CN101782293A - 地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术 - Google Patents

地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术 Download PDF

Info

Publication number
CN101782293A
CN101782293A CN201010103536A CN201010103536A CN101782293A CN 101782293 A CN101782293 A CN 101782293A CN 201010103536 A CN201010103536 A CN 201010103536A CN 201010103536 A CN201010103536 A CN 201010103536A CN 101782293 A CN101782293 A CN 101782293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
heat pump
series
parallel
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010103536A
Other languages
English (en)
Inventor
易治平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha Polar Bear Energy Saving & Environmental Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
Changsha Polar Bear Energy Saving & Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha Polar Bear Energy Saving & Environmental Protection Technology Co Ltd filed Critical Changsha Polar Bear Energy Saving & Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority to CN201010103536A priority Critical patent/CN101782293A/zh
Publication of CN101782293A publication Critical patent/CN101782293A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术。本发明涉及一种地源热泵多层次分集水器应用系统。包括一级分水器、二级分水器、地埋管、一级集水器、二级集水器、出水总管、进水总管、分水母管、集水母管。一级分水器2置于地源热泵机房内，二级分水器4置于各栋楼专设的窗井内，一级集水器8置于地源热泵机房内，二级集水器6置于各栋楼专设的窗井内，地埋管5置于地源井中。一级分水器2和二级分水器4之间由分水母管3连接，一级集水器8和二级集水器6之间由集水母管7连接，出水总管1和进水总管2都接机组。本发明主要针对大型地源热泵系统采用多层次分集水器技术，能够避免系统由于环路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象，保证系统的水流量平衡，增强换热器的换热效果。

Description

地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术
技术领域
本发明涉及一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术。具体地说，是涉及一种用于地源热泵的分集水器及其地埋管应用系统装置。
背景技术
在地源热泵系统中，分集水器是水系统中用于连接地下埋管供、回水的配、集水装置。按进回水分为分水器、集水器。分水器把换热器主管道的水平均分配到每个支路，再由集水器收集每个支路的回水，分集水器在地源热泵系统中具有重要的作用。对于大型地源热泵系统，由于地埋管环路过多且各个环路阻力相差过大，比较容易造成水力失调现象，造成地埋管换热效果不佳。另外一方面，地源热泵中的地埋管换热器中流体的流动状态主要是层流，流体流动的环路形式有串联和并联两种。串联方式一般需采用较大直径的埋管，因此单位长度埋管换热量略高于并联方式，且管内积存的空气容易排出；由于系统管径大，在冬季气温低地区需充注的防冻液多，因而成本较高；管路系统不能太长，否则系统阻力损失太大。并联方式一般用较小管径的埋管，管内流体流动状态主要为紊流，换热效率高，所需防冻液少、成本低。但设计安装中必须注意确保管内流体流速较高，以充分排出空气，各并联管道的长度尽量一致，以保证每个并联回路有相同的流量，确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力。本发明就提出一种采用多层次分集水器及其串并联地埋管技术，则可以有效地分配管路水量，调节环路中的水力平衡，保证系统的水流量平衡，增强换热器的换热效果，并可以发挥串并联系统的综合优势。
发明内容
本发明需解决的技术问题：本发明主要针对大型地源热泵系统，采用多层次分集水器技术，能够避免系统由于系统冷热负荷变化、环路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象，保证系统的水流量平衡，增强换热器的换热效果。本发明采用的地埋管串并联相结合的布置方式，能够保证地埋管换热器内水流量平衡，并使埋管内水流处于紊流状态，取消平衡阀，提高系统的综合换热效果，减少防冻循环液流量，降低系统成本。
本发明的工作原理：本发明采用两级分集水器，一级分集水器置于地源热泵机房内，二级分集水器置于各栋楼专设的窗井内。分组的地埋管环路首先接入相应的二级分集水器，为了合理分配各栋楼的水量，在二级集水器总管上加装平衡阀；各栋楼地埋管二级分集水总管再接入机房内一级分集水器。这就避免了环路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象。
一般来说，中、深埋管采用并联方式较多，浅埋管采用串联方式的多。串联方式一般需采用较大直径的埋管，管路系统不能太长，否则系统阻力损失太大；并联方式一般用较小直径的埋管，管内流体流速较大，换热效果较好，但相应的流体损失也会更大一些。故本发明就提出一种采用串并联相结合的方式，则可以充分利用两者的优点，能够保证管路系统水流量的平衡，取得更好的换热效果，降低系统的成本。
本发明的技术方案：本发明是一种多层次分集水器应用新技术，采用两级分集水器，其中一级分集水器无需安装水量平衡调节阀调节，二级分集水器也无需安装水量平衡调节阀。
该技术采用多层次分集水器技术，能够避免系统由于系统冷热负荷变化、环路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象，保证系统的水流量平衡，增强换热器的换热效果。
本发明的串并联地埋管换热器布置新技术，采用串并联相结合的方式，供、回水集管采用DN40～DN100管子，支管采用DN15～DN40的HDPE埋管，埋管深度H为50m～120m，U型管竖井的水平间距L1为4.5m～7m，U型管竖井的纵向间距L2为4m～7m。
所述地埋管换热器的串联连接方式为相邻纵向布置或横向布置的2个～4个井中的U型地埋管采用串联连接，相邻横向布置或纵向布置的串联地埋管之间采用并联连接。
所述纵向布置的地埋管井之间的水平间距L1为4.5m～7m，U型管竖井的纵向间距L2为4m～7m。
所述串联的地埋管中的U型管的直径为40mm～60mm，并联系统的地埋管中的U型管的直径为20mm～50mm。
所述供、回水集管采用DN50～DN100的管子，支管采用DN20～DN40的HDPE埋管。
所述的相邻横向环路(4)和U形管(5)可组合成支管串联。
所述的相邻纵向环路(4)和U形管(5)可组合成支管并联。
所述的相邻横向环路(4)和U形管(5)组合成支管之间的水平距离4.5m～7m。相邻纵向环路(4)和U形管(5)组合成支管距离4.0m～7.0m。
所述的放置环路(4)和U形管(5)组合成支管的竖井深度为30m～120m。
所述地埋管串联与并联节数的选择方式需要根据地质勘探测试数据来确定。
所述地埋管串并联系统的管道中不需要布置压力和流量平衡阀，简化了系统。
综上所述，本发明是一种地源热泵多层次分集水器及其地埋管布置新技术，新装置，具有结构简单，制造容易、成本低、可以长期运行、无需维护等优点，可以为地源热泵的推广应用提出很好的技术支持，并达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明的系统应用示意图。
图2为本发明的一种分集水器结构示意图。
图3为本发明的布置技术示意图。
图4为本发明的地埋管支路串联示意图。
图5为本发明地埋管环路和U形管组合的支管示意图。
附图1中，1-出水总管、2-一级分水器、3-分水母管、4-二级分水器、5-地埋管、6-二级集水器、7-集水母管、8-一级集水器、9-进水总管，10-同程回流管、11-回流集管、12-供给集管、13-环路、14-U形管。。
具体实施方式
下面结合附图，来详细说明多层次分集水器应用系统的具体实施方式。
一级分水器2置于地源热泵机房内，二级分水器4置于各栋楼专设的窗井内，一级集水器8置于地源热泵机房内，二级集水器6置于各栋楼专设的窗井内，地埋管5置于地源井中。一级分水器2和二级分水器4之间由分水母管3连接，一级集水器8和二级集水器6之间由集水母管7连接，出水总管1和进水总管2都接机组。
参见图3所示，U形管5和环路4组成支管，水平方向的支管串联，如果水平方向的支管较多，则按照相邻两个或三个一组串联，串联后的支管在纵向上并联，并联后一边连接供给集管3，一边连接回流集管2，最后采用同程回流管1连接外面的总管。
参见图3所示，所述串并联地埋管管道之间不需要设置水阀和平衡阀。
参见图3所示，所述地埋管内部的流体流动状态接近于紊流，这样就可以提高系统的综合换热系统，提高系统的效率，降低成本。
参见图4所示，一种地源热泵地埋管布置新装置，包括地埋管、竖埋管井、地埋管井中的U型管，U型管之间的连接管道；所述的串联U型管的数量需要根据地质勘探测试参数确定。所述串联的地埋管中的U型管的直径为40mm～60mm，并联系统的地埋管中的U型管的直径为20mm～50mm；所述地埋管井的深度为30m～120m。
参见图5所示，所述地埋管U型管的直径为40mm～60mm，展开长度为60m～240m。
实施例一：
参见图1所述地源热泵多层次/分集水器应用系统的一级分水器2/一级集水器8的连接管道尺寸范围为25mm～300mm，二级分水器4/二级集水器6的连接管道尺寸范围为15mm～150mm的管道及接头装配而成。
参见图2所述地源热泵多层次/分集水器应用系统的另外一种分集水器形式，由尺寸范围为50mm～300mm的管道及分水头装配而成。分水头连接多个支管，分水头半径R2尺寸范围为50mm～500mm，支管半径R1尺寸范围15mm～50mm。
所有集水器管道材料均为PVC管，接头均采用粘接整固或螺纹密封连接。
参见图4所示，所述串联的地埋管中的U型管的直径为50mm，并联系统的地埋管中的U型管的直径为25mm；所述地埋管井的深度为45m。
参见图5所示，所述地埋管U型管的直径为50mm，展开长度为110mm。
本发明的应用范围并不仅仅局限于大型地源热泵循环系统中，作为一种地源热泵的水量平衡装置，对于小型地源热泵和其他类似的具有集水器系统，也可以采用类似结构。

Claims (10)

1.一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术。它包括出水总管(1)、一级分水器(2)、分水母管(3)、二级分水器(4)、地埋管(5)、二级集水器(6)、集水母管(7)、一级集水器(8)、进水总管(9)和同程回流管(10)、回流集管(11)、供给集管(12)、环路(13)和U形管(14)，所述分集水器其特征在于：一级分水器(2)和二级分水器(4)之间由分水母管(3)连接，一级集水器(8)和二级集水器(6)之间由集水母管(7)连接，出水总管(1)和进水总管(9)都接机组。所述串并联地埋管其特征在于：环路(13)和U形管(14)组合成支管，支管串并联相结合。
2.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的一级分水器(2)和一级集水器(8)置于地源热泵机房内。
3.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的二级分水器(4)和二级集水器(6)置于各栋楼专设的窗井内。
4.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：地埋管(5)置于地源井中。
5.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的一级分水器(2)和一级集水器(8)无需安装水量平衡调节阀，二级分水器(4)和二级集水器(8)需安装水量平衡调节阀。
6.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的相邻横向环路(13)和U形管(14)组合成支管串联。
7.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的相邻纵向环路(13)和U形管(14)组合成支管并联。
8.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的相邻横向环路(13)和U形管(14)组合成支管之间的水平距离距离4.5m～7m。相邻纵向环路(13)和U形管(14)组合成支管距离4.0m～7m。
9.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：所述的放置环路(13)和U形管(14)组合成支管的竖井深度为30m～120m。
10.根据权利要求1所述的一种地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术，其特征在于：采用串并联相结合的方式，供、回水集管采用DN40～DN100管子，支管采用DN15～DN40的HDPE埋管，埋管深度H为50m～120m，U型管竖井的水平间距L1为4.5m～7m，U型管竖井的纵向间距L2为4m～7m。
CN201010103536A 2010-02-01 2010-02-01 地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术 Pending CN101782293A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010103536A CN101782293A (zh) 2010-02-01 2010-02-01 地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010103536A CN101782293A (zh) 2010-02-01 2010-02-01 地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101782293A true CN101782293A (zh) 2010-07-21

Family

ID=42522391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010103536A Pending CN101782293A (zh) 2010-02-01 2010-02-01 地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101782293A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419040A (zh) * 2011-12-06 2012-04-18 安徽日源环保能源科技有限公司 一种水源热泵系统水源水流量控制装置
CN103062958A (zh) * 2013-02-07 2013-04-24 江苏新城新能源有限公司 反冲洗系统
CN103759470A (zh) * 2014-02-24 2014-04-30 湖南工业大学 串联式地源热泵冷热机
CN104374427A (zh) * 2014-11-10 2015-02-25 广西大学 一种地源热泵运行中土体热湿迁移效应试验系统及方法
CN106901772A (zh) * 2017-04-07 2017-06-30 沈阳东软医疗系统有限公司 冷却装置及医学成像设备
CN107228397A (zh) * 2017-06-13 2017-10-03 日出东方太阳能股份有限公司 一种基于跨季节土壤蓄热的太阳能供热采暖系统
CN107270375A (zh) * 2017-06-13 2017-10-20 日出东方太阳能股份有限公司 一种太阳能跨季节地埋管蓄热装置
CN107830747A (zh) * 2017-10-19 2018-03-23 德阳东汽电站机械制造有限公司 一种沉浸式hdpe盐水换热器
CN108469135A (zh) * 2018-02-14 2018-08-31 清本元国际能源技术发展（北京）有限公司 一种地面空调装置及其散热模块的集分水器
CN109440815A (zh) * 2018-11-16 2019-03-08 上海朗绿建筑科技股份有限公司 一种地埋管布置方法及结构
CN110081637A (zh) * 2019-06-03 2019-08-02 安徽华冶新能源科技有限公司 一种换热回路可调节的地埋管换热系统
CN113343444A (zh) * 2021-05-24 2021-09-03 河南中烟工业有限责任公司 双u型冷热两用地埋管换热器的结构设计方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419040A (zh) * 2011-12-06 2012-04-18 安徽日源环保能源科技有限公司 一种水源热泵系统水源水流量控制装置
CN103062958A (zh) * 2013-02-07 2013-04-24 江苏新城新能源有限公司 反冲洗系统
CN103062958B (zh) * 2013-02-07 2015-03-04 江苏新城新能源有限公司 反冲洗系统
CN103759470A (zh) * 2014-02-24 2014-04-30 湖南工业大学 串联式地源热泵冷热机
CN104374427A (zh) * 2014-11-10 2015-02-25 广西大学 一种地源热泵运行中土体热湿迁移效应试验系统及方法
CN104374427B (zh) * 2014-11-10 2016-10-05 桂林理工大学 一种地源热泵运行中土体热湿迁移效应试验系统及方法
CN106901772A (zh) * 2017-04-07 2017-06-30 沈阳东软医疗系统有限公司 冷却装置及医学成像设备
CN107270375A (zh) * 2017-06-13 2017-10-20 日出东方太阳能股份有限公司 一种太阳能跨季节地埋管蓄热装置
CN107228397A (zh) * 2017-06-13 2017-10-03 日出东方太阳能股份有限公司 一种基于跨季节土壤蓄热的太阳能供热采暖系统
CN107228397B (zh) * 2017-06-13 2020-02-25 日出东方太阳能股份有限公司 一种基于跨季节土壤蓄热的太阳能供热采暖系统
CN107270375B (zh) * 2017-06-13 2020-02-25 日出东方太阳能股份有限公司 一种太阳能跨季节地埋管蓄热装置
CN107830747A (zh) * 2017-10-19 2018-03-23 德阳东汽电站机械制造有限公司 一种沉浸式hdpe盐水换热器
CN108469135A (zh) * 2018-02-14 2018-08-31 清本元国际能源技术发展（北京）有限公司 一种地面空调装置及其散热模块的集分水器
CN109440815A (zh) * 2018-11-16 2019-03-08 上海朗绿建筑科技股份有限公司 一种地埋管布置方法及结构
CN110081637A (zh) * 2019-06-03 2019-08-02 安徽华冶新能源科技有限公司 一种换热回路可调节的地埋管换热系统
CN110081637B (zh) * 2019-06-03 2024-01-02 安徽华冶新能源科技有限公司 一种换热回路可调节的地埋管换热系统
CN113343444A (zh) * 2021-05-24 2021-09-03 河南中烟工业有限责任公司 双u型冷热两用地埋管换热器的结构设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101782293A (zh) 地源热泵多层次分集水器及其串并联地埋管技术
CN106120854A (zh) 一种地下综合管廊
CN103968607B (zh) 一种用于地源热泵空调系统的地埋管换热器
CN202204209U (zh) 不锈钢套管式地埋管换热系统
CN205154229U (zh) 高温矿井巷道壁面贴附水膜板热换器降温装置
CN201593889U (zh) 一种地源热泵地埋管布置新装置
US20140116643A1 (en) Heat Exchanging and Accumulating Single Well for Ground Energy Collection
CN201935481U (zh) 一种新型土壤源热泵地下埋管换热器
CN206222570U (zh) 基于排水抗浮基础的地源热泵系统
CN201407768Y (zh) 利用人防工程做冷源或热源的地源热泵
CN204593957U (zh) 高效的土壤换热器
CN104807253B (zh) 地埋管连接件、地埋管换热器及换热系统
CN205561090U (zh) 双u型地源热泵系统
CN201954688U (zh) 地源热泵工程用分水器或集水器
CN210740800U (zh) 同程式地源热泵系统
CN207214521U (zh) 多功能复合能源整体系统
CN208238300U (zh) 一种新型多进单出集中回水垂直地埋管换热器
CN210165596U (zh) 一种便于安装的高效三管异形换热器
CN204345971U (zh) 一种斜向埋管地源热交换器
CN209279417U (zh) 一种高效水平螺旋型地埋管换热器
CN202304106U (zh) 地源热泵竖直单s型换热器
CN201837146U (zh) 多u管型地下热交换器
CN105386785A (zh) 高温矿井巷道壁面贴附水膜板热换器降温系统
CN205175181U (zh) 一种三进一出螺旋式地埋管换热器
CN205079305U (zh) 一种双层螺旋地埋管热交换系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100721