[发明专利]一种中深层地热能降压开采系统

说明书

本发明提供了一种中深层地热能降压开采系统，属于地源热泵系统技术领域，包括地热井、板式换热器、地源热泵机组及动力机构，地热井包括换热段和蒸发段；板式换热器入口与地热井出口连通，用于与换热介质进行热量交换；地源热泵机组入口与板式换热器出口连通，用于与从板式换热器出口排出的换热介质进行热量交换；地热井和地源热泵机组之间设有动力机构。本发明一种中深层地热能降压开采系统通过设置动力机构为整个系统提供真空，使换热介质在地热井中的低温低压条件下蒸发，蒸发后以液体形态通过板式换热器进行换热，换热介质的余热可通过地源热泵机组进一步换热供后回流回地热井，节能环保，运行可靠成本低，换热效率高。

技术领域

本发明属于地源热泵系统技术领域，更具体地说，是涉及一种中深层地热能降压开采系统。

背景技术

地热能(Geothermal Energy)是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。

地热系统是一种利用地下水或地下土壤所储藏的能量作为冷热源，使用地源热泵进行能量转换的供暖、制冷系统，它是一种利用清洁可再生能源的技术，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物。地表土壤和水体是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，又是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的平衡，地源热泵技术的成功使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地热能成为现实，它消耗1kWh的能量，用户可得到4kWh以上的热量或冷量。目前现有的地源热泵浅层地热井较多，浅层地热井数量较多，占地面积大，施工繁琐且施工速度较慢，冬夏冷热负荷不平衡，供热或制冷时温度不平衡不足以满足室内舒适性，系统能效衰减严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中深层地热能降压开采系统，旨在解决目前浅层地热井数量多占地面积大，冬夏冷热负荷不平衡，系统能效衰减严重的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种中深层地热能降压开采系统，包括：

地热井，所述地热井设置在地面以下，所述地热井包括位于下部的换热段和位于上部的蒸发段，所述蒸发段的井管直径大于所述换热段的井管直径；

板式换热器，所述板式换热器的入口与所述地热井的出口连通，用于与所述地热井的换热介质进行热量交换；所述板式换热器的出口与用户设备连通；

地源热泵机组，所述地源热泵机组的入口与所述板式换热器出口连通，用于与从所述板式换热器出口排出的换热介质进行热量交换；所述地源热泵机组的出口与所述用户设备连通；

动力机构，连接在所述地热井和所述地源热泵机组之间；

其中，所述动力机构用于使流经所述地热井的换热介质流向所述板式换热器、所述地源热泵机组及所述用户设备，再回流至所述地热井并，所述动力机构为所述中深层地热能降压开采系统提供真空。

作为本申请另一实施例，所述动力机构包括真空泵和与所述真空泵连通的真空室，所述真空室设于所述地源热泵机组与所述地热井之间。

作为本申请另一实施例，所述地热井与所述板式换热器之间设有储水箱。

作为本申请另一实施例，所述地源热泵机组与所述地热井之间设有自动补液装置，所述自动补液装置包括与所述真空室连通的补液箱，所述补液箱与所述真空室之间通过补液管连通。

作为本申请另一实施例，所述动力机构还包括水泵，所述水泵设于所述真空室下部。

作为本申请另一实施例，所述连接管上设有过滤器。