CN201215451Y - 地下冷热交换及蓄能装置 - Google Patents
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Abstract
地下冷热交换及蓄能装置，它包括水泵、地上热交换器、进液管、回液管、井体，其特征在于：进液管由进液水平管和冷热交换盘管构成，井体中有井中储能体，冷热交换盘管与井中储能体接触。
Description
技术领域
本实用新型涉及利用大地浅层能(即大地和地下水)进行冷热交换和蓄能的一种装置。可用于所有冷热需求装置及工业设备冷却。
背景技术
现有多种方式与地下进行冷热交换的技术，主要的一类为通过一个或多个地下深井抽取地下水进行冷热交换后再经一个或多个还水深井还回地下，这种方式主要缺陷在于：1.区域限制，在没有可抽取的地下水区域是不能实施的；2.还水困难，百分之百同层还水更不好控制，造成水资源浪费；3.抽水井和还水井因地下水质和地质不同寿命也有很大不同，水井寿命有限；4.水井维护麻烦；5.因抽水井和还水井一般深度在50米到300米，甚至更深，因此容易对宝贵的深层地下水造成污染；6.抽水不当，会造成地面下沉。
为了避免直接使用地下水而污染地下水，出现了另一大类——埋管式，分为垂直埋管和或水平埋管，管内的水不直接使用只是作为换热介质，该方式优点较多，但造价非常高。埋管式都是使用两根长直管，一个进水，一个出水，两直管的端头是个小弯管将两直管连接起来。地表到地下25米左右范围有地下水(或潜水或滞水)，垂直埋管式的垂直钻孔要到80米左右，会造成不同层的地下水串流，还是会污染深层地下水。水平埋管式在地下5米左右，单因直管很长则需要非常大的场地，在用地有限的地方难以实施，常常与建筑物的其他地下设施发生冲突而不能实施。另外，而埋管方式的管内流动的液体量非常少，具备蓄能能力很弱，土体或岩石的蓄能能力远远小于水。
发明内容
为了更好的解决现有的地下冷热交换技术的不足，本实用新型提供一种地下冷热交换及蓄能装置，具有节能、高效、环保、可循环使用等优点。
本实用新型的技术方案是：地下冷热交换及蓄能装置，它包括水泵、地上热交换器、进液管、回液管(由回液竖管2.1和回液水平管2.2构成)、井体3，其特征在于：进液管由进液水平管1.1和冷热交换盘管1.2构成，井体3中有井中储能体7，冷热交换盘管1.2位于井中储能体7的界面4下。
如上所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：冷热交换盘管1.2为圆形波纹盘管。
如上所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：所述的井中储能体是水，或固态混合物与水的混合物。
如上所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：所述井体3的深度为4～30米。
如上所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：有多个井体3，其中的进液管和回液管成串联、并联或串并联连接。
如上所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：井体3上有井口盖板5。
本实用新型的地下冷热交换及蓄能装置，水泵推动系统管路中的介质(液体)流动，介质(液体)经进液水平管流入冷热交换盘管，再由回液竖管和回液水平管流回地上热交换器；冷热交换盘管和回液竖管中流动的介质与井中储能体(比如水，或固态混合物如土、粉煤灰、砂、石与水的混合物)进行冷热交换，井中储能体(或固态混合物如土、粉煤灰、砂、石与水的混合物)再与大地进行冷热交换，使进入冷热交换盘管的冷(或热)的介质经过上述的冷热交换后，而得到回液竖管出来的已升温(或已降温)的介质。
本实用新型的装置利用大地浅层能(4—30米)进行冷热交换，可以用于空调制冷制热，也可以直接用于工业设备的冷却，还可以直接用于桥梁路面和重要道路的解冻防滑。
它具有下列节能、环保、可循环使用等优点：
1.本实用新型在无地下水地区就可使用(有潜水或滞水的区域冷热交换效率更高)，无需抽取地下水，也不存在还水困难的问题，扩大了使用范围。
2.本装置因在4米到30米深度成井，所以不会造成深层地下水的污染。
3.有很好的蓄能作用，可长时间供给恒温介质，更加节能。
4.井内液体因不同深度的温度不同，而造成液体流动，更增加了导热效率。
5.本装置采用了密闭循环方式，循环介质干净，有利于延长设备的使用寿命。密闭循环介质加入防冻剂可使本装置在严寒地区使用。
6.本装置因设置了井口盖板5，从而增加了场地的使用效率。
7.本装置几乎不用维护，减少运行成本。
附图说明
图1，是本实用新型实施例的剖面结构示意图。
图2，是并联方式平面图。
图3，是串并联方式平面图。
图4，是盘管图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做详细的描述。
图1中标记的说明：1.1—进液水平管；1.2—冷热交换盘管；2.1—回液竖管；2.2—回液水平管；3—井体；4—界面；5—井口盖板；6—地面；7—井中储能体；8—沙石层。
本实用新型实施例的地下冷热交换及蓄能装置，它包括水泵、地上热交换器、进液管、回液管(由回液竖管2.1和回液水平管2.2构成)、井体3，其特征在于：进液管由进液水平管1.1和冷热交换盘管1.2构成，井体3中有井中储能体7，冷热交换盘管1.2位于井中储能体7的界面4下；
井体3上有井口盖板5；
冷热交换盘管1.2为圆形波纹盘管；
本实施例的井中储能体7是水；
本实施例的井体3的深度取为10米。
有多个井体3，其中的进液管和回液管成并联或串并联连接。
结合所附本实用新型实施例的剖面结构示意图1、并联方式平面图2、串并联方式平面图3、和盘管图4简述实施方式如下：
地面6下用人工和机械成井体3，井口盖板5与地面距离为C，A和B表示介质流向，界面4表示井中储能体(水)7的上表面，D表示圆形波纹状的冷热交换盘管1.2的螺旋间距。交换介质(水)经进液水平管1.1连通冷热交换盘管1.2和回液竖管2，冷热交换盘管1.2和回液竖管2.1中流动的介质与井中储能体(水，或固态混合物如土、粉煤灰、砂、石与水的混合物)7进行冷热交换，井中水液体(或固态混合物如土、粉煤灰、砂、石与水的混合物)再与大地进行冷热交换，使进入冷热交换盘管1.2的冷(或热)的介质经过上述的冷热交换，而得到从回液竖管2.1出来的已升温(或已降温)的介质。采用液体或固态混合物如土、粉煤灰、砂、石与水的混合物做为井中储能体，其储能能力远远大与土壤和岩土，因而可以使浸在井中储能体7中的冷热交换盘管1.2得到更多的热能或释放出更多的热能，装置的冷热交换效果大为提高。
本实施例的地下冷热交换及蓄能装置设有井口盖板5，井口盖板5由钢筋混凝土制做；井口盖板5埋入地下1M到3.5M处，并在冻土层以下，盖板上部土的厚度以不影响种植草木或广场功能为准。
本实施例的地下冷热交换及蓄能装置，井体3的内经0.75米到3M，井间距4M到12M之间。该井体3中装有大量的储能液体7。井体3是由建筑砌块砌筑或混凝土浇筑或混凝土预制件建成。
本实施例的地下冷热交换及蓄能装置的冷热交换盘管1.2和回液竖管2.1材质为高密度聚乙烯PE管，管经16MM到32MM之间。冷热交换盘管1.2的螺旋间距D为10MM到500MM之间。地面6以下500MM到1000MM设有雨水收集沙石层8。
Claims (9)
1、地下冷热交换及蓄能装置，它包括水泵、地上热交换器、进液管、回液管、井体，其特征在于：进液管由进液水平管和冷热交换盘管构成，井体中有井中储能体，冷热交换盘管与井中储能体接触。
2、如权利要求1所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：冷热交换盘管为圆形波纹盘管。
3、如权利要求1或2所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：所述的井中储能体是水，或固态混合物与水的混合物。
4、如权利要求3所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：所述井体的深度为4～30米。
5、如权利要求1或2所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：有多个井体，其中的进液管和回液管成串联、并联或串并联连接。
6、如权利要求3所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：有多个井体，其中的进液管和回液管成串联、并联或串并联连接。
7、如权利要求1或2所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：井体上有井口盖板。
8、如权利要求4所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：井体上有井口盖板。
9、如权利要求5所述的地下冷热交换及蓄能装置，其特征在于：井体上有井口盖板。
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| CNU2008200654956U CN201215451Y (zh) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | 地下冷热交换及蓄能装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102353292A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-02-15 | 中煤矿山建设集团有限责任公司 | 能量储存系统 |
| CN107227975A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-10-03 | 西安科技大学 | 矿床与地热协同开采及毗邻采场协同降温方法及系统 |
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2008
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| CN107227975A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-10-03 | 西安科技大学 | 矿床与地热协同开采及毗邻采场协同降温方法及系统 |
| CN107227975B (zh) * | 2017-06-06 | 2018-01-09 | 西安科技大学 | 矿床与地热协同开采及毗邻采场协同降温方法及系统 |
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