節能地源熱泵地埋管換熱器制造技術

一種利用地熱的熱泵技術領域的節能地源熱泵地埋管換熱器，包括：U型接頭、進水管、回水管和固定支架，其中：進水管和回水管分別設置于U型接頭的兩端且進水管和回水管平行，固定支架等間距水平設置在進水管和回水管上。所述的回水管的外側設置有保溫管套。所述的進水管的管道直徑大于回水管的管道直徑。本實用新型專利技術可減少地埋管數量來減少項目投資，有利于地源熱泵空調系統的開發利用，而且其結構簡單、加工方便具有一定的推廣應用的價值。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及的是ー種利用地熱的熱泵裝置，具體是ー種節能地源熱泵地理管換熱器。
技術介紹
目前，能源與環境污染問題是當今世界各國面臨的重大社會問題之一。許多國家建筑能耗占總耗能量的比例都在30%以上，而 供熱采暖和空調能耗又占建筑耗能的60%以上。因而，如何節約空調系統能耗、開發利用可再生能源供暖制冷技術具有十分重要意義。土壌源熱泵(GSHP)(或稱為地源熱泵)是ー種利用可再生能源(地熱能)的空調技術，國外應用較廣，目前我們國家也在大力推廣應用土壤源熱泵空調系統。早期的是直接在抽水井中抽取地下水作為地源熱泵機組的冷熱源，然后再將這部分水回灌到抽水井中，后由于考慮到同井回灌換熱效率低，因此在與抽水井保持一定距離的地方鉆一口回灌井，即采取異井回灌方式，這樣大大地提高了換熱性能。現在傳統的地源熱泵地理管換熱器施エ是通過鉆井作業到達一定井深后，在井內插入單U型或雙U型的換熱器，根據建筑冷熱負荷來確定地理管換熱器數量，由于傳統U型管間距小(一般30-100mm)加上地下巖土收縮擠壓，對換熱效果產生不同程度的影響。我們又不可能(像異井回灌的模式那樣)將U型管的管材在一口地源井里垂直插入，然后在地下幾十米甚至幾百米的深處轉彎，水平走幾米再從另外的一口地源井內垂直出來，來提高換熱效率。因此需要類似的原理來解決換熱效率低的問題。經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN101936620A，公開日2011-1-5，記載了一種“管樁式地源熱泵系統”，該技術公開制熱過程中地源熱泵機組的蒸發器端低溫熱水通過管道排到深埋到地下的混凝土管樁的空心管中，低溫熱水通過管樁壁與大地換熱，升溫后再被抽取到地源熱泵機組。但是該現有技術中進水管和出水管為同一管道，換熱需要時間，工作效率不高。
技術實現思路
本技術針對現有技術存在的上述不足，提供一種節能地源熱泵地理管換熱器，結構簡單、系統穩定可靠、可方便用于現場直接施工的換熱器，本換熱器可以提高地源熱泵地埋管的換熱能力。本技術是通過以下技術方案實現的，本技術包括U型接頭、進水管、回水管和固定支架，其中進水管和回水管分別設置于U型接頭的兩端且進水管和回水管平行，固定支架等間距水平設置在進水管和回水管上。所述的回水管的外側設置有保溫管套，該保溫管套為聚氨酯套管所述的進水管的管道直徑大于回水管的管道直徑。所述的進水管目的是讓其內部流動的載熱介質向土壌進行熱量交換。所述的回水管目的是讓其內部流動的載熱介質返回地源熱泵機組回水ロ。所述U型接頭目的是180度轉向將已完成熱交換的載熱介質(水)通過另ー根平行的回水管返回。所述固定支架目的是讓管路之間保持一定間距，改善換熱效果。所述的保溫管目的是阻止和減少返程途中的載熱介質與土壌反向熱交換。所述的載熱介質為水或其他エ質。本技術的有益效果是，換熱器結構簡單、系統穩定可靠、可確保垂直地理管內進水行程中(夏季模式)已完成向土壌散熱的載熱介質在回水行程中不會再向環境土壌吸熱；反之，也可確保垂直地理管內進水行程中(冬季模式)已完成向土壌吸熱的載熱介質在回水行程中不會再向環境土壤散熱，提高地埋管換熱器進出水溫差來獲得更好的節能效果，同時通過本方案可減少地理管數量來減少項目投資，有利于地源熱泵空調系統的開發利用，為可再生能源的開發應用開辟了廣闊的空間，而且其結構簡單、加工方便具有一定的推廣應用的價值。附圖說明圖I本技術的結構圖。具體實施方式下面對本技術的實施例作詳細說明，本實施例在以本技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本技術的保護范圍不限于下述的實施例。實施例I如圖I所示，本實施例包括U型接頭I、進水管2、回水管3和固定支架4，其中進水管2和回水管3分別設置于U型接頭I的兩端且進水管2和回水管3平行，固定支架4等間距水平設置在進水管2和回水管3上。所述的回水管3的外側設置有保溫管套5，該保溫管套5為聚氨酯套管。所述的固定支架間距是2-4m。所述的U型接頭I、進水管2和回水管3的材料均為高密度聚こ烯HDPE100。本實施例豎直設置于地源井6下。夏季模式地源熱泵機組出水ロ將用戶側的大量熱量通過載熱介質利用水泵循環進入進水管2，隨著載熱介質在進水管2中的流動，通過進水管2的管壁向周圍土壤釋放大量熱量，當載熱介質達到地源井最深處吋，即U型接頭I處，散熱行程完成，此時載熱介質溫度最低，再通過U型接頭I進入回水管3返回地源熱泵機組回水ロ，由于這段回水管3外壁采用了保溫管套5進行了絕熱處理，所以載熱介質在返回行程中不會向周圍土壤吸熱，直接返回到地源熱泵機組的回水口，使地源熱泵機組得到了較大的進出水溫差，提高了地源熱泵空調系統的整體工作效率。傳統換熱器由于沒有在返回行程中采用絕熱處理，所以返回行程中吸收了周圍土壤中的大量熱量，造成換熱器進出水溫差較小。冬季模式地源熱泵機組將用戶側的大量冷量通過載熱介質利用水泵循環進入進水管2，隨著載熱介質在進水管2中的流動，通過進水管2的管壁吸收周圍土壤中的熱量，當載熱介質達到地源井最深處吋，即U型接頭I處，吸熱行程完成，此時載熱介質溫度最高，再通過U型接頭I進入回水管3返回地源熱泵機組回水口，由于這段回水管3外壁采用了保溫管套5進行了絕熱處理，所以載熱介質在返回行程中不會向周圍土壤散熱，直接返回到地源熱泵機組的回水口，使地源熱泵機組得到了較大的進出水溫差，提高了地源熱泵空調系統的整體工作效率。傳統換熱器由于沒有在返回行程中采用絕熱處理，所以返回行程中向周圍土壤釋放大量熱量，造成換熱器進出水溫差較小。實施例2本實施例改變進水管2和回水管3的管道口徑，使進水管2的管道直徑大于回水管3的管道直徑，這樣可以讓進水管2內載熱介質流速變慢有利于和土壌充分熱交換，而小口徑回水管3中的載熱介質流速變快有利于在返程途中減少被周圍土壤反向熱交換。這個 方法可替代上述保溫管套5，同樣可以實現提高換熱器的進出水溫差和提高地源熱泵空調系統的整體工作效率。權利要求1.一種節能地源熱泵地理管換熱器，其特征在于，包括U型接頭、進水管、回水管和固定支架，其中進水管和回水管分別設置于U型接頭的兩端且進水管和回水管平行，固定支架等間距水平設置在進水管和回水管上。2.根據權利要求I所述的節能地源熱泵地理管換熱器，其特征是，所述的回水管的外側設置有保溫管套。3.根據權利要求I或2所述的節能地源熱泵地理管換熱器，其特征是，所述的進水管的管道直徑大于回水管的管道直徑。4.根據權利要求I所述的節能地源熱泵地理管換熱器，其特征是，所述的固定支架的間距為2_4m。5.根據權利要求2所述的節能地源熱泵地理管換熱器，其特征是，所述的保溫管套為聚氨酯套管。·專利摘要一種利用地熱的熱泵
的節能地源熱泵地埋管換熱器，包括U型接頭、進水管、回水管和固定支架，其中進水管和回水管分別設置于U型接頭的兩端且進水管和回水管平行，固定支架等間距水平設置在進水管和回水管上。所述的回水管的外側設置有保溫管套。所述的進水管的管道直徑大于回水管的管道直徑。本技術可減少地埋管數量來減少項目投資，有利于地源熱泵空調系統的開發利用，而且其結構簡單、加工方便具有一定的推廣應用的價值。文檔編號F24J3/08GK202630513SQ2012202本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種節能地源熱泵地埋管換熱器，其特征在于，包括：U型接頭、進水管、回水管和固定支架，其中：進水管和回水管分別設置于U型接頭的兩端且進水管和回水管平行，固定支架等間距水平設置在進水管和回水管上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡寬余，蔡舒余，
申請(專利權)人：蔡寬余，
類型：實用新型
國別省市：