[發(fā)明專利]循環(huán)地?zé)釗Q熱式地下儲能液庫

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610143037.5
• 申請日: 2006-10-30
• 公開（公告）號: CN101173828A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘戈
• 申請（專利權(quán)）人: 潘戈
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬環(huán)保節(jié)能技術(shù)與可再生能源利用領(lǐng)域，尤其是涉及一種循環(huán)地?zé)釗Q熱式地下儲能液庫技術(shù)。

發(fā)明背景

地表水源和土壤是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地下淺層可再生能源，包括地下水、土壤、或地表水等的高效循環(huán)換熱系統(tǒng)，通過向熱泵輸入少量的高品位能源，獲取大量低溫位能量向高溫位能量的轉(zhuǎn)移輸出。

現(xiàn)有熱泵技術(shù)中采用的主要形式是空氣源熱泵、水源熱泵或地源熱泵，其中，地表水源如江河水源或深井水源是水源熱泵的主要換熱來源，應(yīng)用江河水源時，因在需要采暖的冬季從江河水源的下部大量吸取熱量或在需要制冷的夏季從江河水源的下部大量排放出熱量，會對水體生態(tài)系統(tǒng)造成冷熱污染和不良影響。應(yīng)用深井水源時，深井回灌水源熱泵由于向地下回灌比取水要困難，此外，還有地下水源，應(yīng)用地下水源時受當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的限制較大，地下水文地質(zhì)條件的變化對系統(tǒng)性能的影響很大，系統(tǒng)難以大規(guī)模復(fù)制生產(chǎn)。水源熱泵技術(shù)在利用地下水以及地表水源中，因存在地下水回灌的成本問題和地表水受環(huán)境溫度影響較大以及換熱對水體生態(tài)環(huán)境的影響等問題，使其應(yīng)用受到了一定的限制。

土壤埋管式土壤源熱泵系統(tǒng)是地源熱泵系統(tǒng)的一種方式，通過埋設(shè)土壤換熱器來實現(xiàn)載熱介質(zhì)與巖土的換熱，不存在冷熱污染等不良影響。埋地換熱管式循環(huán)地?zé)釗Q熱式地下儲能液庫可用作土壤埋管式熱泵系統(tǒng)的一個前端耦合部分，通常分為：水平埋管、垂直埋管及螺旋盤管，其中，最有效的土壤埋管設(shè)置方法是利用開挖埋管或每相隔一定間距垂直埋設(shè)一個地下U形管的方式設(shè)置土壤埋管，這些技術(shù)在北美各國已經(jīng)得到大量使用，被證實能夠用來解決諸如建筑空調(diào)與熱水的能源供應(yīng)問題(參見：“地源熱泵的節(jié)能機理”，太陽能學(xué)報vol.25，No.1)，其中，水平開挖埋管的方式如中國專利ZL200420015826.7所公布的“淺層土壤地溫水源熱泵”，由于需要進行大量的土方作業(yè)而成本劇增，已不常使用，螺旋管埋管也需要開挖埋管，換熱效果不及U形管垂直埋管；非開挖埋管的方式僅靠U形管土壤埋管進行換熱，對土壤換熱器的材質(zhì)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求比較高，因此效率不夠高，系統(tǒng)一般適用于面積比較小的居住類單體建筑，在大型工程中應(yīng)用相對困難，且垂直埋管的地下鉆孔深度大、工程周期長、成本高，通常地下鉆孔工程費用要占到整個工程的50％，特別是在城市中應(yīng)用時，因建筑與公共設(shè)施密集分布使施工非常不便，且由于城市土地價格昂貴，進行上述工程作業(yè)建造土壤埋管除了受地面建筑間距的影響較大外還占用了大量地表面積，并且，U形管土壤加熱器還受到近地表層土壤段大量接觸傳熱的不利影響，許多場合下的應(yīng)用都受到限制。

綜上所述，由于現(xiàn)有技術(shù)還存在著上述種種缺陷與使用限制，為了更好地解決利用大地儲熱等可再生能源提供建筑空調(diào)與熱水能源供應(yīng)及生產(chǎn)所需的低位冷熱能源的大規(guī)模推廣應(yīng)用問題，還需要從新的角度來考慮對現(xiàn)有技術(shù)的制約進行全面的突破。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種比現(xiàn)有土壤埋地換熱管技術(shù)換熱性能更穩(wěn)定的，占地面積小、施工費用低、施工周期短，并適宜于在城市大中型地源熱泵節(jié)能工程中施工與使用的，可采用非開挖方式建造與大規(guī)模推廣應(yīng)用的循環(huán)地?zé)釗Q熱式地下儲能液庫。