CN217004626U - 一种新型浅埋模块化换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型浅埋模块化换热装置，包括：进水主管、回水主管、并列设置的若干模块化换热器，所述模块化换热器分别与所述进水主管和所述回水主管连通；所述模块化换热器包括位于上方的第一框架管、位于下方的第二框架管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干竖管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干下铺管。本实用新型间隔开挖土体，使用模块化换热器，具有节约资源安装简便的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及地源热泵技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种新型浅埋模块化换热装置。
背景技术
目前，在普通楼宇中，诸如学校教室、公司办公楼、商场和住房等建筑物中，为改善屋内的温度，通常设置有供暖/制冷系统，传统房屋取暖、制冷系统需要消耗较高的能源和费用，因此需要开发新的供热系统，而地源热泵系统能很好的达到节能和提效的作用。
地源热泵系统包括室外地源换热系统、地源热泵主机系统和室内末端系统。地源热泵系统是一种利用地球表面土壤源中吸收的太阳能和地热能低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。冬天热泵的蒸发器与地源侧相连，将土壤中的热量提取加热后给房间供暖。夏天热泵的冷凝器与地源侧相连，将房间内的热量通过热泵传给土壤。室外地源换热系统是地源热泵系统的重要组成部分，它由多组地埋换热管组成。其换热能力直接影响到地源热泵系统的效果和造价。
但是，由于需要钻孔埋设换热器等工作导致地源热泵系统的初始投资费用相对较高，从而限制了其推广应用。目前专利号为CN211552089U的专利"一种地源热泵系统的PE地埋换热管"、专利号为CN105698437A的专利"一种地源热泵用U形接头、地源热泵及地源热泵施工方法"、专利号为CN210625009U的专利"一种毛细管网地热采集系统"，以上专利虽然基于提高换热面积和换热效率等方面的考虑，对地源热泵埋管方法进行了创新，但并没有能够很好的解决前期钻井开挖成本过高，换热面积不够大导致的换热效率低、安装过程比较复杂的问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种新型浅埋模块化换热装置，包括：进水主管、回水主管、并列设置的若干模块化换热器，所述模块化换热器分别与所述进水主管和所述回水主管连通；所述模块化换热器包括位于上方的第一框架管、位于下方的第二框架管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干竖管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干下铺管。本申请充分利用“地下空间”的设计理念，并列设置的若干模块化换热器，在开挖过程中只挖掘部分土体，很好地节省了前期工程耗资过高的问题；而且将换热器模块化，有利于安装，并有效地提升了换热器的换热效率，为地源热泵技术的应用提供了新思路。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种新型浅埋模块化换热装置，包括：进水主管、回水主管、并列设置的若干模块化换热器，所述模块化换热器分别与所述进水主管和所述回水主管连通；所述模块化换热器包括位于上方的第一框架管、位于下方的第二框架管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干竖管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干下铺管。
优选的是，所述第一框架管的一端设置第一管体与所述进水主管连通、另一端封闭。
优选的是，所述第二框架管的一端封闭、另一端设置第二管体与所述第二框架管连通。
优选的是，所述下铺管包括U型管和竖直管，所述U型管一端与所述第二框架管连通、另一端与所述竖直管连通，所述竖直管的一端与所述U型管连通、另一端与所述第一框架管连通。
优选的是，所述下铺管为直径为30～40mm的PE管。
优选的是，所述第一框架管为直径为70～80mm的PE管。
本实用新型至少包括以下有益效果：
开挖工程中不同于水平地埋管需要开挖整片土体，或垂直地埋管需要很深的钻井，而是间隔开挖土体，使前期工程的耗资大大下降；
在开挖的土坑中前后左右下五个面上都安装有换热器，充分利用了开挖空间，与此同时换热面积大大增加；
采用的模块化换热器，安装简便，有利于推广地源热泵。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型新型浅埋大面积模块化换热装置的结构示意图；
图2为本实用新型模块化换热器的结构示意图。
附图标记：进水主管1、回水主管2、模块化换热器3、第一框架管31、第二框架管32、竖管33、下铺管34、第一管体35、第二管体36、U型管341、竖直管342
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“并列设置”、“上方”、“下方”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1～2所示，本实用新型提供一种新型浅埋模块化换热装置，包括：进水主管1、回水主管2、并列设置的若干模块化换热器3，所述模块化换热器3分别与所述进水主管1和所述回水主管2连通；进水主管1和回水主管2呈水平设置，水平埋入建筑物周围，方便并列设置的模块化换热器3与进水主管1和回水主管2连通，同时，也方便增加和减少模块化换热器3的个数。
所述模块化换热器3包括位于上方的第一框架管31、位于下方的第二框架管32、连通所述第一框架管31和所述第二框架管32的若干竖管33、连通所述第一框架管31和所述第二框架管32的若干下铺管34。第一框架管31和第二框架管32的结构为两末端的不连接的口字型结构，方便与进水主管1和回水主管2连通，也为了使换热水有固定的流动方向，即当水从进水主管1流入第一框架后再流到回水主管2中，
在本实施例中，所述第一框架管31的一端设置第一管体35与所述进水主管1连通、另一端封闭。
在本实施例中，所述第二框架管32的一端封闭、另一端设置第二管体36与所述第二框架管32连通。
在本实施例中，所述下铺管34包括U型管341和竖直管342，所述U型管341一端与所述第二框架管32连通、另一端与所述竖直管342连通，所述竖直管342的一端与所述U型管341连通、另一端与所述第一框架管31连通。
在本实施例中，所述下铺管34为直径为30～40mm的PE管。
在本实施例中，所述第一框架管31为直径为70～80mm的PE管。
本实用新型提供的一种浅埋大面积模块化换热装置的安装步骤包括：
S1、在建筑物周围寻找一片空地进行开挖，不同地区地下埋管深度可根据实际情况来选择，进水主管1和回水主管2的深度在地下0.5m左右，进水主管1和回水主管2预埋位置相近；然后沿进水主管1开挖的位置开挖深为2m-2.5m的一个个深坑，间隔1m分布。这种开挖方式开挖过程不是将土地全部开挖，而是只开挖一部分，不同于其它的地埋管方法，此方法只需要一个个小坑，极大的缩小了前期的工程成本。
S2、安装模块化换热器3，预埋深度深于预埋的进水主管1，放入之后，使第一框架管31通过第一管体35与进水主管1连通，第二框架管31通过第二管体36与回水主管2连通。这种模块化的换热器样式一样，安装简便，换热面积大。只需要在土坑中对换热器进行简单的固定和连接，由于换热是在五个方向上进行，大大提高了空间利用率，对换热效率也有很大的提高。
S3、对土坑进行回填，试运行地源热泵系统。
新型浅埋模块化换热装置的技术具备以下有益效果：
提出了间隔开挖来减少土体开挖体积，大大减小了前期开挖成本；
地埋管采用PE管直接换热，其本身的传热性能要高于一般的换热管道；
一个土坑的五个面都能用来换热，不仅充分利用了土坑空间，而且换热面积大大提高；
换热器模块化，安装简便，有利于地源热泵的推广，有利于在不同的地区有效的利用该地区的浅层地热能。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种新型浅埋模块化换热装置，其特征在于，包括：进水主管、回水主管、并列设置的若干模块化换热器，所述模块化换热器分别与所述进水主管和所述回水主管连通；所述模块化换热器包括位于上方的第一框架管、位于下方的第二框架管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干竖管、连通所述第一框架管和所述第二框架管的若干下铺管。
2.如权利要求1所述的新型浅埋模块化换热装置，其特征在于，所述第一框架管的一端设置第一管体与所述进水主管连通、另一端封闭。
3.如权利要求2所述的新型浅埋模块化换热装置，其特征在于，所述第二框架管的一端封闭、另一端设置第二管体与所述回水主管连通。
4.如权利要求1所述的新型浅埋模块化换热装置，其特征在于，所述下铺管包括U型管和竖直管，所述U型管一端与所述第二框架管连通、另一端与所述竖直管连通，所述竖直管的一端与所述U型管连通、另一端与所述第一框架管连通。
5.如权利要求1所述的新型浅埋模块化换热装置，其特征在于，所述下铺管为直径为30～40mm的PE管。
6.如权利要求1所述的新型浅埋模块化换热装置，其特征在于，所述第一框架管为直径为70～80mm的PE管。
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