[发明专利]地热利用系统

说明书

本发明提供一种地热利用系统，它包括埋入地下的钢护筒，钢护筒顶部开放，内管插入到钢护筒内，钢护筒与内管之间具有进风的间隙；内管与换热管路连通，换热管路与排风管连通。通过采用开放式的管路结构，并以空气作为换热介质的方式，能够以相较于现有技术而言非常低的成本利用地热，使地热利用能够尽快进入实用领域。采用压裂及导热砂浆填充的方案，大幅提高钢护筒的换热效率，进而提高空气介质的温度，以地温梯度3.96℃/100m为例，通过提高换热效率使钢护筒的温度提升1℃，则钢护筒的打入深度能够减少约25m，进一步降低了使用成本。

技术领域

本发明涉及地热领域，特别是一种地热利用系统。

背景技术

随着煤、石油等传统能源的大量开采和应用，资源逐渐枯竭。地热能作为可再生新能源，具有资源潜力巨大、分布广泛、安全稳定、经济高效等优点，已成为我国重点研究开发的可再生清洁能源。

中国专利文献CN 101939598 A记载了一种地热能利用装置，通过采用双重管的结构利用地热能，存在的问题是，该结构较为复杂，且双重管均需形成密封，并以载热体往复循环传递热量，可靠使用寿命较短，推动载热体往复循环所需的能耗也较高。

现有的地热利用系统因为使用成本过高，目前还未见进入商用领域的记载。因此有必要研究简化结构，降低使用成本的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种地热利用系统，能够以更低的能耗利用地热能源，且对于结构密封的要求不高，大幅降低使用成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种地热利用系统，它包括埋入地下的钢护筒，钢护筒顶部开放，内管插入到钢护筒内，钢护筒与内管之间具有进风的间隙；

内管与换热管路连通，换热管路与排风管连通。

优选的方案中，所述的换热管路是安装在构建物内，直接与构建物内部交换热量的管路网，换热管路根据温降梯度设置水平横截面，以使构建物内部温度大致保持均匀。

优选的方案中，换热管路的下端设有第一集风管，第一集风管与内管连通，换热管路的上端设有第二集风管，第二集风管与排风管连通。

优选的方案中，在排风管靠近出口的位置设有太阳能集热器；

或者在排风管靠近出口的位置设有排风机。

优选的方案中，内管的底部位于靠近钢护筒底部的位置，在钢护筒的顶部设有滤网。

优选的方案中，在内管的中部位置设有滑动套筒，内管侧壁与滑动套筒相对应的位置设有短路开口，位于地面的卷扬装置与滑动套筒连接。

优选的方案中，所述的钢护筒为多个，内管为相应的多个。

优选的方案中，所述的钢护筒设置在构建物地下部分的底部。

优选的方案中，在钢护筒外围的原土层或基岩设有至少一层压裂层，在压裂层内填充有导热砂浆。

优选的方案中，在钢护筒的内壁设有换热片。

本发明提供的一种地热利用系统，通过采用开放式的管路结构，并以空气作为换热介质的方式，能够以相较于现有技术而言非常低的成本利用地热，使地热利用能够尽快进入实用领域。采用压裂及导热砂浆填充的方案，大幅提高钢护筒的换热效率，进而提高空气介质的温度，以地温梯度3.96℃/100m为例，通过提高换热效率使钢护筒的温度提升1℃，则钢护筒的打入深度能够减少约25m，进一步降低了使用成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的另一主视结构示意图。