[发明专利]一种多区域复合型原位地热发电系统

权利要求书

1.一种多区域复合型原位地热发电系统，其特征在于：系统有地表工质冷凝区域、深部原位磁悬浮发电区域、深部原位热伏发电区域共三个区域，同时采用热伏发电和磁悬浮发电两个发电阶段进行原位地热发电；三区域均有不同的发电模块；深部原位热伏发电区域模块(1)设置在地热水中，地表工质冷凝区域模块(3)设置在地表或者河流、湖、海中，深部原位磁悬浮发电区域模块(2)设置在深部原位热伏发电区域模块(1)与地表工质冷凝区域模块(3)之间；

深部原位热伏发电区域模块(1)由数个深部原位热伏发电管和深部底端盖板构成；各深部原位热伏发电管之间的电能采用并联、串联或并联串联组合后输出；

深部原位磁悬浮发电区域模块(2)由下绝热段(210)、上绝热段(220)、磁悬浮发电段(230)构成，电能单独输出；

地表工质冷凝区域模块(3)由地表工质冷凝区外壳(311)、地表工质冷凝区热伏发电模块(312)、地表工质冷凝区内层(313)、地表工质冷凝区密封圈(314-1、314-2)、地表工质冷凝区内螺纹(315)、工质注入管(316)、真空抽吸管(317)、肋片(318-1、318-2～318-n)、地表工质冷凝区顶端盖板(320)构成，电能单独输出。

2.如权利要求1所述的多区域复合型原位地热发电系统，其特征在于：

所述深部原位热伏发电管由深部原位热伏发电管外壳(111)、深部原位热伏发电模块(112)、深部原位热伏发电模块内层(113)、深部原位热伏发电模块密封圈(114-1～114-2)构成：

深部原位热伏发电管外壳(111)为管状结构，采用导热性好的金属材料制作；下端加工成内螺纹，称为深部原位热伏发电管内螺纹(115)；上端加工成外螺纹，称为深部原位热伏发电管外螺纹(116)；深部原位热伏发电管内螺纹(115)与深部原位热伏发电管外螺纹(116)匹配，使得相邻深部原位热伏发电管旋合，旋合后构成一个管状结构，旋合时加入密封圈，使得相邻深部原位热伏发电管旋合连接处密封连接；最下端的深部原位热伏发电管内螺纹旋合一个深部底端盖板，旋合时加入密封圈，使得底端盖板与最下端的深部原位热伏发电管密封连接；根据深部原位热伏发电区域模块长度确定深部原位热伏发电管的个数，相邻深部原位热伏发电管旋合，构成所需要长度的深部原位热伏发电区域模块；

所述深部原位热伏发电模块(112)由多个温差发电芯片构成，温差发电芯片的热端焊接在深部原位热伏发电管外壳(111)内侧，温差发电芯片的冷端焊接在深部原位热伏发电模块内层(113)外侧；温差发电芯片在水平方向和垂直方向对齐排列，水平方向成行，垂直方向成列；每行温差发电芯片个数相同，每列温差发电芯片个数相同；每行温差发电芯片之间连接关系为串联；各行温差发电芯片之间串联后，两端有电源输出端子，根据电源输出端子的电压的不同，电位高的输出端子称为行正极，电位低的输出端子称为行负极，所有行的行正极短路连接，构成深部原位热伏发电管的发电管正极，所有行的行负极短路连接，构成深部原位热伏发电管的发电管负极，发电管正极与发电管负极为深部原位热伏发电管电源输出端；所有深部原位热伏发电管的电源输出端，采用串联或并联的方式连接；

深部原位热伏发电模块内层(113)为管状结构，由金属材料构成，上端与深部原位热伏发电管外壳平齐；外径为深部原位热伏发电管外壳内径减去2倍热伏发电模块的管壁厚度。

3.如权利要求2所述的多区域复合型原位地热发电系统，其特征在于：在深部原位热伏发电管上端和下端，有深部原位热伏发电模块密封圈(114-1～114-2)，嵌入深部原位热伏发电管外壳(111)和深部原位热伏发电模块内层(113)中间，用橡胶材料制作，用于将深部原位热伏发电模块密封；深部底端盖板为金属圆柱状，外径与深部原位热伏发电管外壳外径相同，上端加工成外螺纹，与深部原位热伏发电管内螺纹匹配。