CN108678197A - 地埋重力热管间接加热外墙保温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，包括外墙、外墙内加热盘管、共用供回水立管、供回水干管和地热采集系统。外墙加热盘管与共用供回水立管连接；共用供回水立管与供回水干管连接；供回水干管与地热采集系统连接，地热采集系统包括地埋重力热管、换热器、地埋重力热管水系统管路。在采暖季，利用地埋重力热管采集浅层地热能，经换热器制备低温热水，本发明有益效果是：利用地埋重力热管直接采集浅层地热能经换热器制备低温热水，然后通过地埋重力热管水系统管路为外墙加热盘管输送热水，从而实现利用浅层地热能对建筑外墙进行间接加热保温，可降低建筑物外墙能耗10％‑40％，实现浅层地热资源的直接利用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑节能领域，具体涉及一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统。
背景技术
在我国，现阶段，建筑能耗约占全国能耗总量的1/3，增强围护结构的保温与隔热性能是降低建筑能耗、实现建筑节能的重要措施之一。目前，常见的外墙保温隔热做法有胶粉聚苯颗粒外墙保温系统、EPS板薄抹灰外墙保温系统、硬泡聚氨酯外墙保温系统，这些保温隔热措施都仅仅依靠贴附的保温板的隔热性减少室内能量的耗散，均属于被动式保温隔热措施。
利用地热能、太阳能等可再生能源减少煤炭、天然气等不可再生能源的消耗也是实现建筑节能的重要措施之一。近年来，对浅层地热能的开发利用越来越受到重视。浅层地热能大多属于低品位热能，特别是土壤恒温层几乎常年维持在当地年平均气温的水平，但因温度较低不能直接用于供暖与生活用水，通常需要使用热泵技术。如果能直接将低品位浅层地热能用于建筑节能降耗，将具有重大的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，该系统利用地埋重力热管采集浅层地热能这一低品位能源，经换热器制备低温热水，再通过水系统在采暖季加热建筑外墙，提高建筑物外墙保温层及外饰层温度，进而减少室内热损失，降低建筑物的能源能耗实现节能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其中包括：外墙、加热盘管、管道井、排气阀、共用供回水立管、供回水干管、循环水泵、地热采集系统。所述外墙加热盘管为蛇形盘管，可增加导热板以改善传热，设置在外墙内，与外墙保温及外装饰结构层有机结合，具体设置应兼顾当地气候条件与地热资源品位，与共用供回水立管连接，管材可选用PPR、PE、铝塑复合管等，可在施工过程中铺设，也可做成预制建筑部件，实现装配式安装；所述共用供回水立管，为了方便检修与防冻，位于室内管道井内或室内，最高处设有排气阀，与地沟内或地下室内的供回水干管连接；所述供回水干管与地热采集系统连通，地热采集系统包括地埋重力热管、换热器、地埋重力热管水系统管路；所述的换热器一般设置在地下换热井内；所述地埋重力热管，为大长径比地埋重力热管，其蒸发段竖直埋于地下恒温层中，其绝热段竖直埋于恒温层至地下换热井之间并做保温处理，其冷凝段置于换热器内。采暖季，地埋重力热管采集浅层地热能，经换热器为外墙加热盘管输送热水。
本发明的效果是直接利用浅层地热能这一低品位能源，对建筑外墙实施冬季加热保温，可降低建筑物外墙能耗10％-40％。采用大长径比地埋重力热管采集地热能，较传统地埋管如U型管、双螺U型管等采集效率更高，电能消耗更少。不仅可以降低建筑外墙能耗，还可以提高室内的舒适度，可广泛用于各类建筑的外墙保温层中。
附图说明
图1是本发明所述一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统示意图。
图中：
1、外墙 2、加热盘管 3、管道井
4、排气阀 5、共用供回水立管 6、供回水干管
7、循环水泵 8、地埋重力热管水系统管路
9、换热器 10、地埋重力热管
具体实施方式
结合附图对本发明的地埋重力热管间接加热外墙保温系统进行描述。
图1所示的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，包括外墙1、加热盘管2、管道井3、排气阀4、共用供回水立管5、供回水干管6、循环水泵7、地埋重力热管水系统管路8、换热器9、地埋重力热管10。所述外墙加热盘管2为蛇形盘管，可增加导热板以改善传热，设置在外墙1内，与外墙1保温及外装饰结构层有机结合，具体设置应兼顾当地气候条件与地热资源品位，与共用供回水立管5连接，管材可选用PPR、PE、铝塑复合管等，可在施工过程中铺设，也可做成预制建筑部件，实现装配式安装；所述共用供回水立管5，为了方便检修与防冻，位于管道井3内或室内，最高处设有排气阀4，与地沟内或地下室内的供回水干管6连接；所述供回水干管6与地热采集系统连通，地热采集系统包括地埋重力热管水系统管路8、换热器9、地埋重力热管10；所述地埋重力热管水系统管路8与各换热器9连通；所述换热器9位于地下换热器井内；所述地埋重力热管10，为大长径比地埋重力热管，其蒸发段竖直埋于地下恒温层中，绝热段竖直埋于地下换热井至恒温层之间并做保温处理，冷凝段置于换热器内；另外，本系统除地埋重力热管10内循环介质，其他管路内循环介质可选用水、乙二醇防冻液等无毒无腐蚀性的液体。
本发明中的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统的工作原理是：采暖季，利用地埋重力热管10间接对建筑外墙1进行主动式加热保温，加强建筑围护结构的保温效果。地埋重力热管10自身内部工作液体在蒸发段吸收浅层地热能汽化蒸发，其蒸汽经绝热段上升进入冷凝段放热，冷凝段在换热器9内实现放热，获取热量的水经供回水干管6、共用供回水立管5流入外墙加热盘管2内，从而提高外墙1外侧的表面温度，缩小外墙1内侧和外侧的温差，减少室内热量通过墙体向室外耗散。地埋重力热管冷凝段冷凝后的液态相变工质因重力作用沿绝热段管内壁下流至蒸发段，在蒸发段再次吸收浅层地热能汽化蒸发，实现循环往复；系统其他管路循环介质因循环水泵7提供动力，实现循环往复。而浅层地热能通过太阳辐射和深部热能向上传导共同作用恢复、再生。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，所做出若干变形和改进，均为本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：该系统包括建筑外墙体、设置在外墙体内的加热盘管、共用供回水立管、设置在地下的供回水干管和地热采集系统，所述加热盘管的进、出水口并联连在共用供回水立管上；所述地热采集系统包括地埋重力热管水系统管路、换热器和地埋重力热管；所述地埋重力热管为大长径比地埋重力热管，自上至下依次为冷凝段、绝热段和蒸发段，其中：冷凝段置于换热器内，绝热段竖直埋于地下换热井至恒温层之间，蒸发段竖直埋于地下恒温层中，所述换热器吸收地埋重力热管内的热量后传递给地埋重力热管水系统管路；所述地埋重力热管水系统管路连通供回水干管，所述供回水干管与共用供回水立管连通，所述供回水干管上设有循环水泵。
2.根据权利要求1所述的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述绝热段设有保温层。
3.根据权利要求1所述的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述共用供回水立管位于室内或室内管道井内，顶部设有排气阀。
4.根据权利要求3所述的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述共用供回水立管上设有多个自由端有带管堵塞的水平横管，在水平横管上设置三通阀分别连通加热盘管进出水口。
5.根据权利要求1所述的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述外墙体内设置有多组加热盘管且分别与共用供回水立管并联。
6.根据权利要求5所述的一种地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述共用供回水立管与加热盘管的进、出水两端预留的短管并联连通。
7.根据权利要求1、4—6任意一项所述的地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述加热盘管为PPR、PE、铝塑复合管材质的蛇形盘管。
8.根据权利要求7所述的地埋重力热管间接加热外墙保温系统，其特征是：所述蛇形盘管管间距为200mm-350mm。
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|---|---|---|---|---|
| CA2363283A1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-05-24 | Koji Hiraki | Energy saving housing |
| CN201412905Y (zh) * | 2009-06-15 | 2010-02-24 | 北京锋尚阳光资产管理有限公司 | 暗敷在建筑结构楼板上的采暖制冷能量辐射传送盘管 |
| CN103046655A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-17 | 浙江建设职业技术学院 | 建筑外墙预埋式热管节能装置 |
| CN106839071A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-13 | 天津城建大学 | 地埋重力热管直接墙板辐射供暖系统 |
| CN208748857U (zh) * | 2018-08-22 | 2019-04-16 | 天津城建大学 | 地埋重力热管间接加热外墙保温系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2363283A1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-05-24 | Koji Hiraki | Energy saving housing |
| CN201412905Y (zh) * | 2009-06-15 | 2010-02-24 | 北京锋尚阳光资产管理有限公司 | 暗敷在建筑结构楼板上的采暖制冷能量辐射传送盘管 |
| CN103046655A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-17 | 浙江建设职业技术学院 | 建筑外墙预埋式热管节能装置 |
| CN106839071A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-13 | 天津城建大学 | 地埋重力热管直接墙板辐射供暖系统 |
| CN208748857U (zh) * | 2018-08-22 | 2019-04-16 | 天津城建大学 | 地埋重力热管间接加热外墙保温系统 |
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