[发明专利]一种新型地热能井及其应用

说明书

一种新型地热能井及其应用，具体涉及一种地热能井、农业大棚、光伏发电系统三部分，地热能井和农业大棚内的供暖系统相连接，光伏发电系统与农业大棚相连接。地热能井包括进水管、出水管、热交换管、液体收集帽、保温层、超长导热管；进水管和出水管位于热交换管的内部，热交换管的上部配有液体收集帽；保温层位于热交换管的外部，将第一热交换管紧密包围；超长导热能管和热交换管相连接。本发明合理利用有限空间、结构简单、工艺易实现，地热井产生的热量光伏大棚冬季供暖，大棚顶光伏发电可以满足农业大棚及地热井的电力需求，如循环泵用电、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。

技术领域

本发明涉及新能源开发及应用领域，具体涉及一种新型地热能井及其应用。

背景技术

随着常规化石能源的匮乏及人类对环境污染问题的重视，新型能源的开发利用一直是被研究的热门课题。

按照埋藏深度，200米以内的称为浅层地温能，200米至3000米的称为常规地热能，3000米至10000米的称为干热岩。干热岩位于地下2000m-4000m范围内，具有着巨大的热能，热量相当于51.6万亿吨标准煤。在取热的过程中在钻孔中安装一种密闭的金属换热器，直接从地下采集热量。整个供热过程不产生废气、废液、废渣等污染物排放，不抽取地下水，不影响地下水层。但是，在应用过程中，地热井会由于结垢、腐蚀等原因使用使用寿命受限。

光伏农业大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚，大棚采用钢制骨架，上覆盖太阳能光伏组件，同时保证太阳能光伏发电和整个温室大棚农作物的采光需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型地热能井及其光伏农业大棚中的应用，具体是将干热岩技术和光伏农业大棚相结合，使其更环保、高效的供暖、发电。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型地热能井及其应用，包括一种地热能井、农业大棚、光伏发电系统三部分，地热能井和农业大棚内的供暖系统相连接，光伏发电系统与农业大棚相连接。

所述的地热能井包括进水管、出水管、热交换管、液体收集帽、保温层、超长导热管；进水管和出水管位于热交换管的内部，热交换管的上部配有液体收集帽；保温层位于热交换管的外部，将第一热交换管紧密包围；超长导热能管和热交换管相连接。

进一步地，所述热交换管位位于地面以下，和地面的距离a在0-200m。

进一步地，所述的进水管和出水管组成一个U管道。

进一步地，所述液体收集帽为半球形结构。

进一步地，所述保温层材料为复合保温材料，由高粘性新型稀土隔热保温内层涂料和聚氨脂材料外层材料组成，保温层高度为0-300m，保温层厚度为40m-50m，其中高粘性新型稀土隔热保温层厚度：聚氨脂材料厚度=3：7。

进一步地，所述的超长导热管内部填充物质为液体二氧化碳。

进一步地，所述超长导热管末端距地面的长度b在3000m-4000m。

进一步地，所述的热交换管直径为超长导热管的直径的2倍。

所述的农业大棚为常用普通连栋温室大棚。

进一步地，所述光伏农业大棚，墙体透明，以薄膜、玻璃或阳光板为墙体材料，顶端为三角形。

进一步地，所述的补给水管和光伏农业大棚内供暖设施相连接。

所述的光伏发电系统位于农业大棚顶端。

进一步地，所述的太阳能电池板置于农业大棚的阳面，如图1所示间隔排布。

本发明的有益效果是：1、本发明合理利用有限空间、结构简单、工艺易实现。