CN108870601A - 基于地埋管外墙保温降温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于地埋管外墙保温降温系统，包括外墙、加热或冷却盘管、共用供回水立管、供回水干管、地埋管水系统、循环水泵、排气阀。加热或冷却盘管设置在外墙内与外墙保温及外装饰结构层有机结合与位于室内或管道井内的共用供回水立管连接，共用供回水立管与供回水干管连接，供回水干管与地埋管水系统连接。地埋管水系统冬季为外墙加热盘管输送热水，夏季将低于室外环境空气温度的冷却水经循环水泵送至外墙冷却盘管内同时将热量带至地下土壤层。本发明有益效果是：直接利用浅层地热能对建筑物外墙加热保温或冷却降温，可降低建筑物外墙能耗10‑40％；在夏季为土壤补热，缓解土壤吸排热不平衡问题，实现浅层地热资源可持续开发利用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑节能领域，特别是一种基于地埋管外墙保温降温系统。
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。如果能将低品位浅层地热能直接用于建筑节能降耗，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基于地埋管外墙保温降温系统，该系统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夏季冷却降温，从而降低建筑外墙能耗，实现建筑节能。同时，夏季给土壤补热，缓解冬夏季土壤吸排热不平衡问题，实现浅层地热资源的可持续开发利用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种基于地埋管外墙保温降温系统，其中：包括外墙、加热或冷却盘管、共用供回水立管、排气阀、供回水干管、地埋管、地埋管水系统管路、循环水泵。所述加热或冷却盘管为蛇形盘管，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，多组并联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，位于室内或管道井内，顶部设有排气阀，与位于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埋管水系统连接形成闭合管路，且所述供回水干管上设有循环水泵提供循环动力。冬季，地埋管水系统为加热盘管输送热水，对建筑外墙进行主动式加热保温，利用低品位可再生能源加强围护结构的保温效果；夏季，地埋管水系统将低于室外环境空气温度的冷却水经过循环水泵循环送至冷却盘管内，实现对建筑外墙的冷却降温，同时将热量带至地下土壤层中实现补热。
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与夏季冷却降温，可降低建筑物外墙能耗10％-40％，缓解冬夏季土壤吸排热不平衡问题；同时，因为建筑外墙外表面温度升高或降低，可减小室外气温大幅度变化对室内温度的影响，提高了室内的舒适度；外墙保温加热或冷却盘管与建筑物外墙有机结合，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系统中。
附图说明
图1是本发明的一种基于地埋管外墙保温降温系统示意图。
图中：
1、外墙 2、加热或冷却盘管 3、共用供回水立管
4、排气阀 5、供回水干管 6、U型地埋管
7、地埋管水系统管路 8、循环水泵
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种基于地埋管外墙保温降温系统进行具体地说明。
图1所示，一种基于地埋管外墙保温降温系统系统，包括外墙1、加热或冷却盘管2、共用供回水立管3、排气阀4、供回水干管5、地埋管水系统，地埋管水系统包括U型地埋管6、地埋管水系统管路7。所述加热或冷却盘管2为蛇形盘管，可增加导热板，导热板采用超薄钢板或铝板，以改善传热，设置在外墙1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，多组并联与共用供回水立管3连接，可选用PPR、PE、铝塑复合管等便于弯折的管材，可在施工过程中根据建筑物构造铺设，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3，为了方便检修与防冻，位于室内或管道井内，顶部设有排气阀4，与位于地沟内或地下室内的供回水干管5连接，所述供回水干管5与地埋管水系统连接形成闭合管路，且所述供回水干管5上设有循环水泵8提供循环动力。本系统中循环介质可选用水、乙二醇防冻液等无毒无腐蚀性的液体。
本发明中的一种基于地埋管外墙保温降温系统的工作原理是：在冬季，直接利用浅层地热能这一低品位能源，对建筑外墙进行主动式保温加热，加强建筑围护结构的保温效果，U型地埋管6内的水吸收地热能后温度升高由循环水泵8循环送至外墙加热盘管2内，外墙加热盘管2内温度高的水可以提高外墙1结构外侧的温度，缩小外墙1结构内侧和外侧的温差，减少室内热量通过墙体向室外耗散；在夏季，经太阳照射，外墙1结构外侧的温度升高，向室内传递的热量，增加建筑能耗，地埋管水系统将低于室外环境空气温度的冷却水经过循环水泵8循环送至外墙冷却盘管2内，降低外墙1结构外侧的温度，实现对建筑外墙的冷却降温，同时将热量带至地下土壤层中实现补热，缓解土壤吸排热不平衡问题。
以上所述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)
1.一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：该系统包括外墙体、共用供回水立管、供回水干管和地埋管水系统，所述外墙体内设有加热或冷却盘管；所述地埋管水系统包括地埋管水系统管路和地埋管；所述加热或冷却盘管进、出水口并联连通在共用供回水立管上，所述共用供回水立管与供回水干管连通，所述供回水干管和地埋管水系统管路连通形成闭合管路，所述共用供回水干管上设有循环水泵。
2.根据权利要求1所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：所述共用供回水立管设置在室内或室内管道井内，所述供回水干管置于地下的地沟或地下室内，供回水立管顶部设有排气阀。
3.根据权利要求1所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：所述地埋管为竖直埋管或水平埋管。
4.根据权利要求3所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：所述竖直埋管为单U型或双U型。
5.根据权利要求3所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：所述水平埋管为水平设置的螺旋式。
6.根据权利要求1所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：所述外墙体内设置有多组加热或冷却盘管且分别与共用供回水立管并联。
7.根据权利要求6所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，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或冷却盘管进出水口。
8.根据权利要求1、6或7任意一项所述的一种基于地埋管外墙保温降温系统，其特征是：所述加热或冷却盘管为PPR、PE、铝塑复合管材质的蛇形盘管。
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