CN102278901A - 套管式换热管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种套管式换热管，其包括一内管和一外管，内管位于外管内，外管的上端与介质入口连接，外管的下端密封，内管的上端与介质出口连接，内管的下端开口。该套管式换热管具有如下优点：1)增加了与周围填充料或土体接触面积；2)换热介质在外管内的流速减低，增加了换热介质的热交换时间；3)外管内换热介质靠自重向下进行热交换，换热介质在管内的流动距离缩短。

Description

套管式换热管
技术领域
本发明涉及地源热泵空调，特别涉及一种地源热泵空调上用的换热管。
背景技术
地源热泵空调是一种新型的节能环保空调，其能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷，且运行费用较低。这种地源热泵空调的冷热源采用安装灵活、易于控制的埋管式土壤源热泵系统，该埋管式土壤源热泵系统将换热管埋于地下，通过换热介质在埋于土壤中的换热管与热泵机组之间的循环流动，实现热泵机组与大地土壤之间的热量交换。
目前已有换热管采用高密度聚乙烯管(简称HDPE管)，其直径一般为25mm和32mm两种。这种换热管一般采用U型布置埋于地下，其一端作为介质入口、另一端作为介质出口。有时为了降低在地面的钻孔孔数，有的孔内可同时放置2个U型布置的换热管呈并联状，称为双U型，或者两者串联称为W型。上述这几种结构的换热管都存在一定的缺点，即换热管管径细，与周围土体或填充料接触面积小，换热效率低，换热介质在管内流动阻力较大，进而会影响到热泵机组的工作效率。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种换热效率高、换热介质流动阻力小的换热管结构。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种套管式换热管，其包括一内管和一外管，所述内管位于所述外管内，所述外管的上端与介质入口连接，所述外管的下端密封，所述内管的上端与介质出口连接，所述内管的下端开口。
优选的，所述外管通过一变径三通与介质入口连接。
优选的，所述外管直径为60mm-150mm，所述内管直径25mm-40mm。
优选的，所述外管、内管均为HDPE管。
上述技术方案具有如下有益效果：该套管式换热管在使用时，首先在地面上开设换热孔，然后将该套管式换热管插在换热孔内，并向换热孔的缝隙内填充填料将换热管固定，换热介质从外管上端流入，换热介质在外管内自上而下流动与土体进行换热，外管下端密封，内管下端开口，换热介质在介质驱动泵的作用下在内管内自下而上流动，从介质出口流出，完成整个换热过程。
该套管式换热管增加了直径较粗的换热管外管，相对于常规换热管有如下优点：1)、增加了与周围填充料或土体接触面积；2)、换热介质在外管内的流速减低，增加了换热介质的热交换时间；3)、外管内换热介质靠自重向下进行热交换，换热介质在管内的流动距离缩短。相对于常规换热管提高了换热孔孔内单位长度的换热效率，降低了换热管内介质流动的阻力，减少驱动介质水泵的配置，降低整个换热系统电能的输入，使整个地源热泵空调系统更节能，同时由于换热孔内单位长度换热效率的提高，减少了换热孔数，降低了整个地源热泵空调系统的造价。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本发明实施例在使用状态的主视图。
图2为本发明实施例在使用状态的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍
如图1、2所示，该套管式换热管包括一内管4和一外管3，内管4位于外管3内，外管3的上端通过一变径三通5与介质入口6连接，外管3的下端通过一密封件8密封，内管4的上端与介质出口7连接，内管4的下端开口。外管3可采用多根短管用连接件9连接而成。外管3直径为60mm-150mm，内管4直径25mm-40mm，该外管、内管均为HDPE管。
该套管式换热管在使用时，首先在地面上开设换热孔1，然后将该套管式换热管插在换热孔1内，并向换热孔1的缝隙内填充填料2将换热管固定，换热介质从介质入口6进入外管3，换热介质在外管3内自上而下流动与土体进行换热，由于外管3下端密封，内管4下端开口，这样换热介质在外部介质驱动泵的作用下可在内管4内自下而上流动，从介质出口7流出，完成整个换热过程。
该套管式换热管增加了直径较粗的换热管外管，相对于常规换热管有如下优点：1)、增加了与周围填充料或土体接触面积；2)、换热介质在外管内的流速减低，增加了换热介质的热交换时间；3)、外管内换热介质靠自重向下进行热交换，换热介质在管内的流动距离缩短。相对于常规换热管提高了换热孔孔内单位长度的换热效率，降低了换热管内介质流动的阻力，减少驱动介质水泵的配置，降低整个换热系统电能的输入，使整个地源热泵空调系统更节能，同时由于换热孔内单位长度换热效率的提高，减少了换热孔数，降低了整个地源热泵空调系统的造价。
以上对本发明实施例所提供的套管式换热管进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种套管式换热管，其特征在于：其包括一内管和一外管，所述内管位于所述外管内，所述外管的上端与介质入口连接，所述外管的下端密封，所述内管的上端与介质出口连接，所述内管的下端开口。
2.根据权利要求1所述的套管式换热管，其特征在于：所述外管通过一变径三通与介质入口连接。
3.根据权利要求1所述的套管式换热管，其特征在于：所述外管直径为60mm-150mm，所述内管直径25mm-40mm。
4.根据权利要求1所述的套管式换热管，其特征在于：所述外管、内管均为HDPE管。
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