本发明属于地热供暖,特别提供了一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统。
背景技术:
1、中深层地热能应用于集中供暖的类型主要有:水热型和取热不取水型两种。水热型即取地下热水作为热源,在取水和回灌过程中井间的水位和水温会产生或多或少相互干扰;取热不取水型是通过循环介质在井中或井间进行换热,井间不会因地下水产生干扰影响,因此也叫作无干扰式换热。中深层地热能无干扰换热技术作为国家大力推广的新技术,已成功应用于众多小区集中供暖或单体建筑供暖项目,但尚无可靠的措施将其应用在城镇大面积集中供暖。
2、中深层地热能无干扰换热技术暂时无法替代城镇大面积集中供暖的主要原因有:
3、1、传统地热井作为城镇大面积的集中供热源,井数多和井间距大是其避不开的特点,征地多和管线长就成为了制约发展的重要因素;
4、2、地热井网的井间温度相互影响问题和临近项目之间的温度影响问题有待解决。
5、因此需要一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明从节约土地占用和解决换热影响的思路出发,通过密集井网形成小型井网建立超大负荷能源站,各个小井网之间通过地下深层的多层多向互联接续换热技术,小井网内同区换热集中供暖技术和地下分段式换热技术,实现针对城镇超大规模集中供暖,进而提供了一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统。
2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,包括换热系统、管道系统和监测系统;
3、所述换热系统包括能源站和井网,每个所述井网上均设置有能源站,所述井网包括l型井、直井、同轴换热井、换热器和地热水泵,所述l型井通过地热水泵与换热器相连,且换热器与直井相连,所述l型井与不同所述井网中的直井连通,不同所述l型井或直井的下端深度不同,同深度所述l型井与直井连通形成u形井,且u形井内流通有换热介质,所述l型井的下端可以延伸至不同方向;
4、所述管道系统包括热源循环泵、供水管路、用户侧循环水泵和回水管路,所述地热循环泵与直井连接,且地热循环泵通过管路依次连接供水管路、用户侧循环水泵、回水管路和l型井;
5、所述监测系统包括测温光纤系统、智能监测系统和机房数据监测系统,且测温光纤系统与智能监测系统、机房数据监测系统连接,所述测温光纤系统设置于l型井和直井内,且智能监测系统和机房数据监测系统设置于能源站内。
6、进一步地,相邻所述井网的间距大于1000m。
7、进一步地,所述l型井、直井和同轴换热井的上端为井口,所述井口为顺排布置,同排所述井口的间距大于等于10m,且井口的排间距大于等于20m。
8、进一步地,相邻所述l型井或相邻所述直井的深度差大于30m。
9、进一步地,所述直井的直径大于l型井的直径,所述直井与一个或多个所述l型井连通。
10、进一步地,所述l型井与直井均为二开钻结构,所述l型井内设置有一开套管和二开套管,所述直井内设置有一开套管、二开套管和玻璃钢套管,且l型井和直井通过固井水泥进行固井。
11、进一步地,所述一开套管与二开套管均为金属套管。
12、进一步地,所述玻璃钢套管设置于二开套管的下端或中部,所述l型井与直井在玻璃钢套管处连通。
13、进一步地,所述固井水泥内添加有隔热材料。
14、使用本发明的有益效果是:
15、1、本发明从节约土地占用和解决换热影响的思路出发,通过密集井网形成小型井网建立超大负荷能源站,各个小井网之间通过地下深层的多层多向互联接续换热技术,小井网内同区换热集中供暖技术和地下分段式换热技术,实现针对城镇超大规模集中供暖,拥有土地占用少、路面管线开挖少、换热影响小、热损失少等诸多优点。
16、2、本发明从地热井的群井布置方式、地热井结构等方面出发,采用短距布置最大程度利用井场面积,增加井网中地热井数量,并通过多层、多向、多连通的钻井方式布置和连通各地热井,实现各能源站内中深层地热能的梯次利用,提高中深层地热能的利用效率,同时短距布置增加了井内地热井数量,提高中深层地热井网换热系统的换热效率。
1.一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:包括换热系统、管道系统和监测系统;
2.根据权利要求1中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:相邻所述井网(2)的间距大于1000m。
3.根据权利要求1中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:所述l型井(3)、直井(4)和同轴换热井(5)的上端为井口,所述井口为顺排布置,同排所述井口的间距大于等于10m,且井口的排间距大于等于20m。
4.根据权利要求1中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:相邻所述l型井(3)或相邻所述直井(4)的深度差大于30m。
5.根据权利要求1中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:所述直井(4)的直径大于l型井(3)的直径,所述直井(4)与一个或多个所述l型井(3)连通。
6.根据权利要求1中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:所述l型井(3)与直井(4)均为二开钻结构,所述l型井(3)内设置有一开套管和二开套管,所述直井(4)内设置有一开套管、二开套管和玻璃钢套管,且l型井(3)和直井(4)通过固井水泥进行固井。
7.根据权利要求6中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:所述一开套管与二开套管均为金属套管。
8.根据权利要求6中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:所所述玻璃钢套管设置于二开套管的下端或中部,所述l型井(3)与直井(4)在玻璃钢套管处连通。
9.根据权利要求6中所述的一种适用于超大面积供暖中深层地热供热系统,其特征在于:所述固井水泥内添加有隔热材料。