[實用新型]地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621145940.0
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN206478880U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 黃超;代伯清;石磊
• 申請（專利權）人: 浙江陸特能源科技股份有限公司
• 主分類號: F24J3/08
• 分類號: F24J3/08
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所33233
• 代理人: 陸永強,張建

技術領域

本實用新型屬于地熱能換熱熱傳導技術領域，涉及換熱傳導裝置，尤其是涉及一種地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置。

背景技術

淺層地熱資源作為一種儲量大、可再生的清潔能源，在當今人們的環(huán)保意識越來越強和能源日趨緊缺的情況下，地熱能作為煤炭、石油等化石能源的替代能源，對地熱資源的合理開發(fā)利用越來越迫切。在現(xiàn)有的淺層地熱能開發(fā)利用技術中，如地源熱泵，受當?shù)氐刭|條件等不確定因素影響，設備成本高，地熱能利用效率低，而且會出現(xiàn)土壤熱不平衡問題，長期運行后將會導致土壤溫度失衡。這些問題制約了淺層地熱能利用技術的應用和發(fā)展。為此，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。

例如，中國專利文獻公開了一種地源熱泵預警控制器及其控制方法[申請?zhí)枺篊N201010238783.9]，包括傳感器、輸入電路、微型計算機、通信電路和輸出電路，傳感器作為地源熱泵預警控制器的信號輸入采集地源熱泵系統(tǒng)的土壤信號，傳感器的信號輸出端與輸入電路的信號輸入端相連，輸入電路的信號輸出端與微型計算機的信號輸入端相連，微型計算機與輸出電路的對應輸入信號端相連，輸出電路作為地源熱泵預警控制器的控制信號輸出控制地源熱泵系統(tǒng)的現(xiàn)場執(zhí)行機構，微型計算機的通信信號端通過通信電路與地源熱泵系統(tǒng)的上位控制機進行通信。本實用新型從運行過程的角度出發(fā)為地源熱泵系統(tǒng)提供一個安全、可靠的運行控制策略，根據(jù)土壤溫度的變化情況決定地埋管和輔助冷/熱源(例如冷卻塔)的切換，給運行管理人員提供一個有效而方便的參照，以便運行過程中管理人員能合理地控制與指導土壤熱泵系統(tǒng)的運行，調節(jié)地埋管與輔助冷、熱源的運行時間，確保向土壤的排熱和取熱保持在平衡狀態(tài)。

上述方案雖然一定程度上解決了土壤熱不平衡問題，但是本方案仍然存在設備的整體結構復雜問題，而且需要管理人員根據(jù)地源熱泵預警控制器的判斷進行控制與指導土壤熱泵系統(tǒng)的運行，存在沒有自平衡能力，自動化程度不夠高，運行過程也過于繁瑣等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置；解決了現(xiàn)有技術所存在的設備結構復雜，成本高，無法實現(xiàn)土壤熱量的自平衡等的技術問題。

為達到上述目的，本實用新型采用了下列技術方案：本地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置包括具有對應設置在地下土壤內的循環(huán)U型管和換熱U型管的雙U管組，所述的換熱U型管一端與用戶側循環(huán)管一端相連通，所述的換熱U型管另一端與用戶側循環(huán)管另一端相連通，且所述的換熱U型管與用戶側循環(huán)管內均充填有導熱工質，用戶側循環(huán)管兩端分別連接有用戶側，在用戶側循環(huán)管上設有換熱器，所述的循環(huán)U型管與換熱器之間設有能帶動地下土壤內地下水擾動從而形成地下水循環(huán)且能使用戶側循環(huán)管與換熱器之間進行換熱的擾動式換熱結構。

本地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置通過雙U管組的設置，換熱U型管直接與用戶側循環(huán)管內工質進行混合換熱，循環(huán)U管通過換熱器與用戶側循環(huán)管內工質再次進行換熱，能夠快速、大量、充分地利用淺層地下潛藏的地熱能，增強換熱效果的同時通過循環(huán)水泵的工作，帶動地下水的擾動，形成地下水循環(huán)，實現(xiàn)自動平衡地下溫度。

在上述的中地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置中，所述的擾動式換熱結構包括若干分別設置在循環(huán)U型管管壁上且能將循環(huán)U型管內部與地下土壤內的地下水相連通的通孔，所述的循環(huán)U型管一端通過循環(huán)水泵與換熱器一端相連，循環(huán)U型管另一端與換熱器另一端相連。

在上述的中地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置中，所述的循環(huán)U型管具有相互連通的第一支管和第二支管，且所述的循環(huán)水泵與第一支管相連，所述的通孔分別設置在第一支管的下端以及設置在第二支管的上端，在循環(huán)水泵工作時，利用位于循環(huán)U型管的第一支管的下端的通孔抽吸井內底端區(qū)的水，運送至井內上端區(qū)，隨循環(huán)U型管出水管第二支管的上端的通孔排出，以此帶動地下水的擾動，形成地下水的循環(huán)，使淺層地下水溫均衡。

在上述的中地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置，所述的用戶側循環(huán)管上分別設有位于換熱器兩端的第一閥門。

在上述的中地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置，所述的換熱U型管至少一端與用戶側循環(huán)管之間設有第二閥門。

本地源雙U型地埋管強化換熱傳導裝置在循環(huán)水泵工作時，第一閥門和第二閥門可實現(xiàn)靈活調節(jié)換熱程度，可控性高。