[实用新型]利用热管与中心管联合的中深层地热供暖系统

说明书

本实用新型公开一种利用热管与中心管联合的中深层地热供暖系统，包括热管(1)、套管(2)、中心管(3)和热泵系统。利用热管将井底周围地层中的高温热量收集，通过热管的上端将该热量传热给循环介质，可大幅度的强化井筒底部的换热；利用玻纤复合中心管作为中心管可以有效的减少中心管内循环介质的散热量，可以有效提高开采出来地热能的品位；同时，利用热泵对开采出来的地热能品位进行提升重整，以满足不同的供热需求。本实用新型结合了上述两种开采方式的优点，并将其与热泵技术相结合，具有热开采效率高、运行成本低、对环境无污染以及可持续性好的特点。

技术领域

本实用新型属于地热能开发技术领域，特别设计一种利用热管与玻纤复合中心管联合的地热供暖系统。

背景技术

目前，我国每年约有8％的一次化石能源用于冬季的采暖，冬季采暖所排放出的粉尘和SO₂也成为了目前城市雾霾形成的主要诱因，利用地热资源进行供暖是缓解雾霾污染的有效手段。而在目前中深层地热能供暖技术中，主要采用以PE管作为中心管的无干扰开采方法，由于PE管热导率较大、循环流体在井底的易出现滞流现象等原因，造成了出口水温、热开采功率以及综合能效比低的问题。而在使用超长热管的无干扰地热开采中，由于井口与井底温差小、气液两相介质流动阻力大等原因，气相工质在提升到井口之前已经冷凝，造成了热开采功率低以及开采出来的地热能品位低差的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种利用热管与中心管联合的地热供暖系统。

本实用新型公开了一种利用热管与中心管联合的中深层地热供暖系统，包括：用于设置在地热井井底的热管，所述热管内具有换热工质；套管，其下端与所述热管的上端连接，上端形成地热井的冷循环介质入口或与地热井的冷循环介质入口连接；中心管，其安装在所述中间套管的内部，所述中心管的下端悬空设置得靠近所述热管的上端，所述中心管的上端形成地热井的热循环介质出口或与地热井的热循环介质出口连接；以及热泵系统，其包括：蒸发器，其与所述热循环介质出口以及所述冷循环介质入口连接，冷凝器，其与供暖侧回水管路以及供暖侧供水管路连接，热泵工作介质在所述蒸发器和所述冷凝器之间循环。

在一实施例中，所述中心管通过一个或多个扶正器与所述中间套管保持同心位置。

在一实施例中，所述中心管为双管夹层结构的玻纤复合管，具有内管和外管，内管和外管为PPR材质，内管和外管中间形成多层玻璃纤维保温层。

在一实施例中，在所述热管的上端设置一个或多个翅片。

在一实施例中，所述热管包括一个或多个子管，所述子管内注入作为换热工质的乙醇并抽真空密封。

在一实施例中，所述子管为钢管。

在一实施例中，在所述蒸发器与所述冷循环介质入口之间的循环管路上设置循环介质泵。

在一实施例中，所述中心管的上端高出所述套管的上端。

在一实施例中，所述热管与所述套管是一体式结构；或者所述热管与所述套管通过丝扣连接。

在一实施例中，所述热泵系统还包括压缩机和节流阀。

通过本实用新型，利用热管将井底周围地层中的高温热量收集，通过热管的上端将该热量传热给循环介质，可大幅度的强化井筒底部的换热；利用玻纤复合中心管作为中心管可以有效的减少中心管内循环介质的散热量，可以有效提高开采出来地热能的品位；同时，利用热泵对开采出来的地热能品位进行提升重整，以满足不同的供热需求。本实用新型结合了上述两种开采方式的优点，并将其与热泵技术相结合，具有热开采效率高、运行成本低、对环境无污染以及可持续性好的特点。

本实用新型的结构具有以下优点：

(1)热管可以为钢乙醇热管，真空度小，使用寿命长，对地层无污染；