CN2632588Y - 竖向双回路土壤热交换器 - Google Patents

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本实用新型公开了一种竖向双回路土壤热交换器，包括多个竖孔，在每个竖孔底部有一个箱式管接头，在箱式管接头上连接有两个进水换热管及两个回水换热管，换热管管壁与孔口间有密封器，竖孔与换热管管壁间填充有填料，进水管的进水口连接于一个分配器上，回水换热管的出水管与一个汇水器连接。这种竖向双回路土壤热交换器具有换热面积大、占地面积小、成本低、能够有效防止水力失调等优点，特别适宜应用于中型及大型建筑物的采暖、制冷。

Description

竖向双回路土壤热交换器
技术领域
本实用新型涉及一种热交换器，具体来说是一种土壤热交换器。
背景技术
热泵技术因其环保、节能、高效的显著特点，自八十年代开始在欧美国家推广使用，目前欧洲国家采用此项技术的比例正在逐年提高。随着中国对环保要求的日益提高，传统制热制冷方式已不能完全适应中国广大用户的需求。因此，热泵技术因其利用可再生能源的环保、节能特性，在中国逐渐得以推广。
热泵机组的低温热源是多样的，可以是地下井水、地表水，也可以是地下土壤等。其中，通过土壤热交换器与地下深层土壤换热来提供恒定热源的热泵技术(简称土壤热泵技术)，目前在中国仅仅少量用于别墅等小型建筑中。造成土壤热泵技术不宜推广、发展较慢的主要原因，就是现有土壤热泵技术中的核心装置——土壤热交换器不能完全满足系统的需求。
现有的为热泵机组提供稳定低温热源的土壤热交换器采用竖向单回路U型管布置，将单个U型管埋设于土壤中，因为其设计形式和组成结构的不和理性，存在占地面积大、制造成本过高、易发生水力失调现象等诸多弊端。这些不足大大影响了土壤热泵技术在实际工程特别是中、大型建筑工程中的推广使用。
实用新型内容
本实用新型针对现有的竖向布置的单回路土壤热交换器存在的缺点进行了改进，提供一种新型的竖向双回路土壤热交换器。
本实用新型提供的竖向双回路土壤热交换器采用如下技术方案，竖向双回路土壤热交换器包括多个打在土壤中的竖孔，在每个竖孔底部有一个箱式管接头，在箱式管接头上连接有两个进水换热管及两个回水换热管，换热管管壁与孔口间有密封器，竖孔与换热管管壁间填充有填料，进水换热管的进水口连接于一个分配器上，回水换热管的出水口与一个汇水器连接，每个竖孔中各有两个进水管及两个出水管形成双回路。
所述的换热管可以为抗压高效高密聚乙烯换热管，这种换热管无接口、耐压高、不结垢，使用寿命长。
热泵主机结合该换热装置，可以强化实现对土壤热这种低位可再生能源的利用：冬季从土壤中提取热量采暖，可取消燃煤、燃油、燃气等锅炉房，减少矿物燃料的消耗，决无环境污染问题；夏季向土壤中排放热量制冷，同时无需户外的冷凝器，既无噪音又很美观。该装置有如下特点：
1、采用双回路设计，竖向布置于土壤中；地下换热面积大大增加，适宜应用于中型及大型建筑物的采暖、制冷。
2、换热器双回路模式及地下管接头、密封器的设计强化了地下换热效果，减少了布置土壤热交换器的凿孔总数量，使总占地面积大大减少。
3、降低了地下竖孔的成孔成本，土壤热交换器总成本降低。
4、土壤热交换器中配置了分配器，有效地预防了水力失调。
5、通过该热交换器后进入热泵主机的来水水温，在冬季提高了，夏季降低了，提高了热泵冬季制热、夏季制冷的效率，运行成本降低。
附图说明
图1为本实用新型的竖向土壤热交换器的一种较佳实施方式结构图。
具体实施方式
下面结合附图和较佳实施例对本实用新型的竖向土壤热交换器作进一步说明。
高效竖向土壤热交换器的结构如图1所示：竖向布置的管1和2通过管接头3安装于土壤中的同一个竖孔22之中，多个竖井中的管2接于分配器5上，多个竖井中的管1接于汇水器4上。管1、管2及管接头3的材质为抗压高效高密聚乙烯换热管，无接口、耐压高、不结垢，使用寿命长。竖孔22孔壁与管1、2、管接头3之间用填料20回填，孔口用密封器21(换热管上部)密封，以保证与土壤之间较高的换热系数。若干个竖孔中的换热管通过水平管道并联连接。
土壤换热器系统中充满特殊配比的循环液工质(防冻、防腐)，循环液闭式循环流动。通过换热管1、2与土壤充分换热的工质，经阀门6、7、12、13汇总至汇水器4后再经阀门16、高效低阻过滤器19由水泵18送至热泵机组，做功后工质温度发生变化(热泵主机制热工况运行时工质温度降低，热泵主机制冷工况运行时工质温度升高)，经阀门15至分配器5后由阀门8、9、10、11均匀送至各竖孔中管1再次循环换热。汇水器4、分配器5上预留阀门14、17，用于充注、排放循环液工质。

Claims (2)

1、一种竖向双回路土壤热交换器，包括多个竖孔，其特征在于：在每个竖孔底部有一个箱式管接头，在箱式管接头上连接有两个进水换热管及两个回水换热管，换热管管壁与孔口间有密封器，竖孔与换热管管壁间填充有填料，进水管的进水口连接于一个分配器上，回水换热管的出水管与一个汇水器连接。
2、如权利要求1所述的竖向双回路土壤热交换器，其特征在于：所述的换热管为抗压高效高密聚乙烯换热管。
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