技术领域
[0001] 本发明属于地热能技术领域，具体涉及一种地热换热器及其使用方法。
相关背景技术
[0002] 地热是来自地球内部核裂变产生的一种能量资源，地热能是一种清洁能源，是可再生能源。
[0003] 现阶段利用地热是将地下水通过循环井的方式将地下水抽至地面热交换器中进行换热，换热结束后通过另一口井再将取过热的水从另一口井排入地下。现在常用热交换器大部分为金属制品，而地热水均具有腐蚀性并且常用导热金属铜的导热率为397w/m·k，导热效率低。
具体实施方式
[0032] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033] 以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
[0034] 实施例1
[0035] 如图1‑图4所示，一种地热换热器，包括：
[0036] 主管路1、包套2、内部翅片组3和外部翅片组4；主管路1的内部固定连接有内部翅片组3，主管路1的外侧固定连接有外部翅片组4；内部翅片组3和外部翅片组4呈环形结构，内部翅片组3和外部翅片组4包括若干散热翅片，散热翅片呈周向阵列排布；包套2套设在外部翅片组4外侧，换热前外部翅片组4通过包套2包裹，呈收缩状态，包套2降解后，外部翅片组4呈展开状态；内部翅片组3和外部翅片组4为一体式结构，贯穿主管路1。
[0037] 内部翅片组3和外部翅片组4中的散热翅片等距均匀分布。
[0038] 地热换热器整体为一体式结构，增材制造形成；外部翅片组4的散热翅片沿主管路1管中心径向向外发散；内部翅片组3的散热翅片沿主管路1管中心径向向内发散；主管路1采用聚丙烯腈基碳纤维材料制成，内部翅片组3和外部翅片组4采用沥青基碳纤维材料制成；使用碳纤维复合材料制作热交换器，具有防腐吸能，并且沥青基碳纤维材料的导热率可达到800w/m·k。
[0039] 具体的，整体地热换热器放置于地下的地热水中，外部翅片组4与地下水接触，位于管内的内部翅片组3与外部翅片组4为一体式结构，通过翅片组沥青基碳纤维材料的面内高导热特性实现外部地热水与管道内部的纯水进行快速热交换。
[0040] 包套2采用可降解树脂材料制成，50℃的水中包套2开始降解，10小时左右完成降解，外部翅片组4恢复展开状态。
[0041] 如图1和图3为包套2包裹外部翅片组4的示意图，此时外部翅片组4为收缩状态，通过地热水使得包套2降解，包套2作为换热媒介，降解后外部翅片组4脱离包套2的束缚回到原始形态展开翅片，增加换热器与地热水的接触面积，增加效率。
[0042] 实施例2
[0043] 一种地热换热器的使用方法，包括：
[0044] S1：制作包括主管路1、包套2、内部翅片组3和外部翅片组4结构的地热换热器；
[0045] 此时，外部翅片组4呈收缩状态，包套2包裹在外部翅片组4外侧，主管路1、内部翅片组3和外部翅片组4一体式制成。
[0046] S2：在地面开设地热井，连接地热换热器与换热管道，将连接后的地热换热器与换热管道放入地热井中；
[0047] 具体的，地热换热器的前端与后端均连接普通具有防腐功能的承压换热管道；
[0048] 通过钻井杆伸入井中，运输地热换热器时与地热水的接触面积较小，热传输效率低，因此设置包套2进行束缚；在运输地热换热器时包套2逐步发生降解，在地热换热器到达预定位置时继续降解直至包套2完全降解，外部翅片组展开翅片，增大翅片组与地热水的接触面积
[0049] S3：向主管路1内部通入纯水开始换热，在地热井内地热水的环境下包套2发生降解，外部翅片组4脱离包套2的束缚回到原始形态展开翅片，通过内部翅片组3将热量传递给主管路1内部的纯水。
[0050] 翅片展开后与地热水的接触面积进一步增大，换热效率进一步提升。
[0051] 由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
[0052] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
