[发明专利]地热回灌井深层换热系统

说明书

本发明公开了地热回灌井深层换热系统，涉及地热供暖技术领域。包括采水机构、换热机构和回灌机构，采水机构通过换热机构与回灌机构相连通，换热机构包括第一板式换热器、三通管、第二板式换热器、换热管网和回灌管网。通过设置采水机构、换热机构和回灌机构，整个装置可以通过回灌井额外获得一部分热量，提供更大的供暖面积、经济性，回灌井内形成循环系统，而非单纯的挤压作用，地热水中的颗粒会在井筒内自然流速的作用下，随着循环运移，而非进入地层，造成地层堵塞，影响回灌量，井内循环系统可以冲刷、清洗井壁与井底，保证井筒内部的清洁，从而维护回灌井的回灌能力，减轻衰减。

技术领域

本发明涉及地热供暖技术领域，具体为地热回灌井深层换热系统。

背景技术

热能是来自地球内部的可再生热能，它起源于地球内部的岩浆、以及放射性物质的衰变，这些热量通过地层热传导，源源不断的由下部高温岩层向上部低温岩层传递，储量巨大且可再生。目前地热能从利用形态上可划分成，水热型地热与干热岩两种：

1、现有技术中，水热型地热，通过潜水泵直接提取高温热水，通过地表换热，低温尾水再回灌入地层，整个系统以灌定采、同层回灌，取热不取水，经济效应以及环保效应极高，但是该项目唯一的制约因素即为回灌井回灌量，若无法解决同层100％回灌问题，即使开采井温度再高、水量再大，也不能大量利用。

2、现有技术中，干热岩系统，利用深井换热、或套管换热，地热井通过套管、人工井底，将井筒内与井筒外部地层完全分开，井内与井外不发生物质交换，通过井内下入一根保温管，地表冷水从保温管外的环形空间向下运移，经过地层的逐渐加热，至井底，再经过保温管内部上返至地表，整个系统经过井内循环，将冷水提升至温热水，以便利用，但是对于一个深井换热系统来说，一般情况系可持续的延米换热热量，一般不超过150W/m，若短期施加较高的换热量，换热回水管的温度会迅速降低，且地层需要更长的时间来恢复温度，因此考虑到经济成本，若区域不属于地热高温异常带，那只有当钻井不需要额外投资，且系统运行于低负荷时，该系统在经济上才是可行的。

发明内容

本发明提供了地热回灌井深层换热系统，具备既可防止回灌井底淤积，淤堵滤水管，又可通过流速效应，回灌尾水杂质通过内管带上地表，而非进入地层，确保回灌井回灌量不衰减，额外又从回灌井提取一部分热量，来实现更大的经济效应的优点，以解决采用水热型地热，无法解决同层100％回灌问题以及采用干热岩系统，经济成本投入高的问题。

为实现可防止回灌井底淤积，淤堵滤水管，又可通过流速效应，回灌尾水杂质通过内管带上地表，而非进入地层，确保回灌井回灌量不衰减，额外又从回灌井提取一部分热量，来实现更大的经济效应的目的，本发明提供如下技术方案：地热回灌井深层换热系统，包括采水机构、换热机构和回灌机构，所述采水机构通过换热机构与回灌机构相连通，所述换热机构包括第一板式换热器、三通管、第二板式换热器、换热管网和回灌管网，所述第一板式换热器的一端通过三通管分别与第二板式换热器和换热管网相连筒，所述第二板式换热器远离三通管的一端与回灌管网相连通；

所述回灌机构包括回灌井、换热内管和换热内管配重，所述回灌井的内部设置有换热内管，所述回灌管网远离第二板式换热器的一端与回灌井相连通，所述换热管网远离三通管的一端与换热内管相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采水机构包括采水井、潜水泵和采水管，所述采水井的内部设置有潜水泵，所述潜水泵的一端固定设置有采水管。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采水管远离潜水泵的一端延伸至采水井的外部并与第一板式换热器相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述换热内管的底部固定设置有换热内管配重。

作为本发明的一种优选技术方案，所述换热内管远离换热内管配重的一端延伸至回灌井的外部并与换热管网相连通。

与现有技术相比，本发明提供了地热回灌井深层换热系统，具备以下有益效果：