[发明专利]一种中深层地热能的地热层温度检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及中深层无干扰地能建筑供暖（制冷）技术，特别是一种中深层地热能的地热层温度检测装置及方法。

背景技术

在中深层地热能中，无干扰地热能（又称“干热岩”）是一种非常稳定的高温地热资源，是通过钻机向地下 2000 至 4000 米深度高温岩层钻孔并安装密闭的高效换热器，将地下深层的热岩体的热能导出并加以利用的技术。无干扰地热有着诸多优点：首先突破用地制约，在用热建筑附近向地下钻孔，无须建设市政配套管网；其次不抽取地下水进行热交换，不产生地下水污染；而且在使用过程中绿色环保，无废气、废液、废渣等任何污染物排放；另外，无干扰地热储量丰富，并可循环利用，可满足人类的长期使用的需要。自进入二十一世纪以来，美国、英国、日本等发达国家在实验的基础上逐步开展了无干扰地热能发电和供暖利用。德国在 2009 年率先在卡琳娜循环发电成功，并在 2012 年又在该地区的兰道和印希姆发电成功，法国也在 2011 年成功建立世界首个兆瓦级无干扰地能发电项目。

然而，现有使用的无干扰地能供暖系统的运行参数、能源节约指标、环境效益指标、项目投资回报率等无法得到真实可靠的原始数据的支持，这在一定程度上也制约了无干扰地热能的推广应用。

因此，根据无干扰地热能的特点，因地制宜的建立客观合理的评价指标体系，并通过高效稳定的监测技术获得实时监测数据，不仅有助于客观评价系统的运行性能，而且有助于优化控制策略指导系统高效运行，更有助于无干扰地能系统的全面推广应用。

无干扰地能供暖技术是通过钻机向地下 2000~4000m深度高温岩层钻孔，在孔中安装一种密闭的金属换热器，将地下深层的热能导出，并通过地源热泵系统向地面供暖的新技术。

然而提取干热岩井群地热热交换水的温度与注入水量、注入水温度、干热岩温度有关，也与金属换热器深度有关，如何确准获取干热岩井群地热温度和干热岩井群地热温度随季节时间变化，是科学使用干热岩地能的前题。

发明内容

本发明的目的是提供一种中深层地热能的地热层温度检测装置及方法，以便为科学使用干热岩地能提温度数据，设计更高效率、更科学的换热器。

本发明的目的是这样实现的，一种中深层地热能的地热层温度检测装置，其特征是：至少包括浮球测温体，读取浮球测温体的无线读取电路，浮球测温体包括密封壳体、密封壳体内的温度传感器、无线发射接收电路、温度处理电路和电池，温度处理电路的温度模拟信号输入口与温度传感器的输出口电连接，温度处理电路的数据端口与无线发射接收电路接口电连接。

所述的电池的正负电极输出与温度传感器、无线发射接收电路、温度处理电路电源端电连接，用于向温度传感器、无线发射接收电路、温度处理电路提供电压输出。

所述的电池的正负电极输出分两路，一路通过电源管理开关与温度传感器和无线发射接收电路电连接，另一路与温度处理电路电源端电连接，温度处理电路的一个I/O口与电源管理开关的控制端电连接，通过控制电源管理开关的导通向温度传感器和无线发射接收电路供电。

所述的温度传感器有多个，可选择2-4个，分布在密封壳体的四周。

所述的温度传感器是30ms液体快速响应NTC热敏电阻温度传感器。

所述的温度传感器传感温度表面在密封壳体表面上，与密封壳体表面形成密封对面。

一种中深层地热能的地热层温度检测方法，其特征是：至少包括浮球测温体，读取浮球测温体的无线读取电路，无线读取电路包括进口无线读取电路和出口无线读取电路；浮球测温体在”U”字管内随液体流动，记录液体流动过程中的温度；浮球测温体的从“U”字管口进入，第一时间T1与无线读取电路感应信息是启始时间；浮球测温体的从管口排出，第二时间T2与出口无线读取电路感应信息是结束时间；T2- T1=T的时间记录的温度,是浮球测温体沿”U”字管流动液体介质的温度记录，通过建立时间T和温度记录曲线，得到高温岩层温度到地面层温度变化。

所述的浮球测温体的从“U”字管口进入，通过控制水泵开启和关断，控制浮球测温体的 “U”字管的位置，记录关断时间对应的温度记录。