频器A（4）、变频器B（7）、热泵（5）及冷却***（8），其特征在于：所述的套管（1）延伸至地下，所述的套管（1）内安装有内管柱（2），且内管柱（2）与套管（1）间形成环空；所述的内管柱（2）出口通过管线与循环泵A（3）进口连接，且循环泵A（3）通过线缆连接有变频器A（4），所述的循环泵A（3）出口与热泵（5）热源侧进口连接，所述的热泵（5）负荷侧出口连接有循环泵B（6），且循环泵B（6）通过线缆与变频器B（7）连接，所述的循环泵B（6）出口与冷却***（8）进口连接，所述的冷却***（8）出口连接热泵（5）。
2.根据权利要求1所述的一种密闭井筒循环换热***试验平台，其特征在于：所述的内管柱（2）为内衬油管或聚乙烯管或隔热保温管。
3.根据权利要求2所述的一种密闭井筒循环换热***试验平台，其特征在于：所述的隔热保温管的隔热材料为发泡聚氨酯或玻璃纤维或气凝胶。
4.根据权利要求1所述的一种密闭井筒循环换热***试验平台，其特征在于：所述的套管（1）为钢制管。
5.根据权利要求1所述的一种密闭井筒循环换热***试验平台，其特征在于：所述的冷却***（8）为风冷***。
6.根据权利要求1所述的一种密闭井筒循环换热***试验平台，其特征在于：所述的循环泵A（3）及循环泵B（6）为变频水泵。
7.根据权利要求1所述的一种密闭井筒循环换热***试验平台，其特征在于：所述的热泵（5）一侧为热源侧循环，热泵（5）另一侧为负荷侧循环。
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