一種寒區地溫能開採裝置的製作方法

2023-05-19 05:19:16 3

本發明創造屬於地溫能開發技術，主要涉及一種寒區地溫能開採裝置。

背景技術：

在北方寒冷地區的地溫能開發利用過程中，由於冬季氣溫低，地溫能的開採造成換熱孔附近地層溫度降低，形成地溫場降落漏鬥，長此以往，該換熱孔將不具有地溫能開採利用的作用，而現有的地溫能開採方法中還沒有提溫、補償裝置，使換熱孔不能長期持續、有效地進行換熱，縮短了換熱孔的使用壽命，寒區地溫能開發利用受到影響。

技術實現要素：

本發明創造的目的就是針對上述現有技術存在的問題，設計提供一種新結構的寒區地溫能開採裝置，通過為換熱孔進行溫度補償的結構設計，達到持續、有效地開發利用地

溫能的目的。

本發明創造的基本設計是：一種寒區地溫能開採裝置包括換熱孔、熱泵機組和循環泵，在所述換熱孔內設置芯管，在所述芯管外壁面與換熱孔內壁面之間設有間距，構成環形腔室，濾水管配裝在芯管底端部上，水平埋管鋪設在地面下，在所述換熱孔外側周邊部位處設置熱補償孔，熱泵進水管將環形腔室與熱泵機組連通，循環泵出水管將循環泵與芯管連通，熱泵出水管將熱泵機組與水平埋管連通，循環泵進水管將熱補償孔與循環泵連通，補水管將水平埋管與熱補償孔連通；所述熱補償孔與換熱孔的個數比為1∶n。

本發明創造實現了寒區地溫能開發過程中對換熱孔處地溫的補償，避免和消除了地溫場降落漏鬥的形成，並綜合利用地溫能、地熱能及太陽能等清潔能源，持續、有效地開採利用地溫能。本裝置設計新穎、合理，結構簡單，使用可靠，節能減排效果好，大幅度延長了換熱孔使用壽命，為我國廣大北方寒冷地區的地溫能持續、高效開發利用提供了技術支持。

附圖說明

圖1是一種寒區地溫能開採裝置總體結構示意圖。

圖中件號說明：

1、濾水管、2、芯管、3、換熱孔、4、熱泵進水管、5、熱泵機組、6、循環泵、7、循環泵進水管、8、補水管、9、熱補償孔、10、水平埋管、11、熱泵出水管、12、循環泵出水管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明創造實施方案進行詳細描述。一種寒區地溫能開採裝置包括換熱孔3、熱泵機組5和循環泵6，在所述換熱孔3內設置芯管2，在所述芯管2外壁面與換熱孔3內壁面之間設有間距，構成環形腔室，濾水管1配裝在芯管2底端部上，水平埋管10鋪設在地面下，在所述換熱孔3外側周邊部位處設置熱補償孔9，熱泵進水管4將環形腔室與熱泵機組5連通，循環泵出水管12將循環泵6與芯管2連通，熱泵出水管11將熱泵機組5與水平埋管10連通，循環泵進水管7將熱補償孔9與循環泵6連通，補水管8將水平埋管10與熱補償孔9連通；所述熱補償孔9與換熱孔3的個數比為1∶n。

夏季作業時，通過循環泵6從熱補償孔9深部抽取熱水至芯管2中，芯管2中的熱水流至其底部的濾水管1後，進入換熱孔3孔內壁面與芯管3外壁面之間的環形腔室中，熱水通過換熱孔3孔壁與周圍地層發生熱傳遞作用，使地層溫度升高，減小了冬季地溫能開採造成的地溫場漏鬥；同時，從環形腔室中抽出的水通過熱泵機組5進行製冷，製冷後的水流經地面下的水平埋管10時，經太陽輻射後，水溫升高；再將提溫後的水經補水管8注入到熱補償孔9中進一步提溫。冬季作業時，以換熱孔3地溫能的開採利用為主，與此同時熱補償孔9也可作為換熱孔直接開採利用地溫能。