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[发明专利]一种采用超长重力热管的中深层地热源热泵供暖系统-CN202310399532.6在审
发明人：蒋方明;马青山;黄文博;陈娟雯;李志斌;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： F24D3/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用超长重力热管的中深层地热源热泵供暖系统，其包括：超长重力热管、冷凝蒸发器和用户侧冷凝器，其中，超长重力热管至少部分段埋设在地面以下；冷凝蒸发器通过管道与超长重力热管构成第一换热循环回路；用户侧冷凝器通过管道与冷凝蒸发器构成第二换热循环回路，用户侧冷凝器的入口侧管道还设有热泵压缩机；其中，热管工质通过超长重力热管从地下热储中吸收热量形成饱和蒸气，然后在冷凝蒸发器中将热量传递给热泵工质并冷凝为液态，热泵工质从冷凝蒸发器中吸热蒸发为气态，然后利用热泵压缩机压缩升温后进入用户侧冷凝器中冷凝放热，经过冷凝的热泵工质通过节流阀降温后进入冷凝蒸发器中，形成完整回路。
一种采用超长重力热管深层热源供暖系统

[实用新型]一种结合太阳能光热的超长重力热管地热发电系统-CN202222533543.2有效
发明人：蒋方明;马青山;黄文博;陈娟雯;岑继文;李志斌 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： F01K11/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种结合太阳能光热的超长重力热管地热发电系统，涉及地热能发电技术领域，本实用新型的地热发电系统包括：连接有超长重力热管和发电单元的第一循环回路以及连接有太阳能集热器和热液储罐的第二循环回路，所述第一循环回路从所述第二循环回路中吸收热量，以稳定产生足够过热度的过热蒸气，并利用所述过热蒸气驱动所述发电单元发电，其中，所述第一循环回路通过至少一换热器与所述第二循环回路耦合换热，所述系统工作在第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式下，所述第一循环回路利用所述换热器吸收热量，在所述第二工作模式下，所述第一循环回路利用所述太阳能集热器吸收热量。
一种结合太阳能光热超长重力热管地热发电系统

[发明专利]面向单井闭式地热开采的井下扰流式传热强化系统-CN202211718105.1在审
发明人：黄文博;蒋方明;陈娟雯;岑继文;李志斌;马青山 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： F24T10/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向单井闭式地热开采的井下扰流式传热强化系统，其包括：地下井筒、单井闭式换热装置、地面热利用装置和井内液压扰动装置，地下井筒至少部分井段埋设在地下，地下井筒包括封闭式井段和开放式井段，封闭式井段与非目标地层接触，开放式井段与目标地层接触并连通；单井闭式换热装置至少部分管道设置于地下井筒内且至少部分管道与地下井筒内的流体接触换热；地面热利用装置用于利用单井闭式换热装置所提供的热量或/和冷量进行发电、供暖、或/和制冷；井内液压扰动装置用于改变封闭式井段底部的液体压力大小，使目标地层中的流体与开放式井段中的流体周期性受控地往复流动，以增加单井闭式换热装置获得的热量。
面向单井闭式地热开采井下扰流式传热强化系统

[发明专利]一种利用地热井实现高效蒸发的热泵系统及方法-CN202010968643.0有效
发明人：黄文博;蒋方明;陈娟雯;岑继文;曹文炅 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： F25B30/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用地热井实现高效蒸发的热泵系统及方法，涉及地热能开发领域，包括阶梯式地下蒸发器、压缩机、冷凝器、蓄液罐和节流阀。地下蒸发器包括内管和外管，其内管被设计成多区段结构，每个区段都由气体导流管道、折流板和渗流孔组成，在该结构的作用下，流入地下蒸发器中液体工质都紧贴外管内壁向下流动，并从地下岩体中吸热气化，并变为气态工质向上流动至地面。与现有技术相比，本发明所设计的地下蒸发器，不会产生气液卷携及积液效应，可以利用地热井实现液态工质的高效蒸发，无需通过水泵循环进行供热，这不但简化了热泵系统的所需的地面设备，还能够显著提高热泵系统的运行效率，进而提升了地源热泵系统的总体经济性。
一种利用地热实现高效蒸发系统方法

[发明专利]实现供暖/制冷的双效重力热管式地源热泵系统及方法-CN202211526308.0在审
发明人：黄文博;蒋方明;陈娟雯;岑继文;李志斌;马青山 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： F25B30/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现供暖/制冷的双效重力热管式地源热泵系统及方法，其包括地面热泵单元和重力热管，地面热泵单元包括热泵压缩机、四通阀、输出端换热器和缓冲罐，热泵压缩机的进出口分别与四通阀的上下两接口相连，输出端换热器的一换热管路的一端连接至四通阀的右接口，输出端换热器的该换热管路的另一端连接至缓冲罐，缓冲罐通过一管道连接至四通阀的下接口；重力热管包括重力热管外管，重力热管外管的壁内沿竖直方向设有多级储液槽，上下相邻两储液槽之间通过液位控制管相连通，位于顶部的储液槽通过一注液管连接至缓冲罐，重力热管的底部液池设有一向上延伸的回液管，回液管连接至缓冲罐，本系统工作在制冷模式和供暖模式。
实现供暖制冷重力热管源热泵系统方法

[发明专利]一种水热型地热综合利用系统及能量分配管控方法-CN202110235939.6有效
发明人：蒋方明;陈娟雯;黄文博;曹文炅;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-03-03 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： F24T10/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于超长重力热管的水热型地热综合利用系统及能量分配管控方法，该系统通过将超长热管管体蒸发段内插于地下热水开采井内，形成地热水开采及超长热管采热循环。地热水流动不断向超长热管蒸发段提供热量，温度下降至适宜温度后输运至温泉洗浴设施。超长热管管体向地面热利用装置输送高温蒸汽，结合蒸汽调节阀等部件实现稳定控制开采地热进行发电/供热/制冷等环节的能流占比，进而实现稳定可靠的热力循环。本发明充分利用了超长热管采热和温泉洗浴热利用的优势，可以规避传统的水热直采热利用模式对温泉旅游的社会经济效益的损害，实现地热水的高效综合开采模式。
一种水热型地热综合利用系统能量分配方法

[发明专利]结合超长重力热管取热控温的高温矿井综合改造利用系统-CN202110227305.6有效
发明人： 陈娟雯;蒋方明;黄文博;曹文炅;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-03-01 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： A01G9/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种结合超长重力热管取热控温的高温矿井综合改造利用系统，包括矿井通风系统、超长重力热管取热降温系统、植物光源照明设备及种植设备；矿井通风系统包括高温地下矿井、进风巷、排风巷和二氧化碳缓释罐；超长重力热管取热降温系统包括超长重力热管和地面热利用设备；种植设备布置在高温地下矿井中，植物光源照明设备为种植设备的植物生长提供光能。本发明充分利用了超长重力热管和高温地下矿井的优势，将高温地下矿井改造成为地下温室，并利用矿井地热向地面供热，实现了废弃高温地下矿井的高效经济的综合改造利用。
结合超长重力热管取热控温高温矿井综合改造利用系统

[发明专利]一种多分支地热井系统及施工方法-CN202211296055.2在审
发明人：李龙;王俊逸;鞠贵冬;蒋方明;黄文博;陈娟雯 -专利权人：双良节能系统股份有限公司;中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： F24T10/20 文献下载
摘要：一种多分支地热井系统，包括地上换热单元和地下换热单元，地下换热单元包括有地热井和换热管，换热管置于换热井内并与地上换热单元连通，地热井包括有主井和多个分支井，主井为直井，主井的内壁至少设置有一个固井套管且固定套管沿主井的长度方向延伸，主井的裸眼部分和/或固定套管上开设有多个倾斜向下设置的分支井，多个分支井和主井内设置有换热管，换热管与分支井和主井的接口处设有封堵层，换热管为重力热管或同轴套管。本发明通过共用主井，并在地热温度高的深层采用多分支结构，以此增大换热面积，提高单井采热量。
一种分支地热系统施工方法

[发明专利]一种超长重力热管系统-CN202010789858.6在审
发明人：岑继文;蒋方明;黄文博;陈娟雯 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-08-07 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： F28D15/02 文献下载
摘要：本发明公开了包括插入地下的超长热管管体与冷凝器，超长热管管体内部由下至上包括蒸发段、绝热段以及冷凝段，且内部装有换热工质，所述冷凝器设置在超长热管管体的冷凝段的端部上，超长热管管体形状结构为直筒或弯曲或多分支状，超长热管管体竖直或倾斜插入地下，超长热管管体内设有固体填充物和套环。本发明的超长重力热管长度可长达数千米，同时通过热管自身的倾斜或弯曲或多分支结构，提高管内蒸汽流动性，减小蒸汽流动阻力，利用固体填充物减少工质充注量，帮助提高汽液混合物含汽率，降低汽液混合物的密度，使得底部液体受到的静压减小，更容易沸腾，提高蒸发换热效率，套环增加热管内液态换热工质与热管内壁的接触面积，提高蒸发换热效率。
一种超长重力热管系统

[发明专利]一种增强型超长重力热管地热开发系统-CN202111114527.3在审
发明人：蒋方明;李志斌;黄文博;陈娟雯;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： F24T10/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种增强型超长重力热管地热开发系统，涉及地热能开发领域，本系统通过将高热导率物质和相变材料形成的高热导率相变复合材料填入具有足够裂隙或者孔隙的地下岩体中，提高地下岩体的热导率，形成地下强化换热系统，地下强化换热系统能够快速的将离热管远处热量传递至热管蒸发段进行换热，增大了热管的采热范围，提高了采热率，同时利用相变材料在高温条件下相变为液体，能够完全与地下岩体及热管外壁进行接触，不存在接触热阻。其次，在热管绝热段采用热管内保温管、绝热段真空管、以及热管外保温物质进行保温处理，减少了热量的损失，提高了系统的热产出。
一种增强超长重力热管地热开发系统

[发明专利]一种热管式取热集成冷电热联用的采-用一体化地热系统-CN202011026471.1在审
发明人：蒋方明;陈娟雯;黄文博;岑继文;曹文炅 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-09-25 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： F24T50/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种热管式取热集成冷电热联用的采‑用一体化地热系统，包括地下热管、蒸汽泵、第一吸收床、第二吸收床、第一冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、蓄液箱、平衡阀、汽轮机、与汽轮机相连的发电机、第二冷凝器、与第二冷凝器相连的热利用设备、与第二冷凝器相连的加压泵、以及相关联接阀门组件。本系统通过蒸汽泵和制冷侧和发电侧的调节阀控制热管蒸汽提取出地面后的流动方向和流量，从而选择制冷/电热单模式热利用或调节冷/电热双模联用时流量分配，实现根据季节需求调节制冷及发电量的平衡关系；通过制冷侧阀门组件控制制冷剂流向，实现提取地热能连续制冷；实现稳定高效地利用热管蒸汽工质进行制冷/电热双模联用。
一种热管式取热集成电热联用一体化地热系统

[发明专利]一种联合地热开发和利用系统及能量分配管控方法-CN202110320696.6在审
发明人：蒋方明;曹文炅;黄文博;陈娟雯;岑继文 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-03-25 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： F03G4/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种联合地热开发和利用系统及能量分配管控方法，该系统包括热管，热管用于置于生产井内，热管外壁与生产井内壁间留有间隙，热储工质在该间隙内流动换热；在热管内设置有管内工质，热管的工质出口端和一次热利用装置的工质入口端相连接，一次热利用装置的工质出口端和热管的工质出口端相连接，以使得管内工质在热管和一次热利用装置之间循环流动；注入泵的进口端和间隙相连通，出口端和注入井相连通，以将热储工质在注入泵作用下经由注入井进入人工热储，在人工热储裂隙内渗流并获取热量并流动至生产井内，形成热储工质的循环流动。本系统通过热管来直接产生一次热利用装置所需的蒸汽，有助于一次热利用装置的长期稳定运行。
一种联合地热开发利用系统能量分配方法

[实用新型]一种超长重力热管系统-CN202021630319.X有效
发明人：岑继文;蒋方明;黄文博;陈娟雯 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-08-07 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： F28D15/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种超长重力热管系统，包括插入地下的超长热管管体与冷凝器，超长热管管体内部由下至上包括蒸发段、绝热段以及冷凝段，且内部装有换热工质，冷凝器设置在超长热管管体的冷凝段的端部上，超长热管管体形状结构为直筒或弯曲或多分支状，超长热管管体竖直或倾斜插入地下，超长热管管体内设有固体填充物和套环。超长重力热管长度可长达数千米，通过热管自身倾斜或弯曲或多分支结构，提高管内蒸汽流动性，减小蒸汽流动阻力，利用固体填充物减少工质充注量，提高汽液混合物含汽率，降低汽液混合物密度，使底部液体受到的静压减小，更容易沸腾，提高蒸发换热效率，套环增加热管内液态换热工质与热管内壁的接触面积，提高蒸发换热效率。
一种超长重力热管系统

[发明专利]一种通过多种外部扰动方式调控气泡行为的装置与方法-CN201810327358.3有效
发明人：郭烈锦;曹振山;王晔春;胡晓玮;陈娟雯 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2018-04-12 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G01N31/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过多种外部扰动方式调控气泡行为的装置与方法，可通过光束转折器调节分光路入射位置控制电极表面光催化产生气泡的运动，从而控制该气泡与另外分光路中的气泡发生相互作用；其次，斩光系统可以被安装在主光路或者任意分光路中，调控双气泡或者单气泡的弹跳特性；再次，三维电动位移台速度可调，可以控制单气泡或双气泡在电极表面的运动，且可使相对静止在电极表面生长的气泡处于一定的流场中，利于研究流场中气泡的动力学规律。本发明通过多种外部扰动方式的组合控制气泡的动力学行为，且外部扰动系统精密可调控，装置易于改装，对气泡动力学行为的研究很有价值，在实际应用中十分灵活。
一种通过多种外部扰动方式调控气泡行为装置方法

[发明专利]一种通过斩光控制光电极表面气泡行为的装置与方法-CN201710459605.0有效
发明人：郭烈锦;曹振山;王晔春;胡晓玮;陈娟雯 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-06-16 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过斩光控制气泡在光电极表面行为的装置与方法，该方法能够控制气泡在壁面附近的行为，包括反弹、碰撞、滑移、合并和脱离直径变小等行为。具体特征在于，该装置可在光电极表面产生连续均匀的气泡，通过斩光控制气泡生长脱离特性；通过斩光控制电极表面的气泡发生反弹行为，且反弹次数与频率可调；通过斩光控制气泡碰撞壁面并在壁面滑移与合并；通过摄像系统记录气泡行为，可以分析气泡的行为信息，为气泡在斩光过程中的受力分析提供了有效手段。因此，本发明提出的这种装置与方法，能够有效控制气泡在电极表面附近的动力学行为与特性，从而有效控制气泡行为对于体系的传热传质效率的影响，在应用中十分灵活，可重复性极强。
光控制光电极壁面电极表面气泡行为有效控制反弹滑移传热传质效率动力学行为表面气泡表面行为可重复性频率可调气泡发生气泡碰撞气泡生长摄像系统受力分析行为信息有效手段直径变小合并脱离灵活记录应用分析

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