一種水平埋管地源熱泵換熱裝置的製作方法

2023-06-03 19:23:26 1

專利名稱：一種水平埋管地源熱泵換熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於地源換熱技術領域，特別是一種水平埋管地源熱泵的換熱裝置。
背景技術：
目前，土壤源熱泵系統是地源熱泵中最具發展潛力的一種，其工作原理是通過地 下埋設用於採集地熱的換熱器，在熱交換器中通過熱媒介的傳送進行與土壤中地熱的熱交 換。因而地下埋管換熱器的長期穩定換熱效果一直是土壤源熱泵技術的難點，同時也是該 項技術研究的核心和應用的基礎。換熱器以埋設方式可分為水平埋管和豎直埋管，水平埋 管的埋設深度較淺，豎直埋管的埋設深度較深，它們各有自己的適用範圍和優缺點。由於淺 層土壤的溫度較低，傳熱溫差比較小，在獲取同等熱量的情況下，淺層水平埋管的所需傳熱 面積要比深層豎直埋管的傳熱面積大，這樣水平埋管就需要較大的管徑和間距來提高傳熱 面積，佔地面積也相應增大，另外，在水平埋管換熱器的地源熱泵中，剛開機時，由於土壤的 熱惰性，土壤熱不能及時地提供給載冷劑，致使其溫度急劇下降，導致換熱器換熱能力急劇 下降，熱泵運行工況不穩定；另一種豎直埋管換熱器的埋設深度大，施工複雜，施工費用較 高，特別是當換熱器的接頭或者連接管路出現洩露時，查找和維修十分困難。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種水平埋管地源熱泵換熱裝置，以提高淺層土壤溫 度的方式提高水平埋管地源熱泵的熱效率。 本實用新型的方案是一種水平埋管地源熱泵換熱裝置，包括輸入端、輸出端和與 輸入端、輸出端通過管路串接的水平盤管式換熱器，所述地源熱泵還包括有熱管，所述熱管 豎直設置在水平盤管式換熱器的有效換熱區域內。 所述的地源熱泵，其所述水平盤管式換熱器由兩組或兩組以上換熱管並聯組成。 所述的地源熱泵，其所述熱管設置在換熱管的迴路軸心處。 所述的地源熱泵，其所述熱管加肋後附著在換熱管的折點處。 所述的地源熱泵，其所述熱管長度為2米。 本實用新型的水平埋管地源熱泵換熱裝置利用熱管將深層土壤的熱量傳至換熱 管附近，以加強換熱管與土壤間的溫差換熱效果，提高地源熱泵的換熱效率，同時在採用了 水平埋管換熱器的地源熱泵中，剛開機時，由於土壤的熱惰性，土壤熱不能及時地提供給載 冷劑，致使其溫度急劇下降，導致換熱器換熱能力急劇下降，熱泵運行工況不穩定。當插入 熱管後，利用熱管的等溫特性，可以及時地禰補土壤的熱惰性造成的土壤溫度的變化，使熱 泵機組穩定運行。而且插入深層土壤的熱管與換熱器既不連通也不參與換熱器的流體循 環，熱管僅起到提高淺層土壤溫度的作用，因此該熱管的安裝相對於豎直埋管換熱器較為 方便，而且沒有與換熱器的接頭和連接管，熱管發生洩露的可能性較小，即使管路發生洩 露，由於換熱器與熱管是相對獨立的循環系統，因此查找和維修也較為容易。
圖1是本實用新型的一種實施方式的示意圖； 圖2是本實用新型的一種實施方式的俯視圖； 圖3是本實用新型的另一種實施方式的示意圖； 圖4是本實用新型的另一種實施方式的俯視圖； 其中 l輸入端 2輸出端 3換熱管 4熱管 5迴路軸心 6折點
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施方式進行說明。 實施例一 如圖1、圖2所示，本實用新型的水平埋管地源熱泵換熱裝置，包括輸入端1、輸出 端2和與輸入端1、輸出端2通過管路串接的水平盤管式換熱器，所述地源熱泵還包括有熱 管4，所述熱管4豎直設置在水平盤管式換熱器的有效換熱區域內；所述水平盤管式換熱器 由兩組或兩組以上換熱管3並聯組成；所述熱管4設置在換熱管的迴路軸心處；所述的地 源熱泵，其所述熱管長度為2米。 水平埋管與普通的水平埋管沒有任何區別，水平埋管的地熱換熱器可以採用水平 單管、水平雙管、水平四管和水平六管、水平螺旋狀、扁平曲線狀各種形式。換熱器埋設在防 凍層以下，一般設置在l-2米深的地溝內。熱管則分布在地熱換熱器的軸心位置，在埋設水 平換熱器之前，採用樁埋管的形式打入地下。
實施例二 如圖3、圖4所示，本實用新型的另一種實施方式，與實施例一不同之處在於熱管4 通過加肋後附著在換熱管3的折點6處，熱管4與換熱管3直接接觸，在增強傳熱效率的同 時起到一定的固定作用。 本實用新型的水平埋管地源熱泵換熱裝置通過使用熱管4提高水平盤管式換熱 器的有效換熱區域的土壤溫度，增大了水平埋管與土壤間換熱溫差的效果，從而提高了地 源熱泵的熱效率。在一定程度上就可以減小了水平埋管換熱器的所需傳熱面積，同樣可以 減小水平埋管換熱器盤管之間的水平間距，水平埋管換熱器的佔地面積就會大大減少。 本實用新型不局限於附圖所示的實施方式結構。只要通過使用熱管有效換熱區域 土壤溫度的地源熱泵結構和裝置，均落在本實用新型的保護範圍內。 以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員 理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但 都將落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種水平埋管地源熱泵換熱裝置，包括輸入端(1)、輸出端(2)和與輸入端(1)、輸出端(2)通過管路串接的水平盤管式換熱器，其特徵在於所述水平埋管地源熱泵換熱裝置還包括有熱管(4)，所述熱管(4)豎直設置在水平盤管式換熱器的有效換熱區域內。
2. 根據權利要求1所述的水平埋管地源熱泵換熱裝置，其特徵在於所述水平盤管式換熱器由兩組或兩組以上換熱管(3)並聯組成。
3. 根據權利要求1所述的水平埋管地源熱泵換熱裝置，其特徵在於所述熱管(4)設置在換熱管(3)的迴路軸心(5)處。
4. 根據權利要求1所述的水平埋管地源熱泵換熱裝置，其特徵在於所述熱管(4)加肋後附著在換熱管(3)的折點(6)處。
5. 根據權利要求1所述的水平埋管地源熱泵換熱裝置，其特徵在於所述熱管(4)長 度為2米。
專利摘要一種水平埋管地源熱泵換熱裝置，包括輸入端(1)、輸出端(2)和與輸入端(1)、輸出端(2)通過管路串接的水平盤管式換熱器，其特徵在於所述地源熱泵還包括有熱管(4)，所述熱管(4)豎直設置在水平盤管式換熱器的有效換熱區域內。
文檔編號F24J3/08GK201547999SQ20092022257
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者劉偉, 蘇存堂 申請人:北京依科瑞德地源科技有限責任公司