[发明专利]一种高效导热的多能源并用的供热系统

说明书

本发明公开了一种高效导热的多能源并用的供热系统，包括地热供热子系统、非地热供热子系统和余热利用子系统；所述地热供热子系统包括接入地热热源并对地热热源进行汽水分离的汽水分离器，所述汽水分离器包括一个低温热水输出口和至少一个以上的高温蒸汽输出口，所述高温蒸汽输出口通过流动热载体输出通道连接余热利用子系统；所述非地热供热子系统包括接入太阳能热源和/或第三种热源并进行储热的储热设备；所述汽水分离器的低温热水输出口输出的热能、储热设备输出的热能通过热超导导热管路组件连接在余热利用子系统的后端热利用装置上。

技术领域

本发明涉及热能开采应用领域，具体涉及一种高效导热的多能源并用的供热系统。

背景技术

热超导技术也称为热管技术，指在特定条件下其物理导热性的热阻值几乎等于零，具有超越常规任何一种单品导热材料。其导热通量是高性导热性能金属材料的数千倍或数万倍，而且导热速度极快可达7000米/秒以上。热超导技术自从被科学家发现到应用至今已有几十年的发历史，该技术是通过多种不同材料配比，以特殊的制造工艺做成不同形态的密闭型元器件(或产品)，多以管件、换热片、导热排管等方式使用。按热超导介质的物理形态，可分为业态配方、固态配方、涂层配方；按照介质的安全性可分为：有机配方、无辐射配方等。无论哪一种配方的热超导导热介质，其共性原理都是需要在一个封闭的物体空间内方可正常工作，在一端受热的情况下，热量以接近声速向低温端传递。不同类型的热超导介质，其导热系数不同。而且适用的工作温度区间也有所不同。实验证实，热超导介质的导热性能可达纯银(导热系数411W/m.℃)的8000-30000倍，单体热超导部件长度可从几毫米至近百米，其导热头尾端温差几乎为零。其正常工作区间可分为高中温、低温三个区域，例如：中国专利号CN89108521.1及CN97180042.1所公开的专利配方及有关测试参数，其当量导热系数超过27MW/m².S，是纯银(导热系数411W/m.℃)的数万倍。不同的导热介质，其有效工作温度范围有所不同：有普通介质-50～350℃，也制作成的高、中、低温三种传热介质的导热元件：低温元件—-60℃至80℃，中温元件—30℃至300℃，高温元件—300℃至1100℃。

目前热超导技术应用较多而相对成熟的领域，是对大功率电器产品(如，CPU电源、LED照明驱动、高耗能芯片等)作为散热应用，或用于特殊装备(如，航空飞行器、运载火箭)的内外表面的温度平衡。在大型工业热能应用产业的热能传输中，均采用常规的热载体流动方式传输热能。

热超导技术(热管)在大规模热能供给应用领域(如，石油化工业生产、热能发电、食品及建材加工、城市集中供暖等)，未得到广泛应用。其“瓶颈”问题在于：所有不同配方的热超导体介质，在使用时都必须在一个密闭的空间内方可有效应用，当密闭空间尺寸大于正常工作的临界值或密闭空间环境受损，其高效的导热特性能不复存在。不同配方其有效空间临界值不同。而且对于大型工业用热能传输装备若使用热超导技术，还存在设计、制造或安装工艺等特殊困难。以上种种原因是导致热超导技术在规模化的工业用热领域，未能广泛应用的关键所在。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种高效导热的多能源并用的供热系统，在高效非流动热载体导热系统装置基础上，将地热能综合利用的供热系统为主供热源，扩展成为一套可与多中不同热源融合并用的热能供给系统。可以利用三种(但不局限于三种)不同热源：即，地热能热源、太阳能热源及其他热源。其中地热能热源作为主要热能供给系统，自生产井产出以流动载体方式通过管道传输，为多个不同的用热产业提供热能，用热能使用后形成冷凝液流体，再回注到井下形成封闭的循环系统

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效导热的多能源并用的供热系统，包括地热供热子系统、非地热供热子系统和余热利用子系统；