一种高效地热取热井以及取热方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种井下作业，特别是一种用于干热岩取热的井装置和取热方法。
【背景技术】
[0002]地热是来自地球内部的一种能量资源。地球上火山喷出的熔岩温度高达1200°C~1300°C，天然温泉的温度大多在60 °C以上，有的甚至高达100 °C-140 °C。这说明地球是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能。这种热量渗出地表，于是就有了地热。地热能是一种清洁能源，是可再生能源，其开发前景十分广阔。
[0003]地热来源主要是地球内部长寿命放射性元素(主要是铀238、铀235、钍232和钾40等)衰变产生的热能。地热在地球上有不同的呈现形式。按照其储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。
[0004]地热采暖全称为低温地板辐射采暖，是以不高于60°C的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传导方式向室内供热的供暖方式。早在上世纪七十年代，低温地板辐射采暖技术就在欧美、韩、日等地得到迅速发展，经过时间和使用验证，低温地板辐射采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。
[0005]但是目前国内的在干热岩地热取暖方面技术不够成熟，现有的技术以氨水或者水作为介质能效比较低，如何提高能效比将是普遍面临的一个重要挑战课题。
[0006]传统的干热岩取热井所有的循环介质为水或者氨水，其原理是通过把常态温度的水或者氨水出入井下，让其充分吸收热量后，再用栗将已经变为热水或者热氨水抽出来，通过散热器将热水或者热氨水的热量吸收后再将其重新注入到井下吸热，如此反复循环达到干热岩取热的目的。
[0007]这种干热岩取热方式简单，不过再将高温介质提取出来的过冲中，散热率较高，而且还有一点值得特别注意的是，注入井内的氨水带有腐蚀性，容易腐蚀井壁造成热短路，从而使热井报废。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本发明的技术方案提供了一种用于干热岩取热的井装置和取热方法。
[0009]为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的:本发明一种高效地热取热井，其特征是:包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与内管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内。
[0010]进一步的，所述的内管内安装有保温电热丝。
[0011 ]进一步的，所述的内管内外壁上都涂有保温涂料，外管内外壁上端一部分涂有保温涂料。
[0012]进一步的，所属的保温涂料为宝石鳞片。
[0013]另一种取热井方案:一种高效地热取热井，其特征是:包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与外管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内。
[0014]进一步的，所述的外管内壁上一千米内贴有保温电热片。
[0015]进一步的，所述的内管内外壁上都涂有保温涂料，外管内外壁上端一部分涂有保温涂料。
[0016]进一步的，所属的保温涂料为宝石鳞片。
[0017]—种基于该高效地热取热井的取人方法，包括以下步骤:
A、取二氧化碳1kg作为取热井循环所用的介质；
B、二氧化碳通过蒸发器加压变成临界液态二氧化碳，注入内管；
C、临界液态二氧化碳通过内管传入到井下，吸热变成高温其他再从外管排气孔排出，进入散热器；
D、从散热器出来后的二氧化碳通过空压机进入蒸发器进行下一个地下吸热循环。
[0018]本发明的技术方案主要是应用临界二氧化碳的特性，使其从地下干热岩吸收大量热后再排出取热井，克服了以往用水或氨水作为介质传热效率低以及容易腐蚀管壁的问题，为地热采暖做出了很大的贡献。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1:本发明一种技术方案的结构图。
[0021 ]图2:本发明另一种技术方案结构图。
[0022]其中，1、压缩机;2、蒸发器;3、外管;4、内管;5、保温电热丝;6、保温涂料;7、保温电热片;8、散热器。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0024]实施例1
如图1，本发明一种高效地热取热井，其特征是:包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与内管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内，所述的内管内安装有恒温计，所述的内管内外壁上都涂有保温涂料，外管内外壁上端一部分涂有保温涂料，所属的保温涂料为宝石鱗片。
[0025]—种基于该高效地热取热井的取热方法，包括以下步骤:
A、取二氧化碳作为取暖井循环所用的介质；
B、二氧化碳通过蒸发器加压变成临界液态二氧化碳，注入内管；
C、临界液态二氧化碳通过内管传入到井下，吸热变成高温其他再从外管排气孔排出，进入散热器；
D、从散热器出来后的二氧化碳通过空压机进入蒸发器进行下一个地下吸热循环。
[0026]本发明的技术方案应用临界二氧化碳的特性，使其从地下干热岩吸收大量热后再排出取热井，克服了以往用水或氨水作为介质传热效率低以及容易腐蚀管壁的问题，为地热采暖做出了很大的贡献。
[0027]与以往用水或者氨水作为介质的干热岩取热井不同的是，再结构上液态二氧化碳作为介质排入井内的时候，我们充分汲取了水或者氨水作为介质排入的时候在内管壁凝固，造成堵塞的问题，故而在设计的时候在内管里设置了保温电热丝，保持内管一定的温度。从而保证液态二氧化碳不依附于管壁之上。液体二氧化碳，密度1.101g/cm(-37°C)，液态二氧化碳蒸发时会吸收大量的热；当它放出大量的热时，则会凝成固体二氧化碳，俗称干冰。本发明采用二氧化碳作为介质主要是应用了蒸发时大量吸热的特性。
[0028]在取暖井的管壁保温方面，为了避免热短路的现象发生，我们采取了不同于以往使用泡沫进行保温的方式，使用宝石鳞片作为涂料根据地热井温度检测的结果，对外管外壁进行涂料，直至地下温度高于60度部分不进行涂料，对内管内外壁全部进行涂料。这种技术方案相比以往的泡沫保温方式，保温效果更好，而且泡沫保温的方式，时间长了泡沫就回软化损坏，将完全失去保温作用，取暖井将完全失去作用。
[0029]在使用的过程中，要完全按要求操作以下步骤:
A、取二氧化碳1kg作为取暖井循环所用的介质；
B、二氧化碳通过蒸发器加压变成临界液态二氧化碳，注入内管；
C、临界液态二氧化碳通过内管传入到井下，吸热变成高温其他再从外管排气孔排出，进入散热器；
D、从散热器出来后的二氧化碳通过空压机进入蒸发器进行下一个地下吸热循环。
[0030]—旦发生意外，应该及时联系技术人员，不要擅作主张进行相关调试，因为一口取热井一旦完工地下设备基本不会再拿出了，如果操作不慎将导致其成为废井。
[0031 ] 实施例2
如图1，本发明一种高效地热取暖井，其特征是:包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与外管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内，所述的内管内安装有保温电热丝，所述的内管内外壁上都涂有保温涂料，外管内外壁上端一部分涂有保温涂料，所属的保温涂料为宝石鱗片。
[0032]实施例2所述的其他原理与实施例相同，不再做多余阐述。
[0033]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种高效地热取热井，其特征是:包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与内管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内。2.根据权利要求1所述的一种高效地热取热井，其特征是:所述的内管内安装有保温电热丝。3.—种高效地热取热井，其特征是:包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与外管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内。4.根据权利要求3所述的一种高效地热取热井，其特征是:所述的外管内壁上一千米内贴有保温电热片。5.根据权利要求2或4所述的一种高效地热取热井，其特征是:所述的内管内外壁上都涂有保温涂料，外管内外壁上端一部分涂有保温涂料。6.根据权利要求5所述的一种高效地热取热井，其特征是:所属的保温涂料为宝石鳞片。7.—种基于权利要求3所述的一种高效地热取热井的取热方法，包括以下步骤: A、取二氧化碳作为取暖井循环所用的介质； B、二氧化碳通过蒸发器加压变成临界液态二氧化碳，注入内管； C、临界液态二氧化碳通过内管传入到井下，吸热变成高温其他再从外管排气孔排出，进入散热器； D、从散热器出来后的二氧化碳通过空压机进入蒸发器进行下一个地下吸热循环。
【专利摘要】本发明公开了一种高效地热取热井，包括空压机、蒸发器、外管和内管，所述的蒸发器入口与空压机连接，出口与内管连接，所述的外管与内管依次从外到内安放在取热井内。
【IPC分类】F24J3/08
【公开号】CN105526726
【申请号】CN201511007431
【发明人】严建勋
【申请人】严建勋
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月30日