CN208536658U - 一种地下换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地下换热器，涉及到地源空调技术领域，包括圆筒状的换热管束组件，其包括同轴设置在桩孔内的外圈换热管束和内圈换热管束，所述外圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热外管，所述内圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热内管，相邻的所述换热内管和换热外管底部之间设置有连通部，所述换热管束组件上方设置有介质输送管和介质输出管，所述介质输送管连接换热外管，所述介质输出管连接换热内管，所述换热管束组件上同轴套装有圆环状的加强盘，所述加强盘上开设有与换热管束组件对应的通孔，通过设置在地下桩孔内的换热管束组件以及加强盘保证装置的稳定性，便于安装，减小空间占有率，同时提高了传热面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及到地源空调技术领域，尤其涉及到一种地下换热器领域。
背景技术
作为绿色节能、利用可再生能源的冷热源技术—地源热泵，近年来在国内得到了快速发展。地源热泵技术可开发利用浅层地热资源,是建筑节能领域的一项重要技术,也是我国建设部重点推广的生态建筑和节能环保新技术之一。桩基地埋管换热系统是垂直地埋管形式的一种,又被称为能量桩,是将换热管敷设在钻孔灌注桩或空心预制管桩内,为热泵机组提供冷热源的工艺。桩基埋管换热器利用建筑桩基较好的热传导性能以及建筑桩基与地下土壤接触面积更大的特点增强了换热性能,更有益于地源热泵高效运行。而且,可节省钻孔费用,合理利用了地下空间资源,因此近年来已经成为地源热泵用换热器发展的一种趋势。
目前市场上应用的桩基埋管换热器是把U型管换热器埋于建筑物混凝土桩基中,但桩基直径虽然很大但深度有限，这种方式传热面积小、易形成“热短路”；同时桩基埋管换热器需要在现场进行加工，接口较多，容易遗留隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有地下换热器存在的传热面积小、接口较多、空间占有率大、易形成“热短路”的问题，提供一种通过利用建筑施工打桩机在地面上开凿的桩孔，在桩孔内安装的具有空间占有率小、接口少、传热面积大优点的桩基埋管式的地下换热器。
为了解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：一种地下换热器，包括圆筒状的换热管束组件，其包括同轴设置在桩孔内的外圈换热管束和内圈换热管束，所述外圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热外管，所述内圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热内管，相邻的换热内管和换热外管之间设置有连通部，所述换热管束组件上方设置有介质输送管和介质输出管，所述介质输送管连接换热外管，所述介质输出管连接换热内管，所述换热管束组件上同轴套装有圆环状的加强盘，所述加强盘上开设有与换热管束组件对应的通孔。
为了进一步优化本实用新型，可优先选用以下技术方案：
优选的，所述加强盘不少于2个且等距设置在换热管束组件上。
优选的，所述内圈换热管束内穿装有圆柱形的内芯轴，所述内芯轴底端设置有圆盘状底座，所述内芯轴顶端设置有提拉把手。
优选的，所述外圈换热管束和所述介质输送管之间设置有分流器，所述分配器底端设置有绕轴均布的分流孔，所述分流孔通过软管连接换热外管，所述分流器顶端设置有输入口，所述输入口连接介质输送管。
优选的，所述内圈换热管束和所述介质输出管之间设置有集流器，所述集流器底端设置有绕轴均布的集流孔，所述集流孔通过软管连接换热内管，所述集流器顶端设置有输出口，所述输出口连接介质输出管。
优选的，所述换热管组件外套设有圆筒状的钢筋网状骨架。
优选的，所述内圈换热管束和所述外圈换热管束之间设置有截面为环形的隔热板。
本实用新型的有益效果是：通过设置在地下桩孔内的换热管束组件，便于安装，减小空间占有率，同时提高了传热面积，换热管束组件设置有加强盘，且加强盘为多个等距布置，将换热管束组件固定保持系统结构牢固，同时将进出管道保持一定安全距离，防止热堆积；在换热器管束组件内设置有内芯，且内芯轴上设置有底座和把手，方便换热管安装到桩孔内，保证整个装置的稳定性；在换热管束组件上设置有分流器，保证介质通过分流器均匀进入外换热管束内，减少了接口数量，维持系统稳定；在换热管束组件上设置有集流器，保证换热后介质通过内换热管束经集流器整合后进入介质输出管，减少了接口数量，维持系统稳定在换热管束组件外设置有圆筒状的钢筋网状骨架，内部浇筑的混凝土作为骨料在强化结构的同时作为回填材料也可以强化地下换热效果；在内圈换热束和外圈换热管束之间安装隔热板，防止热短路，延长装置的使用寿命。
附图说明
图1为换热器结构示意图；
图2为换热器俯视图；
图3为换热器半剖示意图；
图4为分流器结构示意图；
图5为整流器结构示意图；
图6为加强盘结构示意图；
图7为内芯结构示意图；
图8为A处换热管结构示意图。
其中，1-换热管束组件，2-介质输送管，3-介质输出管，4-分流器，5-整流器，6-桩孔，7-钢筋网状骨架，8-外圈换热管束，9-内圈换热管束，10-内芯体，11-隔热板，12-加强盘，13-输入口，14-分流器壳体，15-分流孔，16-输出口，17-整流器壳体，18-整流孔，19-通孔，20-内芯轴，21-提拉把手，22-圆盘状底座，23-换热外管，24-换热内管，25-连通部。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1-8所示，一种地下换热器，包括圆筒状的换热管束组件1，其包括同轴安装在桩孔6内的外圈换热管束8和内圈换热管束9，外圈换热管束8包括绕桩孔圆周均布的换热外管23，内圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热内管24，相邻的换热内管和换热外管底部之间设有连通部25，将换热外管和换热内管之间介质连通进行交换，换热管束组件上方安装有介质输送管2和介质输出管3，外圈换热管束和介质输送管之间安装有分流器4，圆柱形的分流器壳体14底端开设有一圈绕轴均布的分流孔15，独立的分流孔通过软管连接独立的换热外管，分流器顶端开设有输入口13，输入口13连接介质输送管3，换热介质通过介质输送管进入分流器中，分流器通过独立的分流孔将换热介质送至各换热外管内，保证换热介质均匀进入各个支管，且减少接口，维持系统的稳定；内圈换热管束和介质输出管之间安装有集流器5，圆柱形的集流器壳体17底端开设有绕轴均布的集流孔18，独立的集流孔通过软管连接独立的换热内管，经换热后的介质通过换热内管进入整流器中后，使介质汇集来保证介质的总量经过连接在上方输出口16的介质输出管输出，同时减少接管口，维持系统的稳定；换热管束组件内安装有内芯体10，内芯体包括穿装在内圈换热管束内的圆柱形的内芯轴20，内芯底端连接有圆盘状底座22，用于支撑换热管束组件，内芯顶端安装有提拉把手21，把手用于挂钩牵引绳方便安装；换热管束组件外套设有圆筒状的钢筋网状骨架7，内部浇筑的混凝土作为骨料在强化结构的同时作为回填材料也可以强化地下换热效果；在换热管束组件上套装有三个加强盘12，加强盘12上绕轴均布开设有与换热管束组件对应的两圈通孔19，用于穿装固定换热外管和换热内管，加强盘等距布置，将换热管束组件固定保持系统结构牢固，同时将进出管道保持一定安全距离，防止热堆积；在内圈换热管束和外圈换热管束之间安装有截面为环形的隔热板11，隔热板对换热外管和换热内管进一步隔离，防止热短路，延长装置的使用寿命。
本实施例的工作过程为：在桩孔内预先埋设由钢筋网状骨架和地下盘管换热器构成的地下换热器，桩孔浇筑混凝土并养护完成后即形成深入地下的柱状换热装置。换热介质通过介质输送管道、分流器以及进出束状换热外管内，与地下土壤、地下径流、岩石等地层结构中蕴含的稳定热能进行热交换后，换热介质通过介质输出管道、整流器输出，如此循环，可以将地下蕴含的丰富地热能资源不断地提取出来，满足人们人们生产、生活的需求。
由于地下换热器提供的能量具有高温、高热、稳定、持续的特性，可以满足日常生活供暖需求；同时本装置与既可以建筑的桩基合并使用，无需布置于地上，节省地上空间；地下换热设备占地面积小，换热效率高，电力的消耗极小；本换热装置也可以水平埋设使用，本换热装置可采用金属、聚乙烯管等多种材料进行加工制造，来源广泛，成本低；可实现工程预制加工，现场不需要二次加工，降低了劳动成本，提供了生产效率。本技术可适用于浅层地源热泵，也可用于中深层地热供暖的井下换热器使用，用途广泛，经济、社会效益显著。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种地下换热器，其特征在于：包括圆筒状的换热管束组件，其包括同轴设置在桩孔内的外圈换热管束和内圈换热管束，所述外圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热外管，所述内圈换热管束包括绕桩孔圆周均布的换热内管，相邻的换热内管和换热外管之间设置有连通部，所述换热管束组件上方设置有介质输送管和介质输出管，所述介质输送管连接换热外管，所述介质输出管连接换热内管，所述换热管束组件上同轴套装有圆环状的加强盘，所述加强盘上开设有与换热管束组件对应的通孔。
2.根据权利要求1所述的一种地下换热器，其特征在于：所述加强盘不少于2个且等距设置在换热管束组件上。
3.根据权利要求1所述的一种地下换热器，其特征在于：所述内圈换热管束内穿装有圆柱形的内芯轴，所述内芯轴底端设置有圆盘状底座，所述内芯轴顶端设置有提拉把手。
4.根据权利要求1所述的一种地下换热器，其特征在于：所述外圈换热管束和所述介质输送管之间设置有分流器，所述分流器底端设置有绕轴均布的分流孔，所述分流孔通过软管连接换热外管，所述分流器顶端设置有输入口，所述输入口连接介质输送管。
5.根据权利要求1所述的一种地下换热器，其特征在于：所述内圈换热管束和所述介质输出管之间设置有集流器，所述集流器底端设置有绕轴均布的集流孔，所述集流孔通过软管连接换热内管，所述集流器顶端设置有输出口，所述输出口连接介质输出管。
6.根据权利要求1所述的一种地下换热器，其特征在于：所述换热管束组件外套设有圆筒状的钢筋网状骨架。
7.根据权利要求1所述的一种地下换热器，其特征在于：所述内圈换热管束和所述外圈换热管束之间设置有截面为环状的隔热板。
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Cited By (1)
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| CN111854227A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 郑州大学 | 一种高导热能源桩及其制造方法 |
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2018
- 2018-06-28 CN CN201821009644.7U patent/CN208536658U/zh active Active
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