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公开(公告)号：CN113847755A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202010968643.0
申请日：2020-09-15
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种利用地热井实现高效蒸发的热泵系统及方法，涉及地热能开发领域，包括阶梯式地下蒸发器、压缩机、冷凝器、蓄液罐和节流阀。地下蒸发器包括内管和外管，其内管被设计成多区段结构，每个区段都由气体导流管道、折流板和渗流孔组成，在该结构的作用下，流入地下蒸发器中液体工质都紧贴外管内壁向下流动，并从地下岩体中吸热气化，并变为气态工质向上流动至地面。与现有技术相比，本发明所设计的地下蒸发器，不会产生气液卷携及积液效应，可以利用地热井实现液态工质的高效蒸发，无需通过水泵循环进行供热，这不但简化了热泵系统的所需的地面设备，还能够显著提高热泵系统的运行效率，进而提升了地源热泵系统的总体经济性。
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公开(公告)号：CN118066593A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410387193.4
申请日：2024-04-01
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明涉及地热能供暖的技术领域，特指一种超长重力热管直驱式地源热泵供暖系统及方法。超长重力热管，超长重力热管的底部段埋设在地下热储；用户侧冷凝器，其通过管道与超长重力热管构成换热循环回路，用户侧冷凝器的入口侧管道还设有热泵压缩机，换热循环回路内流动有热管工质。通过采用上述技术方案，简化了供暖系统的结构，降低了换热成本，且减少换热过程的#imgabs0#损失，提高系统效率。
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公开(公告)号：CN114061344A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202010789858.6
申请日：2020-08-07
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了包括插入地下的超长热管管体与冷凝器，超长热管管体内部由下至上包括蒸发段、绝热段以及冷凝段，且内部装有换热工质，所述冷凝器设置在超长热管管体的冷凝段的端部上，超长热管管体形状结构为直筒或弯曲或多分支状，超长热管管体竖直或倾斜插入地下，超长热管管体内设有固体填充物和套环。本发明的超长重力热管长度可长达数千米，同时通过热管自身的倾斜或弯曲或多分支结构，提高管内蒸汽流动性，减小蒸汽流动阻力，利用固体填充物减少工质充注量，帮助提高汽液混合物含汽率，降低汽液混合物的密度，使得底部液体受到的静压减小，更容易沸腾，提高蒸发换热效率，套环增加热管内液态换热工质与热管内壁的接触面积，提高蒸发换热效率。
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公开(公告)号：CN113847755B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202010968643.0
申请日：2020-09-15
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种利用地热井实现高效蒸发的热泵系统及方法，涉及地热能开发领域，包括阶梯式地下蒸发器、压缩机、冷凝器、蓄液罐和节流阀。地下蒸发器包括内管和外管，其内管被设计成多区段结构，每个区段都由气体导流管道、折流板和渗流孔组成，在该结构的作用下，流入地下蒸发器中液体工质都紧贴外管内壁向下流动，并从地下岩体中吸热气化，并变为气态工质向上流动至地面。与现有技术相比，本发明所设计的地下蒸发器，不会产生气液卷携及积液效应，可以利用地热井实现液态工质的高效蒸发，无需通过水泵循环进行供热，这不但简化了热泵系统的所需的地面设备，还能够显著提高热泵系统的运行效率，进而提升了地源热泵系统的总体经济性。
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公开(公告)号：CN115930484A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211526308.0
申请日：2022-11-30
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种实现供暖/制冷的双效重力热管式地源热泵系统及方法，其包括地面热泵单元和重力热管，地面热泵单元包括热泵压缩机、四通阀、输出端换热器和缓冲罐，热泵压缩机的进出口分别与四通阀的上下两接口相连，输出端换热器的一换热管路的一端连接至四通阀的右接口，输出端换热器的该换热管路的另一端连接至缓冲罐，缓冲罐通过一管道连接至四通阀的下接口；重力热管包括重力热管外管，重力热管外管的壁内沿竖直方向设有多级储液槽，上下相邻两储液槽之间通过液位控制管相连通，位于顶部的储液槽通过一注液管连接至缓冲罐，重力热管的底部液池设有一向上延伸的回液管，回液管连接至缓冲罐，本系统工作在制冷模式和供暖模式。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117780458A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202211160216.5
申请日：2022-09-22
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种结合太阳能光热的超长重力热管地热发电系统及方法，涉及地热能发电技术领域，本发明的地热发电系统包括：连接有超长重力热管和发电单元的第一循环回路以及连接有太阳能集热器和热液储罐的第二循环回路，所述第一循环回路从所述第二循环回路中吸收热量，以稳定产生足够过热度的过热蒸气，并利用所述过热蒸气驱动所述发电单元发电，其中，所述第一循环回路通过至少一换热器与所述第二循环回路耦合换热，所述系统工作在第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式下，所述第一循环回路利用所述换热器吸收热量，在所述第二工作模式下，所述第一循环回路利用所述太阳能集热器吸收热量。
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公开(公告)号：CN116951522A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310399532.6
申请日：2023-04-13
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种采用超长重力热管的中深层地热源热泵供暖系统，其包括：超长重力热管、冷凝蒸发器和用户侧冷凝器，其中，超长重力热管至少部分段埋设在地面以下；冷凝蒸发器通过管道与超长重力热管构成第一换热循环回路；用户侧冷凝器通过管道与冷凝蒸发器构成第二换热循环回路，用户侧冷凝器的入口侧管道还设有热泵压缩机；其中，热管工质通过超长重力热管从地下热储中吸收热量形成饱和蒸气，然后在冷凝蒸发器中将热量传递给热泵工质并冷凝为液态，热泵工质从冷凝蒸发器中吸热蒸发为气态，然后利用热泵压缩机压缩升温后进入用户侧冷凝器中冷凝放热，经过冷凝的热泵工质通过节流阀降温后进入冷凝蒸发器中，形成完整回路。
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公开(公告)号：CN113865128A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111114527.3
申请日：2021-09-23
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种增强型超长重力热管地热开发系统，涉及地热能开发领域，本系统通过将高热导率物质和相变材料形成的高热导率相变复合材料填入具有足够裂隙或者孔隙的地下岩体中，提高地下岩体的热导率，形成地下强化换热系统，地下强化换热系统能够快速的将离热管远处热量传递至热管蒸发段进行换热，增大了热管的采热范围，提高了采热率，同时利用相变材料在高温条件下相变为液体，能够完全与地下岩体及热管外壁进行接触，不存在接触热阻。其次，在热管绝热段采用热管内保温管、绝热段真空管、以及热管外保温物质进行保温处理，减少了热量的损失，提高了系统的热产出。
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公开(公告)号：CN113847745A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202011026471.1
申请日：2020-09-25
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种热管式取热集成冷电热联用的采‑用一体化地热系统，包括地下热管、蒸汽泵、第一吸收床、第二吸收床、第一冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、蓄液箱、平衡阀、汽轮机、与汽轮机相连的发电机、第二冷凝器、与第二冷凝器相连的热利用设备、与第二冷凝器相连的加压泵、以及相关联接阀门组件。本系统通过蒸汽泵和制冷侧和发电侧的调节阀控制热管蒸汽提取出地面后的流动方向和流量，从而选择制冷/电热单模式热利用或调节冷/电热双模联用时流量分配，实现根据季节需求调节制冷及发电量的平衡关系；通过制冷侧阀门组件控制制冷剂流向，实现提取地热能连续制冷；实现稳定高效地利用热管蒸汽工质进行制冷/电热双模联用。
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公开(公告)号：CN112997764A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110227305.6
申请日：2021-03-01
Applicant: 中国科学院广州能源研究所
Abstract: 本发明公开了一种结合超长重力热管取热控温的高温矿井综合改造利用系统，包括矿井通风系统、超长重力热管取热降温系统、植物光源照明设备及种植设备；矿井通风系统包括高温地下矿井、进风巷、排风巷和二氧化碳缓释罐；超长重力热管取热降温系统包括超长重力热管和地面热利用设备；种植设备布置在高温地下矿井中，植物光源照明设备为种植设备的植物生长提供光能。本发明充分利用了超长重力热管和高温地下矿井的优势，将高温地下矿井改造成为地下温室，并利用矿井地热向地面供热，实现了废弃高温地下矿井的高效经济的综合改造利用。
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