[實用新型]管樁式地底換熱腔室地熱能取暖系統

有效

• 申請號: 201720891470.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN207065700U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 鐘頌;張曉東;陳潔;張玲;汪宇
• 申請（專利權）人: 湖北益通建設股份有限公司
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F24T10/10;F24D15/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 黎澤洲

技術領域

本實用新型涉及地熱能利用領域，特別是一種管樁式地底換熱腔室地熱能取暖系統。

背景技術

在地熱能利用領域現有技術中進入實用的方案是循環采取地下40~50℃熱水進行供暖，但是該方案對地形的要求較高，僅適用于溫泉資源較為豐富的地域。在地底一定范圍內，大致處在13~25℃恒溫條件下，再每下降100米，溫度大致增加3~6℃，利用地底的熱能進行構建物的溫度調節，是一項清潔和環保的能源利用方式。

作者張慶2014發表的《增強型地熱系統人工壓裂機理研究及應用》，記載了利用壓裂方法在特殊的干熱巖地形條件下，地面深度大于2000米的熱能采集利用的方案。但是該方法主要用于地面深度大于2000米的位置，施工成本極高，失敗幾率較大，世界各國也仍是處于試驗階段。部分地域的地質條件較為復雜，各種地形條件并存，該方案的應用存在較大的技術困難。

中國專利文獻CN 101939598 A，提出了一種地熱能利用裝置，采用雙套管水循環方案，將地底的熱能與構建物進行交換，存在的問題是，這種結構的地下部分換熱效率較低，而且水循環的能耗較高。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種管樁式地底換熱腔室地熱能取暖系統，能夠以較低的成本充分利用地底的地熱資源，能夠使地熱資源進入實用，在優選的方案中，能夠在確保取暖效果的基礎上，大幅降低取暖成本。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種管樁式地底換熱腔室地熱能取暖系統，至少一根輸入管樁與位于地面下的換熱腔室連通，換熱腔室與至少一根輸出管樁連通，輸出管樁與地面上的換熱管網連接，換熱管網的頂部設有排風管。

優選的方案中，在輸入管樁設有鼓風機和/或在排風管設有抽風機。

優選的方案中，在輸出管樁與換熱管網之間設有空氣源熱泵，空氣源熱泵的空氣換熱器位于輸出管樁與換熱管網之間的管道內；

或者在排風管設有空氣源熱泵，空氣源熱泵的空氣換熱器位于排風管內。

優選的方案中，所述的換熱管網安裝在構建物內，換熱管網內設有至少一根豎直的換熱管。

優選的方案中，在換熱管網內還設有至少一根橫向的換熱管。

優選的方案中，所述的空氣源熱泵中，壓縮機的高壓端通過管路與水換熱器連接，水換熱器通過管路與膨脹閥連接，膨脹閥通過管路與空氣換熱器連接，空氣換熱器通過管路與氣液分離器連接，氣液分離器通過管路與壓縮機的低壓端連接。

優選的方案中，所述的換熱腔室上方設有頂蓋層，下方設有底墊層，頂蓋層和底墊層材質為水泥砂漿凝固后形成。

優選的方案中，所述的水泥砂漿為導熱緩凝水泥砂漿。

優選的方案中，輸入管樁位于換熱腔室一端的邊緣，輸出管樁位于換熱腔室另一端的邊緣，在輸入管樁與輸出管樁之間設有封閉管樁。

本實用新型提供的一種管樁式地底換熱腔室地熱能取暖系統，通過將空氣引入位于地底的換熱腔室，再通過換熱管網進行換熱，能夠以較低的成本實現地熱的利用。經過換熱后的空氣從排風管直接排入大氣，減少了水循環的能耗。并且對換熱腔室的水密性也要求不高，大幅降低施工難度。優選的方案中，由于從換熱腔室經過換熱的空氣溫度高于大氣的溫度，因此這些熱風也是空氣源熱泵的較佳換熱介質，與空氣源熱泵配合后，能夠提供較高溫度的熱水用于取暖，也能夠較大程度的降低空氣源熱泵的能耗。采用封閉管樁的結構，能夠擴大換熱腔室的容積，并增大空氣換熱行程。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的熱能利用結構示意圖。

圖2為本實用新型中換熱腔室的結構示意圖。

圖3為本實用新型中另一種結構的的熱能利用示意圖。

圖4為本實用新型中多個熱能腔室連通工作時的水平截面示意圖。

圖5為本實用新型中空氣源熱泵的原理結構簡圖。

圖中：管樁1，輸入管樁101，輸出管樁102，封閉管樁103，頂蓋層2，底墊層3，換熱腔室4，地面5，換熱管網6，空氣源熱泵7，壓縮機71，膨脹閥72，氣液分離器73，空氣換熱器74，水換熱器75，構建物8，集風管9，抽風機10，排風管11，鼓風機12。

具體實施方式