[发明专利]可持续利用的跨季节地热能开发系统

权利要求书

1.一种可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，包括：地热井、井下外管、可切换地热井隔封、绝热套管、井下内管、多级板换、热泵、用户、循环水箱、可再生热源、梯级利用系统循环泵、跨季节不热系统循环泵、夏季供冷系统循环泵及多个阀门，所述多级板换、热泵、用户、循环水箱、可再生热源、梯级利用系统循环泵、跨季节不热系统循环泵、夏季供冷系统循环泵通过所述多个阀门选择性地连接，其中，

所述可切换地热井隔封设置在地热储层的低温区与高温区之间，通过对所述可切换地热井隔封进行切换，使所述可持续利用的跨季节地热能开发系统进入不同的能源开发模式。

2.根据权利要求1所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，所述不同的能源开发模式至少包括：冬季多能互补供热模式、夏季供冷模式和跨季节储热模式。

3.根据权利要求2所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，在冬季时，所述可切换地热井隔封打开，在所述井下外管和绝热套管之间形成由井口至井底的通路，循环水可以在整个井内循环；在夏季时，所述可切换地热井隔封关闭，将所述地热井分隔为上下两层，循环水仅能在所述可切换地热井隔封至井口之间的区域循环。

4.根据权利要求2或3所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，在所述冬季多能互补供热模式下，利用所述循环水箱势能将循环水注入所述井下外管和绝热套管之间形成的换热空间内，经过充分换热提取地热储层热量，换热后的热水延所述井下内管被送至多级板换，经所述多级板换和热泵换热供给用户热量。

5.根据权利要求4所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，所述多级板换至少包括第一级板换和第二级板换，所述第一级板换一次侧换热后的尾水通过所述可再生热源加热，提高供水温度后再进入所述第二级板换和热泵的梯级利用循环中，经过所述第二级板换充分换热后的尾水循环至所述循环水箱，重新进入所述地热井进行循环换热。

6.根据权利要求2或3所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，在所述夏季供冷模式下，将地热储层的低温区作为所述用户供冷循环的冷源，所述用户的热量由所述井下内管注入，流经所述可切换地热井隔封，在所述绝热套管和所述井下外管之间进行换热，换热后的冷水再对所述用户供冷。

7.根据权利要求2或3所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，在所述跨季节储热模式下，所述可再生热源从所述井下内管注入，流经所述可切换地热井隔封，在所述绝热套管和所述井下外管之间进行换热，将热量换给地热储层低温区。

8.根据权利要求7所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，所述跨季节储热模式的开启时间和周期可以根据所述可再生热源的类型确定。

9.根据权利要求8所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，根据所述可再生热源的最高供热温度确定跨季节储热的覆盖区域的区域深度。

10.根据权利要求8或9所述的可持续利用的跨季节地热能开发系统，其特征在于，所述可再生热源至少包括太阳能、风能、生物质能中的一种。