CN102759222B - 异型地源热泵换热器换热管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异型地源热泵换热器换热管，包括进流管（1）和回流管（2），进流管（1）的侧壁与回流管（2）的侧壁连接，进流管（1）与回流管（2）相互平行，进流管（1）的横截面和回流管（2）的横截面均由四个弧组成，进流管（1）的横截面与回流管（2）的横截面连接处的弧均为S形弧，进流管（1）的横截面中与S形弧相对的弧为圆弧，回流管（2）的横截面中与S形弧相对的弧为圆弧，进流管（1）的横截面的圆弧与回流管（2）的横截面的圆弧同圆心且半径相等。本发明的异型地源热泵换热器换热管可以更有效的吸收热量，提高换热管的热交换效率。能够充分利用钻孔井内的热交换面积，使换热管与井壁保持大面积的接触，有效提高换热管的吸热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下换热器的换热管，具体涉及一种异型地源热泵换热器换热管。
背景技术
地源热泵利用存储在地下的太阳能为空调、采暖、生活热水提供能量。循环管环路通过地埋管换热换器从土壤或岩石中吸收热（冷）量，使循环水温度升高（降低），供给热泵机组做采暖（制冷）。地源热泵做为一种稳定的绿色能源得到了广泛的推广。
地源热泵系统中（特别是垂直式地埋系统），地下钻井及地埋管投资部分往往要占到整个项目初期投资中的50-60%，提高单井的换热量，减少钻井数目可产生很高经济效益。
传统地源热泵U管与管井内土壤及管壁接触面积小，热交换效率差。适当提高流速可增加换热效率，但U管管孔狭小，液体压力降大，消耗循环泵能耗多。U管安装时需要用管卡将进回流管分开，现场安装，下管和回填困难。
故，需要一种新的地源热泵换热管以解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术中地源热泵换热管热交换效率差的缺陷，提供一种高热交换率的异型地源热泵换热器换热管。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明异型地源热泵换热器换热管可采用如下技术方案：
一种异型地源热泵换热器换热管，包括进流管和回流管，所述进流管的侧壁与所述回流管的侧壁连接，所述进流管与所述回流管相互平行，所述进流管的横截面和所述回流管的横截面均由四个弧组成，所述进流管的横截面与所述回流管的横截面连接处的弧均为S形弧，所述进流管的横截面中与所述S形弧相对的弧为第一圆弧，所述回流管的横截面中与所述S形弧相对的弧为第二圆弧，所述第一圆弧和所述第二圆弧同圆心。
有益效果：本发明的异型地源热泵换热器换热管能够充分利用钻孔井内的热交换面积，使换热管与井壁保持大面积的接触，有效提高换热管的吸热效率，而且进流管和回流管连接稳定。
附图说明
图1是本发明的异型地源热泵换热器换热管的横截面；
图2是本发明的异型地源热泵换热器换热管的横截面的管壁的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
请参阅图1所示，本发明的异型地源热泵换热器换热管，包括进流管1和回流管2，进流管1的侧壁与回流管2的侧壁连接，进流管1与回流管2相互平行，进流管1的横截面和回流管2的横截面均由四个弧组成，进流管1的横截面与回流管2的横截面连接处的弧均为S形弧，进流管1的横截面中与S形弧相对的弧为第一圆弧11，回流管2的横截面中与S形弧相对的弧为第二圆弧21，第一圆弧11和第二圆弧21同圆心。上述设计能够充分利用钻孔井内的热交换面积，使换热管与井壁保持大面积的接触，有效提高换热管的吸热效率。
请参阅图1、图2所示，进流管1的横截面面积大于回流管2的横截面面积。此设计可使换热管的进流管1管压大大降低。可保证进流时流体较缓慢流动，停留时间长，吸收更多的热量。回流截面小，经过底部热交换的液体能快速流回地面，避免回流液体受进流管的热干扰。进流管1与回流管2之间设置有绝热层3。避免回流液体受进流管2的热干扰。进流管1的外壁上设置有凹槽4。在进流管1上设置凹槽4用来扩大进流管1的表面积，可以更有效的吸收热量，提高换热管的热交换效率。其中，凹槽4均匀分布在进流管1的外壁上，吸热均匀。凹槽4的长度与进流管1的长度相等。回流管1的外壁上也可以设置凹槽4，其中，凹槽4均匀分布在进流管1的外壁上。回流管2靠近地面的一端内壁绝热或设置有绝热管套。靠近地表的部分，进流管和回流管之间热干扰大，对回流管靠近地面的上端的管腔接触面绝热或插入绝热套管就可提高热交换效率。为保证使用寿命大于50年，换热管的材质为高密度聚乙烯或聚丙烯。
如上所述，本发明的异型地源热泵换热器换热管能够充分利用钻孔井内的热交换面积，使换热管与井壁保持大面积的接触，有效提高换热管的吸热效率。
Claims (10)
1.一种异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，包括进流管（1）和回流管（2），所述进流管（1）的侧壁与所述回流管（2）的侧壁连接，所述进流管（1）与所述回流管（2）相互平行，所述进流管（1）的横截面和所述回流管（2）的横截面均由四个弧组成，所述进流管（1）的横截面与所述回流管（2）的横截面连接处的弧均为S形弧，所述进流管（1）的横截面中与所述进流管（1）的S形弧相对的弧为第一圆弧（11），所述回流管（2）的横截面中与所述回流管（2）的S形弧相对的弧为第二圆弧（21），所述进流管（1）的S形弧的两端和所述第一圆弧（11）的两端分别通过两个弧连接，所述回流管（2）的S形弧的两端和所述第二圆弧（21）的两端分别通过两个弧连接，所述第一圆弧（11）和所述第二圆弧（21）同圆心。
2.如权利要求1所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述进流管（1）的横截面面积大于所述回流管（2）的横截面面积。
3.如权利要求1所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述进流管（1）与所述回流管（2）之间设置有绝热层（3）。
4.如权利要求1所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述进流管（1）的外壁上设置有凹槽（4）。
5.如权利要求4所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述凹槽（4）均匀分布在所述进流管（1）的外壁上。
6.如权利要求4所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述凹槽（4）的长度与所述进流管（1）长度相等。
7.如权利要求1所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述回流管（2）的外壁上设置有凹槽（4）。
8.如权利要求7所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述凹槽（4）均匀分布在所述回流管（2）的外壁上。
9.如权利要求1所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述回流管（2）靠近地面的一端内壁绝热或设置有绝热管套。
10.如权利要求1所述的异型地源热泵换热器换热管，其特征在于，所述换热管为高密度聚乙烯管或高密度聚丙烯管。
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