[實(shí)用新型]小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120168131.2
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN202092372U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李安長;宋豐倩
• 申請（專利權(quán)）人: 山東創(chuàng)爾沃熱泵技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F24J3/08
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所 37223
• 代理人: 孫愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng)中的換熱裝置，具體涉及一種小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器。

背景技術(shù)

地源熱泵是一種利用淺層地?zé)豳Y源(也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)設(shè)備。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)由低溫位熱能向高溫位熱能轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的熱量取出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。

土壤熱交換器地源熱泵是一種較常見的地源熱泵，利用地下巖土中的熱量進(jìn)行閉路循環(huán)。通過循環(huán)液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉地下埋管中的流動，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的熱交換。其熱交換器埋于地下，目前常見的方式是垂直埋管，它是在地層中鉆直徑0.1～0.15m的鉆孔，在鉆孔中設(shè)置U形管并用灌井材料填實(shí)。鉆孔的深度通常為40～200m，豎直埋管的熱交換器可節(jié)省很多土地，受外界影響小，但其初始投資非常高，施工周期長、效率低，勞動作業(yè)強(qiáng)度大，在多數(shù)工程特別是小機(jī)型工程中應(yīng)用難度較大。

專利號為200710201873.9，專利名為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下?lián)Q熱裝置的發(fā)明專利提供了一種施工簡單、造價更低的地下熱交換裝置，包括進(jìn)水管、出水管和密封容器，進(jìn)水管和出水管與密封容器相連，結(jié)構(gòu)簡單，但安裝施工過程繁瑣復(fù)雜，也需要先打井、再埋管兩個過程，施工周期長，影響工程進(jìn)度。對于小機(jī)型用戶來說，投資大，施工操作也不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)更簡單，施工更方便的小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器，不僅造價低廉，而且能滿足目前大量的小機(jī)型工程。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器，包括下端封閉的外管及置于外管內(nèi)且下部與外管相通的內(nèi)管，外管與內(nèi)管上端口用堵板封閉，堵板開有進(jìn)水口和出水口，內(nèi)管與進(jìn)水口相連，外管與出水口相連，其特征在于：外管底端為錐狀，內(nèi)管外設(shè)保溫層。

所述的外管長度為15～50m，直徑為50～100mm。

所述的內(nèi)管直徑20～32mm，內(nèi)管下部與外管底部的距離為100-150mm。

所述外管與內(nèi)管的材料為PE、不銹鋼或碳鋼中的一種或兩種組合使用。

施工時，只需利用人工錘入式或其他輕便成井工具做成尺寸合適的井眼，將本實(shí)用新型垂直插入井眼，其上端的堵板在地面水平1米以下，一個或多個連接供熱泵使用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器所具有的有益效果是：外管底端為錐狀，方便插入地面，且成井等施工用人少、成本低、操作簡單、安裝方便，使得農(nóng)村大量普及推廣地源熱泵成為現(xiàn)實(shí)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器的俯視圖。

其中：1、外管??2、內(nèi)管??3、堵板??4、進(jìn)水口??5、出水口??6、地面??7、土壤。

圖1～2是本實(shí)用新型地源熱泵專用單管換熱器的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1～2對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：

具體實(shí)施方式

參照附圖1～2：

本實(shí)用新型小型地源熱泵系統(tǒng)的地埋管換熱器由外管1、內(nèi)管2和堵板3組成，外管1下端封閉端部設(shè)計(jì)成錐狀，便于插入土壤7里，直徑50～100mm，長度15～20m，材料為PE、不銹鋼或碳鋼中的一種；內(nèi)管2置于外管1中，直徑20～32mm，材料為PE外部帶有保溫層，下部與外管1底部的距離為100～150mm；外管1與內(nèi)管2上端口用堵板3封閉，堵板3上開有兩孔，分別作為進(jìn)水口4和出水口5，內(nèi)管1與進(jìn)水口4相連。俯視圖如圖2所示，堵板3上開有進(jìn)水口4和出水口5，內(nèi)管2與進(jìn)水口4相連，外管1與出水口5相連，進(jìn)水口4和出水口5分別與地源熱泵系統(tǒng)地上部分的管路相連。

工作原理與工作過程如下：施工時，利用人工錘入式或其他輕便成井工具做成尺寸合適的井眼，將本實(shí)用新型垂直插入井眼，其上端的堵板3在地面水平1米以下，一個或多個連接供熱泵使用。水從進(jìn)水口4進(jìn)入內(nèi)管2中，再從內(nèi)管2底部進(jìn)入到外管1，與外管1外的土壤進(jìn)行換熱，由于內(nèi)管2帶有保溫層，其換熱更加充分，換熱后的水從出水口5吸回到熱泵，進(jìn)行利用，回水溫度更加有利于熱泵工況，系統(tǒng)效率更高。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。