[實用新型]一種水平彎管式U型埋管換熱系統

有效

• 申請號: 201820129486.2
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN207907529U
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 周聰;荀迎九;郝業;呂俊;張鋒;朱昱諶
• 申請（專利權）人: 陜西省煤田地質集團有限公司;陜西中煤新能源有限公司
• 主分類號: F24T10/15
• 分類號: F24T10/15
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

一種水平彎管式U型埋管換熱系統，包括豎直埋管換熱器、至少兩組水平彎管式換熱器，水平彎管式換熱器兩端分別連接一根豎直埋管換熱器，進水管、出水管與豎直埋管換熱器連接，出水管設置保溫層，所述出水管連接水泵，水泵通過管路接入熱泵機組，熱泵機組通過管路連接進水管，熱泵機組與末端設備進行換熱。本實用新型可以用于建筑供暖、相關工業生產等諸多行業，根據熱負荷以及實際用地面積大小確定豎直埋管換熱器的埋深，確定水平彎管式換熱器的彎管換熱器個數，增加了深層區域的埋管換熱面積，增大深層高溫區巖土中彎管換熱器的比例，具有節省用地面積，提高施工性價比的特點。

技術領域

本實用新型涉及地熱利用技術領域，尤其是涉及利用中深層地熱能的一種水平彎管式U型埋管換熱系統。

背景技術

地熱能來源于地球外部和地球內部，由于地核的作用，地球內部是主要的熱能來源，地球的巖土向下越深溫度越高，地熱能是清潔環保的可再生能源之一，資源儲量大、分布廣。目前，地熱能利用主要采用淺層地埋管熱泵技術，淺層埋管埋深一般在100米至150米之間，由于埋管換熱用地面積較大，經常會受到限制，因此出現了采用中深層地埋管地熱能利用技術，其埋管型方式為：即U型管式深埋管和套管式深埋管，埋管深度為2000米到2500米。U型管式主要由放置在巖土層的豎管埋管換熱器和深層水平直管式換熱器組成，循環水從豎管埋管換熱器的進水管進入，由豎管埋管換熱器的出水管流出，循環水在管中流動時吸收巖土的熱量，從埋管出水口進入地面熱泵機組放熱再由埋管進口回到地埋管換熱器，埋管中的循環水如此進行閉式循環；套管式主要由套管內管、套管外管組成的直管套管、直管套管放入鉆井中，埋管中的水由內管與外管間的環形斷面流入，向下流動吸收周圍巖土的熱，到套管的下端，反向進入內管，由內管導出到地面熱泵機組，降溫后返回埋管，埋管中的水如此閉式循環。由于地殼向下形成正溫度梯度，換熱埋管越深越有利于取熱，對于U型埋管換熱器，最深層的水平管最有利于換熱，但在實際工程中，往往兩豎管的水平距離有限，這樣就限制了水平管的長度；對于管套管式埋管換熱器，由于巖土深層區的換熱管面積是不可調的，因此不能充分利用巖土深層的高溫區熱能，埋管換熱受限，因此現有技術對深層高溫巖土的熱利用較低，施工性價比過低，施工成本很大一部分用在了巖土溫度較低的豎直鉆孔上，該技術的推廣使用效果較差。

實用新型內容

針對上述背景技術所闡述的問題，本實用新型所要解決的技術問題是提供對深層地熱能利用具有高換熱能力的一種水平彎管式U型埋管換熱系統。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種水平彎管式U型埋管換熱系統，包括豎直埋管換熱器、至少兩組水平彎管式換熱器，水平彎管式換熱器兩端分別連接一根豎直埋管換熱器，進水管、出水管與豎直埋管換熱器連接，出水管設置保溫層，所述出水管連接水泵，水泵通過管路接入熱泵機組，熱泵機組通過管路連接進水管，熱泵機組與末端設備進行換熱。

上述技術方案中，所述豎直埋管換熱器的兩端位置，分別設置保溫段，保溫段為在豎直埋管換熱器外部包裹保溫層。

上述技術方案中，所述保溫層材質為防火石棉。

上述技術方案中，所述豎直埋管換熱器深度為2000～2500米。

上述技術方案中，所述水平彎管式換熱器由兩根分別連接在彎管端部的直管組成。

上述技術方案中，所述水平彎管式換熱器的彎管部位為半圓，半圓的直徑為300米。

上述技術方案中，所述水平彎管式換熱器任意相鄰兩組之間水平間距為250～350米。

上述技術方案中，所述豎直埋管換熱器的換熱管外徑為100～200 毫米。

本實用新型可以用于建筑供暖、相關工業生產等諸多行業，優點在于：