一种地热取热井的制作方法

本实用新型涉及一种地热取热装置，尤其涉及一种地热取热井。

背景技术：

地热取热井是指通过打地热井，抽取地下热水并用地下水的热量进行发电供暖等。目前的地热取热井通常是通过将地下热水抽取上来，然后再用于供暖、发电等，遮掩的热转换方式在地下热水抽取上来的过程中会损失大量的热量，而且地下热水在抽取到地面后，空气中的氧气会溶解在地下热水中，对管道或其他容器造成腐蚀。

因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种地热取热井，解决现有技术中地热水利用效率低的技术问题。具体而言通过以下技术方案实现：

设计的一种地热取热井，包括左侧与地热水接触的导热板、热气机、发电机、冷却装置和与发电机连接的电力储存设备；导热板可用现有技术中的不锈钢板，所述热气机包括左侧与导热板连接的密闭的气体室、设置在气体室内的移气器、与移气器连接的控制移气器在气体室内水平方向往复运动的驱动装置、设置在移气器右侧的动力活塞、与动力活塞连接的动力连杆和与动力连杆连接的曲轴和与曲轴连接的飞轮；气体室内可以充空气，气体室内部密封不透气；当移气器左右移动时，即可以把气体室内的气体挤左边或右边；所述动力活塞用于在气体室内空气体积连续膨胀及收缩时，动力活塞在水平方向做往复运动，具体而言，当移气器右移，气体室内的气体被挤至左端，此时由于气体室左侧与导热板接触加热，因此气体受热，气体体积膨胀，推动右侧的动力活塞右移，相反的，当移气器左移，则气体室内的气体被挤至右端，此时由于气体室右侧与冷却装置接触，气体被冷却，气体温度降低气体体积缩小，动力活塞左移，使移气器连续左右移动，利用移气器左右两侧气体的温度差即可控制动力活塞在水平方向连续做往复运动；驱动装置可用通电的发动机等带动移气器运动；所述动力连杆用于当动力活塞在水平方向往复运动时，控制曲轴转动，曲轴与飞轮连接，曲轴带动飞轮转动；所述飞轮与发电机连接，用于当飞轮转动时发电机发电；所述冷却装置设置在气体室右侧；气体室左侧及右侧为导热材质，可以用不锈钢板制成；利用移气器左右两侧气体的温度差进行发电时，驱动装置提供的能量小于发电机产生的能量。

进一步，所述驱动装置包括与移气器连接的移气连杆，所述移气连杆与曲轴连接，用于当曲轴连续转动时控制移气器在水平方向做往复运动；在垂直于曲轴主轴颈的平面坐标系中，移气连杆与曲轴的连接点至曲轴的主轴颈的垂线的投影和动力连杆与曲轴连接点至曲轴的主轴颈的垂线的投影夹角为90度；只需外力提供一个初始动力，使移气器转动，并在空气室左侧持续加热，本装置即可实现移气器带动活塞移动、活塞再带动移气器移动的连续工作的状态；在静态环境中，移气器在最右端，在移气器左侧的气体最多，被加热的气体也最多，气体膨胀的体积最大，推动活塞右移的力也最大；移气器在最左端，在移气器右侧的气体最多，被冷却的气体也最多，气体收缩的体积最小，推动活塞左移的力也最大；只要在垂直于曲轴主轴颈的平面坐标系中，移气连杆与曲轴的连接点至曲轴的主轴颈的垂线的投影和动力连杆与曲轴连接点至曲轴的主轴颈的垂线的投影夹角不为0，本装置即可工作，实际工作中，受曲轴转速、负载所用气体的不同，会有最适合的夹角，通常以90度夹角为通用夹角。

进一步，所述地热取热井还包括与曲轴连接的控制曲轴转动的启动电机、与启动电机连接的电力供应装置和与电力供应装置及启动电机连接的开关，所述开关设置在地面以上，可以在地面控制启动电机启动，带动曲轴转动，曲轴带动移气器转动，移气器有了初始力转动后，本装置即可实现移气器带动活塞移动、活塞再带动移气器移动的连续工作的状态，可以断开开关，使本装置自行工作，储存电力。

进一步，所述电力储存设备包括可充电电池和与可充电电池及发电机连接的设置在地面以上的指示灯，所述指示灯用于当发电机向可充电电池充电时指示灯工作，否则不工作，地下环境复杂，有时不可能实时指派人员监视装置是否工作，设置指示灯可以防止在装置出故障停止工作、停止充电时及时获知，可以启动开关，尝试再次使启动电机启动，也可以派工作人员下井下检修。

进一步，所述冷却装置包括下部与热气机右侧接触的导热管道和在导热管道内的冷却水，所述导热管道上部设置在地面以上，导热管道可以与地面需要保温或加热的设备连接，将经过与热气机热交换的冷却水通入地上供暖设备，再将地上供暖后的冷却水通入导热管道中，流向地下，与热气机继续进行热交换，进一步提高热量使用效率。

进一步，所述气体室内的气体为惰性气体，惰性气体很难与气体室内壁发生反应，防止气体室被腐蚀。

进一步，所述导热板还包括设置在左侧的防腐蚀涂层，防止导热板被地下水腐蚀。

本实用新型的积极有益的技术效果包括：

(1)直接在地下进行热交换发电，避免运输过程中热量损失，提高热能的使用效率；

(2)利用热气机带动飞轮、飞轮带动发电机发电，整个装置结构简单，热能利用率高；

(3)冷却装置设置为与地面供暖设备连接的冷却水及管道，进一步提高热能的利用效率；

(4)增加防腐蚀涂层、气体室内用惰性气体，防止本装置被腐蚀，提高本装置的使用寿命；本实用新型的其他有益效果将结合下文具体实施例进行进一步的说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的立体透视图；

图3为本实用新型的内部结构示意图；

图中，1、地热井；2、导热板；3、发电机；4、气体室；5、移气器；6、动力活塞；7、动力连杆；8、曲轴；9、飞轮；10、移气连杆；11、启动电机；12、导热管道。

具体实施方式

实施例：一种地热取热井，如图1-3所示，包括左侧与地热水接触的导热板2、热气机、发电机3、冷却装置和与发电机3连接的电力储存设备；导热板2可用现有技术中的不锈钢板，所述热气机包括左侧与导热板2连接的密闭的气体室4、设置在气体室4内的移气器5、与移气器5连接的控制移气器5在气体室4内水平方向往复运动的驱动装置、设置在移气器5右侧的动力活塞6、与动力活塞6连接的动力连杆7和与动力连杆7连接的曲轴8和与曲轴8连接的飞轮9；气体室4内可以充空气，气体室4内部密封不透气；当移气器5左右移动时，即可以把气体室4内的气体挤左边或右边；所述动力活塞6用于在气体室4内空气体积连续膨胀及收缩时，动力活塞6在水平方向做往复运动，具体而言，当移气器5右移，气体室4内的气体被挤至左端，此时由于气体室4左侧与导热板2接触加热，因此气体受热，气体体积膨胀，推动右侧的动力活塞6右移，相反的，当移气器5左移，则气体室4内的气体被挤至右端，此时由于气体室4右侧与冷却装置接触，气体被冷却，气体温度降低气体体积缩小，动力活塞6左移，使移气器5连续左右移动，利用移气器5左右两侧气体的温度差即可控制动力活塞6在水平方向连续做往复运动；驱动装置可用通电的发动机等带动移气器5运动；所述动力连杆7用于当动力活塞6在水平方向往复运动时，控制曲轴8转动，曲轴8与飞轮9连接，曲轴8带动飞轮9转动；所述飞轮9与发电机3连接，用于当飞轮9转动时发电机3发电；所述冷却装置设置在气体室4右侧；气体室4左侧及右侧为导热材质，可以用不锈钢板制成；利用移气器5左右两侧气体的温度差进行发电时，驱动装置提供的能量小于发电机3产生的能量。

本实施例中，所述驱动装置包括与移气器5连接的移气连杆10，所述移气连杆10与曲轴8连接，用于当曲轴8连续转动时控制移气器5在水平方向做往复运动；在垂直于曲轴8主轴颈的平面坐标系中，移气连杆10与曲轴8的连接点至曲轴8的主轴颈的垂线的投影和动力连杆7与曲轴8连接点至曲轴8的主轴颈的垂线的投影夹角为90度；只需外力提供一个初始动力，使移气器5转动，并在空气室左侧持续加热，本装置即可实现移气器5带动活塞移动、活塞再带动移气器5移动的连续工作的状态，不需要外力持续驱动；在静态环境中，移气器5在最右端，在移气器5左侧的气体最多，被加热的气体也最多，气体膨胀的体积最大，推动活塞右移的力也最大；移气器5在最左端，在移气器5右侧的气体最多，被冷却的气体也最多，气体收缩的体积最小，推动活塞左移的力也最大；只要在垂直于曲轴8主轴颈的平面坐标系中，移气连杆10与曲轴8的连接点至曲轴8的主轴颈的垂线的投影和动力连杆7与曲轴8连接点至曲轴8的主轴颈的垂线的投影夹角不为0，本装置即可工作，实际工作中，受曲轴8转速、负载所用气体的不同，会有最适合的夹角，通常以90度夹角为通用夹角。

本实施例中，所述地热取热井还包括与曲轴8连接的控制曲轴8转动的启动电机11、与启动电机11连接的电力供应装置和与电力供应装置及启动电机11连接的开关，所述开关设置在地面以上，可以在地面控制启动电机11启动，带动曲轴8转动，曲轴8带动移气器5转动，移气器5有了初始力转动后，本装置即可实现移气器5带动动力活塞6移动、动力活塞6再带动移气器5移动的连续工作的状态，可以断开开关，使本装置自行工作，储存电力。

本实施例中，所述电力储存设备包括可充电电池和与可充电电池及发电机3连接的设置在地面以上的指示灯，所述指示灯用于当发电机3向可充电电池充电时指示灯工作，否则不工作，地下环境复杂，有时不可能实时指派人员监视装置是否工作，设置指示灯可以防止在装置出故障停止工作、停止充电时及时获知，可以启动开关，尝试再次使启动电机11启动，也可以派工作人员下井下检修。

本实施例中，所述冷却装置包括下部与热气机右侧接触的导热管道12和在导热管道12内的冷却水，所述导热管道12上部设置在地面以上，导热管道12可以与地面需要保温或加热的设备连接，将经过与热气机热交换的冷却水通入地上供暖设备，再将地上供暖后的冷却水通入导热管道12中，流向地下，与热气机继续进行热交换，进一步提高热量使用效率。

本实施例中，所述气体室4内的气体为惰性气体，惰性气体很难与气体室4内壁发生反应，防止气体室4被腐蚀。

本实施例中，所述导热板2还包括设置在左侧的防腐蚀涂层，防止导热板2被地下水腐蚀。

实施过程：导热板2与地热井1中的热水接触，气体室4左侧与导热板2连接，被加热，右侧与内部通有冷却水的导热管道12连接，被冷却，导热管道12与地上供暖设备连接；本装置工作时，先开启开关，启动电机11工作，带动曲轴8旋转，曲轴8带动移气器5移动，通过控制移气器5左右两侧气体体积的大小，使气体室4内空气的连续的膨胀与收缩，控制动力活塞6水平方向往复运动，带动曲轴8转动，曲轴8带动移气器5左右移动、带动飞轮9转动，飞轮9带动发电机3工作，可以用如图所示的发电机3，飞轮9上接两根导电线，导电线在磁铁中旋转，产生电动势，将导电线分别接入位于地面上的充电电池的充电插口上，对充电电池进行充电，在充电电池与电动机之间还可以加显示是否正在充电的指示灯，当充电时指示灯闪烁，当不充电时，指示灯熄灭。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。