[实用新型]一种地能干热岩树状多点换热综合利用系统

摘要

一种地能干热岩树状多点换热综合利用系统，属于清洁能源技术领域，解决地能干热岩热量提取效率低、地下换热流体流失率高和地热能提取过程实时监控的技术问题，解决方案为它包括换热系统、监控系统、供暖系统与发电系统，通过换热系统将低温换热介质与具有高温地热能的干热岩层换热，换热后的高温换热介质分别与供暖系统与发电系统的进液口连通，供暖系统与发电系统的出液口分别与换热系统连通，监控系统监控换热系统的换热过程；本实用新型换热管降低了换热介质资源浪费的同时提高了换热效率，主井与副井呈树状分布，有利于高效集约化的干热岩地热能换热，监控系统对换热过程实时监控，实现热源的可调节供给。

主权项

一种地能干热岩树状多点换热综合利用系统，它包括换热系统（1）、监控系统（2）、供暖系统（3）与发电系统（4），所述换热系统（1）包括换热管组（11）、换热井（12）和分离板（13），所述换热管组（11）包括换热管（111）、换热封装套管（112）、数据线集线管（113）、注液管（114）、抽液管（115）、抽液泵（116）、注液控制阀（117）、抽液控制阀（118）和包覆层（119）；所述换热井（12）包括主井（121）和副井（122）；所述监控系统（2）包括控制模块（21）、数据采集系统（22）、数据传输系统（23）、数据处理模块（24）与显示模块（25），其特征在于：通过换热系统（1）将低温换热介质与具有高温地热能的干热岩层换热，换热后的高温换热介质分别与供暖系统（3）与发电系统（4）的进液口连通，供暖系统（3）与发电系统（4）的出液口分别与换热系统（1）连通，监控系统（2）监控换热系统的换热过程；所述换热系统（1）中：由碳纤维和钛镍金属丝混纺编制成空心换热管单体，内径由大到小的多根换热管单体由内向外套设在一起形成换热管（111），相临两层换热管单体之间设置有缝隙；所述换热封装套管（112）侧壁设置有空腔，换热管（111）封装于换热封装套管（112）的空腔中，若干根封装后的换热封装套管（112）环抱呈圆柱体，形成换热管组（11），换热管组（11）外包裹有包覆层（119），所述换热封装套管（112）侧壁的空腔内还设置有数据线集线管（113），数据线集线管（113）与换热封装套管（112）一体成型，数据线集线管（113）内壁设置有隔热涂层，数据线设置于数据线集线管（113）内组成数据传输系统（23）；换热封装套管（112）内壁设置有注液管（114）和抽液管（115），注液管（114）与换热封装套管（112）一体成型，所述注液管（114）延伸至换热封装套管（112）底部，所述抽液管（115）设置于换热封装套管（112）内壁的顶部，每根抽液管（115）上均设置有抽液控制阀（118），若干抽液管（115）汇集成主抽液管，主抽液管出水口上设置有抽液泵（116），注液管（114）上设置有注液控制阀（117），所述控制模块（26）控制抽液泵（116）、注液控制阀（117）与抽液控制阀（118）开启或关闭；所述主井（121）竖直设置于地表内，主井（121）底部设置有分离板（13），主井（121）下底面与若干副井（122）连通，所述副井（122）由竖井（1221）或斜井（1222）或水平井（1223）或上述不同形态的井任意组合形成，竖井（1221）、斜井（1222）与水平井（1223）首尾相接，根据地热能实际储量分别设置每一副井（122）中水平井（1223）的角度与深度；换热管组（11）设置于主井（121）内，换热管组（11）经分离板（13）分离后，换热管（111）分别延伸至相应副井（122）中；所述主井（121）与副井（122）内壁均设置有护井套管（123）；所述监控系统（2）中：数据采集系统（22）设置于换热系统（1）中，数据采集系统（22）将采集的数据通过数据传输系统（23）传送至数据处理模块（24），数据处理模块（24）信号输出端分别与显示模块（25）和控制模块（26）电气连接；所述数据采集系统（22）包括温度传感器（221）、流速传感器（222）与真空度检测器（223），沿换热封装套管（112）内壁每隔100~150米分别设置有若干温度传感器（221），沿换热封装套管（112）外壁每隔300~500米亦分别设置有若干温度传感器（221）；在换热封装套管（112）内壁的上部、中部以及抽液口和注液口处分别设置有流速传感器（222）；在换热封装套管（112）侧壁的空腔中，每隔100~150米分别设置有若干真空度检测器（223）；温度传感器（221）、流速传感器（222）与真空度检测器（223）分别与所述数据线连通。