[发明专利]地岩热量传导分析系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及地岩换热领域，尤其涉及一种地岩热量传导分析系统及方法。

背景技术

地热能是从地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热能形式存在,在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，地热能作为一种新的洁净能源，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐，但在现有技术中无法有效的计算地岩热量的传导能力，因此如何有效准确地进行地岩热量传导分析成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种地岩热量传导分析系统及方法，用于有效准确的进行地岩热量传导分析。

本发明的第一个方面是提供一种地岩热量传导分析系统，包括：容器、安装在所述容器上的输入装置和输出装置；其中，所述输入装置连通至所述容器内部，用于向所述容器中输入导热介质，所述输出装置连通至所述容器内部，用于将所述容器内被地岩加热后的导热介质抽出。

本发明的第二个方面是提供一种地岩热量传导分析方法，采用如第一个方面提供的地岩热量传导分析系统，所述方法包括：测量各深度下所述容器的第一温度；测量所述各深度下所述容器外地岩的第二温度；根据所述各深度下所述第一温度、所述第二温度、以及所述地岩与所述容器之间的距离，分析获得地岩热传导的三维模型。

本发明的第三个方面是提供一种地岩热量传导分析方法，采用如第一个方面提供的地岩热量传导分析系统，所述方法包括：在向所述容器中输入所述导热介质前，测量获得当前时刻下所述容器外地岩的初始温度；自向所述容器中输入所述导热介质的时刻起，实时测量获得所述容器外地岩的实时温度，直至所述容器外地岩的实时温度达到稳定状态；根据所述初始温度和所述实时温度，通过分析所述容器外地岩温度的变化趋势，获得地岩的传热能力。

本发明的第四个方面是提供一种地岩热量传导分析方法，采用如第一个方面提供的地岩热量传导分析系统，所述方法包括：测量获得第一深度下导热介质的第三温度；测量获得第二深度下所述导热介质的第四温度；计算所述容器内待测段对应的所述导热介质的质量，所述待测段位于所述第一深度和第二深度之间；根据所述导热介质的质量和流速、以及所述第三温度和第四温度之间的温差计算获得所述待测段的取热能力。

本发明的第五个方面是提供一种地岩热量传导分析方法，采用如第一个方面提供的地岩热量传导分析系统，所述方法包括：测量获得各时刻下各深度对应的容器内温度；测量获得所述各时刻下所述各深度对应的容器外温度；采集所述各时刻下所述输入装置入口处的第一进口温度和所述输出装置出口处的第一出口温度；采集所述各时刻下所述输入装置入口处的第二进口温度和所述输出装置出口处的第二出口温度；根据所述各时刻下各深度对应的容器内温度和容器外温度、所述第一进口温度、所述第一出口温度、所述第二进口温度以及所述第二出口温度，按照预设的数据格式进行存储，获得相应的传热模型。

本发明提供的地岩热量传导分析系统及方法中，将未经加热的导热介质输入至容器中，容器中的导热介质经地岩加热经由输出装置输出，有效提取了地下土壤、岩石中的热量，并通过获得不同深度地岩和容器内部的温度，可以分析得到所述系统的任意一段的取热能力、地岩的换热能力以及热量从地层内部向表面传到的三维模型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的地岩热量传导分析系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二的地岩热量传导分析系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二的地岩热量传导分析系统的地岩热能流向示意图；

图4为本发明实施例二的地岩热量传导分析系统的局部结构示意图；

图5为本发明实施例二的上位机的测温数据分析界面；

图6为本发明实施例二的上位机的测温数据分析界面；

图7为本发明实施例三的地岩热量传导分析系统的结构示意图；

图8为本发明实施例四提供的一种地岩热量传导分析方法的流程示意图；

图9为本发明实施例四提供的另一种地岩热量传导分析方法的流程示意图；

图10为本发明实施例五提供的地岩热量传导分析方法的流程示意图；

图11为本发明实施例六提供的地岩热量传导分析方法的流程示意图；

图12为本发明实施例七提供的地岩热量传导分析方法的流程示意图。

附图标记：