[发明专利]一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统

权利要求书

1.一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统，其特征在于：所述系统包括地上供暖系统（1）和地下取热系统（2）；所述地上供暖系统（1）设置在地表上，地上供暖系统（1）包括热泵机组（3）、水泵（4）、进水管（5）和出水管（6）；所述地下取热系统（2）贯穿地下的岩石层（7）与含水层（8），地下取热系统（2）包括换热管（9）、保温管（10）和超导微阵列热管（11），换热管（9）为废弃油井管，保温管（10）嵌套在换热管（9）内，保温管（10）内部形成出水通道（12），保温管（10）与换热管（9）间的环形空间通过螺旋形流道（13）形成进水通道（14），出水通道（12）和进水通道（14）在底部连通，所述超导微阵列热管（11）置于油井底部，分为吸热段（15）与放热段（16），吸热段（15）嵌入岩石层内；所述换热管（9）在含水层处（8）内设置有传热通道（17），传热通道（17）为孔隙裂缝，该孔隙裂缝内填入高导热系数混凝土（18）；所述热泵机组（3）的出口连接出水管（6）至进水通道（14）的入口处，水泵（4）的进口连接进水管（5）至出水通道（12）的出口处，水泵（4）的出口与热泵机组（3）的入口相连，以形成循环路线。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统，其特征在于：所述螺旋形流道的螺旋方向为顺时针45°，螺旋形流道的设置对进水水流进行分隔分流，延长了流体的流程并且加强了流体内部扰动，使得流体换热更强烈，促进地热开采。

3.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统，其特征在于：所述超导微阵列热管（11）的热管内部工质为甲醇，热管长度为10米，其中吸热段（15）的长度为6米，其嵌入油井底部岩石层内，放热段（16）的长度为4米，其与流体充分接触，拓展了取热范围，提高了取热效率。

4.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统，其特征在于：所述换热管（9）在含水层处的传热通道（17）为在含水层岩石中通过压裂技术、射孔、试水形成不规则的孔隙裂缝。

5.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统，其特征在于：所述高导热系数混凝土（18）是利用废弃铜矿渣、玄武岩、蓝晶石粉和石墨粉混合制备的，在孔隙裂缝中填入高导热系数混凝土（18），进一步提高传热通道的传热性能。

6.根据权利要求1所述的一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统，其特征在于：所述换热管（9）为废弃油井管井壁，保温管（10）为采用PPR管制成的保温隔热管。