[发明专利]一种增强型地热换热管

说明书

技术领域

本发明涉及深层地热换热管，尤其是涉及地热能开采的一种增强型地热换热管。

背景技术

地热能(Geothermal Energy)是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是一种再生能源。中国目前地热利用以直接利用为主，以间接利用为辅；直接利用是开采地下热水利用地热，间接利用是通过换热装置将地热能取出利用，从长远发展来看，直接利用是不可持续的地热开采利用方式，间接利用是可持续的地热开采利用方式。间接利用是向地下钻深井，在深井中下套管，将管外地热能通过管壁换热交换到工作循环介质上，最后通过循环介质将热能输出，这种方式存在的问题是，换热器管道表面积有限，与周围高温岩层和热水的换热效率不高。

发明内容

针对传统深层换热装置存在换热面积小、换热效率低的问题，本发明的目的是提供一种增强型地热换热管，能够实现增大换热器与高温岩层和热水的接触面积、提高换热效率、增强换热能力、减少换热器数量、节约工程费用等目的。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种增强型地热换热管，包括换热管(1)和增强换热肋片(2)，若干增强换热肋片(2)焊接或镶嵌在换热管(1)管道外周壁上,增强换热肋片(2)呈星形等间距对称布置在换热管(1)外周壁上，增强换热肋片(2)在换热管(1)的保温段以下布置直到换热器(1)底部。

所述的增强换热肋片(2)的个数在4～40个之间，其厚度(5)为换热管(1)管径(4)的0.1～0.15倍，其宽度(6)为换热管(1)管径(4)的0.25～1倍，增强换热肋片的数量和尺寸根据换热管(1)管道直径和系统热负荷需求计算确定。

增强换热肋片(2)的截面形状为矩形或三角形，以及其他简单变形后的形状。

本发明具有以下优点：

(1)本发明可以解决背景技术中存在的问题，增大换热面积、提高换热效率、缩小管道尺寸、减少钻井施工费用。

(2)本发明可以根据热负荷需求确定增强型换热管肋片的数量和尺寸，保证地下换热系统能够高效交换出充分的热量满足系统所需热负荷。

(3)本发明可以减少换热器的数量，降低施工成本和难度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2、3、4为本发明增强换热肋片典型截面示意图。

具体实施方式

一种增强型地热换热管，包括换热管1、增强换热肋片2和蓄热岩层3。增强换热肋片2焊接或镶嵌在管道1外壁上，增强换热肋片2呈星形等间距对称布置，根据换热器的长度、直径和热负荷，结合钻井探测出的具体地质情况计算确定出换热器的保温长度，将增强换热肋片2位置布置到换热管1保温段下方，直到换热管1底部。所述的增强换热肋片2的个数在4～40个之间，其厚度5为换热管1管径4的0.1～0.15倍，其宽度6为换热管1管径4的0.25～1倍，增强换热肋片的数量和尺寸根据换热管1管道直径和系统热负荷需求计算确定。增强换热肋片2的截面形状为矩形或三角形，以及其他简单变形后的形状。

从说明书附图1可以看出，埋设于蓄热岩层3中的换热管1中通入换热用循环介质，换热管1外部增设增强换热肋片2后，整体换热面积增大，按增强换热肋片2的个数在4～40个之间、增强换热肋片2的宽度6为换热管1管径4的0.5倍计，相对于无增强换热肋片的换热管1换热器，其换热面积将增大2-4倍，换热效率提高50％以上。

以上内容是结合最优实施方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅仅局限于此，根据本发明的构思，还可以依据具体情况做出若干简单的变换或替换，这些简单变换或替换都应视为属于本发明专利保护范围内。