專利名稱：利用低能的管道和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉M低能的利用，尤其涉及一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中通過諸如 熱泵等終端從土地、巖石或水中經(jīng)由介質(zhì)流體傳輸熱能。
背景技術(shù)：
在這里低能指的是低溫?zé)嵩矗摰蜏責(zé)嵩吹臏囟瓤梢允抢?2到+10 度。在本說明書中，由諸如土地、巖石或水等熱源供給的地?zé)岜环Q為低能。 對土地、巖石或水等低能的利用一M借助例如熱泵或熱能收集回i^對建 筑物或家用水進(jìn)行加熱。這種地?zé)嵯到y(tǒng)的工作原理與冷凍器的原理相似， 只不過是逆向的，所以舉例來說該系統(tǒng)冷卻土地并加熱水蓄集器。通常， 每消耗一個電能單元便能獲得兩到四個熱單元。利用系數(shù)顯然比直接用電 加熱要好。在寒帶，房產(chǎn)的熱能粉目當(dāng)高。隨著電力和燃油成本的增高， 利用地?zé)嶙兊迷絹碓接欣?br> 這種低能系統(tǒng)還能替代性地用于內(nèi)部冷卻，例如經(jīng)由冷卻管等使^h質(zhì) 流體從土地循環(huán)流動。
一種回收熱能的常用方式是水平安置在大約1米深度的管道系統(tǒng)，然 而，這種管道系統(tǒng)需要4艮大面積，所以它只能用在大面積場地。該收集回 路可以在地下或在水中.在地下安置水平的管道系統(tǒng)需要挖掘用于收集回 路的整個面積的管道溝道。該回路的管道線路必須彼此間隔至少1.5米， 從而使得相鄰的管道線路不M礙彼此的熱能回收。例如，將水平管道安 置在公園時^J^避免損壞植物和樹木的根系。
第二種回收熱能的常用方式是地?zé)峋?。在這里，將管道系統(tǒng)埋置在巖 石上鉆出的孔中。地?zé)峋?即鉆井通常是沿豎直方向鉆出的。相對于水平 管道系統(tǒng)來^L，地?zé)峋璧拿娣e非常小。然而，在巖石以上可能有數(shù)十
米相當(dāng)深的覆蓋層。覆蓋層的部分必須設(shè)有保護(hù)管，這樣便增加了成本。 西此，具有M覆蓋層的土壤限制了地?zé)峋陌仓?。地?zé)峋械臒岙a(chǎn)量一 般大于水平管道系統(tǒng)中的熱產(chǎn)量.地?zé)峋臒岙a(chǎn)量部分取決于地下水流。 然而，不進(jìn)行昂貴的鉆探是不可能判斷地下水流的。
第三種回收熱能的常用方式是在湖底或另一種水道底部安置熱能回收 管道系統(tǒng)，由此將熱能從底部沉積物及水中傳輸?shù)浇橘|(zhì)溶液。管道可以放 置到土地中的水里，但是在這種情況下必須將供給管的坑道和回流管的坑 道分開。在水道底部安裝置于水中的管道系統(tǒng)是容易的。然而，充滿溶液 的管道比^輕，所以它傾向于向上浮起。浮起的管道部分可能引起阻礙 循環(huán)的氣穴。因此，管道必須用足夠數(shù)量的重物錨定在底部。安置在底部
的管道系統(tǒng)還容易破碎。船舶等的錨可能會卡住管道系統(tǒng)并對管iiit成破 壞。在水邊，供給管和回流管必須掘入底部，從而使得冰不會損壞管道系 統(tǒng)。
然而，這三種方式的選^^取決于所用場地的位置、面積和土壤。低能
網(wǎng)路設(shè)計成以這種方式實施即若千房屋共用 一個較大的熱能收集回路。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠解決上述問題的管道和系統(tǒng)。 本發(fā)明的目的通過具有獨立權(quán)利要求中所述特征的管道和系統(tǒng)來實現(xiàn)。本 發(fā)明的優(yōu)選實施方式在從屬權(quán)利要求中公開.
本發(fā)明基于這樣的原理，即諸如地?zé)岜玫牡叵禄仄嶂惖牡湍芙邮栈?路設(shè)置成一種管道，所述管道的外周具有向內(nèi)延伸的凹入部。所述管道的 外端是封閉的，所以溶液可以在所述管道的端部根據(jù)流動方向的不同而從 內(nèi)部管道部分移動到外部管道部分，或者從外部管道部分移動到內(nèi)部管道 部分。內(nèi)部管道部分和外部管道部分可設(shè)置成一個管道或者設(shè)置成兩個獨 立的管道，外部管道環(huán)繞內(nèi)部管道而形成。
本發(fā)明的一個目的是提供一種實施終端低能接收回路的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種實施終端低能接收回路的管道。
根據(jù)本發(fā)明的一個目的的實施方式，所述系統(tǒng)包括終端和地下回路， 其中，傳遞給在該回路中循環(huán)的介質(zhì)流體的熱量通過例如地?zé)岜脗鬏斀o房 產(chǎn)的加熱回路。該地下回路設(shè)置有內(nèi)部管道和以這種方式環(huán)繞該內(nèi)部管道
的外部管道使得所述外部管道的外端是封閉的，從而該介質(zhì)流^^L據(jù)流 動方向的不同而在所述管道的端部從內(nèi)部管道移動到外部管道，或者從外 部管道移動到內(nèi)部管道。
所述系統(tǒng)的地下回路可以通過例如將它掘入溝道內(nèi)來設(shè)置成水平的。 根據(jù)本發(fā)明的管道允許在沒有獨立的回流管道的情況下實施所述回路。為 地下回路挖掘的溝道長度根據(jù)外部管道外表面的面積而減小。
所述管道可通it^地平面斜向下鉆孔而設(shè)置在地下。因為不需要用于 所述回路的回流管道的獨立坑道，所以不僅可以用地鉆在巖石上鉆孔，而 且可以用地鉆在巖石與土地之間鉆孔。根據(jù)本發(fā)明的所述管道使所述管道 能安置在水道下方，在該處所述管道受到保護(hù)。用于所述管道的孔是斜向 下打鉆出來的，所述管道的外端能夠安置在更深處，該處的溫度也更高。 使所述管道傾斜向下使得空氣能夠從所述管道系統(tǒng)排出。所述管道的斜度 根據(jù)土壤而變化。所述管道不必是直的，而且能夠隨著土地鉆孔情況而彎 曲或彎折。因為不需要獨立的回流管道，所以才艮據(jù)本發(fā)明的所述管道允許 地下回路設(shè)置在水道、公園、道路或者甚至是建筑物下方。
根據(jù)第二實施方式，地下回路包括連接到終端的主管道系統(tǒng)，兩個或 多個具有內(nèi)部管道和外部管道的所述管道^t接到所述主管道系統(tǒng)。所述主 管道系統(tǒng)可設(shè)置成獨立系統(tǒng)，但是在這種情況下必須通過將所述管道彼此 分隔開或者4吏輸送受熱的介質(zhì)流體的主管道絕熱而使熱傳輸最小化。所述 管道的數(shù)量和長度可以根據(jù)所使用的面積和土壤而變化。應(yīng)當(dāng)指出，不僅 是,本發(fā)明的管道，而且以常規(guī)方式實施的地下回路都能夠聯(lián)接到所述 主管道系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明第二個目的的實施方式，介質(zhì)在所述管道的內(nèi)部管道中從 熱泵輸送出去，其中所述管道包括外部管道和所述外部管道中的內(nèi)部管 道，熱泵從介于所述內(nèi)部管道的外表面和環(huán)繞內(nèi)部管道的所述外部管道的 內(nèi)表面之間的空間接收經(jīng)過地?zé)峒訜岬慕橘|(zhì)流體。在斜向下或徑直向下鉆 出的孔中，其溫度高于所述管道的末端的溫度。將盡可能冷的介質(zhì)輸送到
較低位置，從而在所述管道的端部處提供所述介質(zhì)流體和所述管道的外部 物質(zhì)之間最大可能溫度差，外部物質(zhì)為諸如土壤、水或位于所述管道外部 的填充材料等。大的溫度差使得熱能高效地傳輸?shù)浇橘|(zhì)。
才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述管道包括內(nèi)部管道，內(nèi)部管道的外 部設(shè)置有被凹入部隔開的外部管道部分，所述外部管道部分形成外部管 道。由于其內(nèi)設(shè)置有所述凹入部，因此所述外部管道提供了更大的將能量 傳輸?shù)浇橘|(zhì)溶液的面積，因為能量也可以通過所述凹入部的側(cè)壁傳輸。更 大的面積為利用所述管道外部的物質(zhì)的相位變化給出了良好的起始點.所 述管道外部的所述物質(zhì)可以冰凍或融化，即從液體轉(zhuǎn)化為固體，或者反之。 進(jìn)一步地，所述凹入部使得所述管道能夠彎曲，而不會使所述管道的形狀 不利于實現(xiàn)其功能。所述管道比外周處沒有凹入部的同軸管道更容易彎 曲。優(yōu)選地，在與制勤目關(guān)聯(lián)的巻筒上制造所述管道，所以其仍有熱度因 而更容易彎曲.加熱使得所述管道更容易從所述巻筒上松開。所述管道可 通過例如將溫?zé)岬囊后w輸送到兩個管道部分來進(jìn)行加熱，由此更容易進(jìn)行 彎曲。由于具有所述凹入部，因此可以通it^外部加熱所述管道來對內(nèi)部 管道進(jìn)行加熱。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方式，所述管道包括外部管道， 外部管道的內(nèi)部能夠布置內(nèi)部管道。借助于布置在所述外部管道內(nèi)的凹入 部，所述內(nèi)部管道的外表面布置成與所述外部管道的內(nèi)表面隔開。所述凹 入部可以是外部管道的具有特定形狀的部分，其4吏得內(nèi)部管道對準(zhǔn)外部管 道中心。而且，所述凹入部使得所述管道在彎曲時不^it成所述管道的形 狀不利于實現(xiàn)其功能。所述管道的端部布置成容納以這種方式封閉所述外 部管道端部的端部截面使得在所述管道中輸送的介質(zhì)流體能夠依據(jù)流動 方向的不同而在所述端部從所述內(nèi)部管道移動到所述外部管道，或者從所 述外部管道移動到所述內(nèi)部管道，從而設(shè)置成熱能收集回路。對所述管道 的封閉可根據(jù)鉆孑L設(shè)備和方法以各種方式來實施.然而，必須明白的是所 述端部截面僅僅封閉所述外部管道的端部，所以所述溶液能夠從一個管道 移動到另一個管道。例如利用端部截面的形狀使流體從所述內(nèi)部管道導(dǎo)向 到外部管道或者反之能夠簡化介質(zhì)流體的傳輸。
例如，所述管道的材料是聚乙烯。所述外部管道的直徑例如是100毫 米，所述內(nèi)部管道的直徑例如是40毫米。在這種情況下，所述外部管道的 外周大于所述內(nèi)部管道，由于其中i殳置有所述凹入部，能量可以通過更大 的面積傳輸?shù)剿越橘|(zhì)溶液。
與所述內(nèi)部管道的容量相關(guān)的所述外部管道的內(nèi)表面和所述內(nèi)部管道 的外表面之間的容量能夠通過改變所述管道的直徑比率以及凹入部的數(shù) 量及形狀來增加。長形凹入部的數(shù)量優(yōu)選的是至少三個，由此內(nèi)部管道能 夠同心地安置在外部管道內(nèi)。所述外部管道的凹入部還可以螺紋狀方式實 施，由此形成在所述凹入部之間的流動通道變得比直線型凹入部的流動通 道更長。當(dāng)凹入部以螺紋狀方式設(shè)置在所述管道內(nèi)時，設(shè)置較少數(shù)量的所 述凹入部就能實現(xiàn)將外部管道的中心與內(nèi)部管道對準(zhǔn)，對準(zhǔn)內(nèi)部管道甚至 可以用一個具有細(xì)牙螺紋的凹入部來實施。同樣，螺紋狀的技術(shù)方案能夠
作為單件和雙件管道結(jié)構(gòu)以這樣的方式來實施即通過凹入部^吏所述管道 《更于彎曲。
應(yīng)當(dāng)指出的是，管道的材料和直徑可以變化。所述內(nèi)部管道還可以進(jìn) 行絕熱以減少所述內(nèi)部管道和外部管道之間(雙件結(jié)構(gòu))或者外部管道部 分之間(單件結(jié)構(gòu))的熱傳輸。然而，當(dāng)所述內(nèi)部管道的外表面和所述外
部管道的外表面之間的面積差很大時，絕熱對于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的所述管 道的功能來說不是必要的。盡管如此，如果希望進(jìn)一步減少所述管道之間 的熱傳輸，可以對所述內(nèi)部管道進(jìn)行絕熱。對所述內(nèi)部管道進(jìn)行絕熱可根 據(jù)所述管道的制造工藝以各種方式實施。替代獨立的絕熱材料或者除了絕 熱材料以外，所述內(nèi)部管道的厚度、材料等也可以變化。例如，所述內(nèi)部 管道可以造得更厚或者設(shè)置成具有兩層壁，由此所述內(nèi)部管道以這樣的方 式具有比所述外部管道更好的絕熱屬性即所述管道的介質(zhì)流體之間比所 述外部管道中的介質(zhì)流體與環(huán)繞外部管道的土地或水之間的熱傳輸更少。
可以僅^Mt起始端對內(nèi)部管道進(jìn)行絕熱，因而外部管道末端部分的流 量增加。因此，大部分能量傳輸在傳輸效率最高的位置進(jìn)行。因此對所述 起始端進(jìn)行的絕熱可以與安裝結(jié)M來，例如通過將另一個管道推壓到所 述內(nèi)部管道之上。
添加到所述介質(zhì)流體中的最常用的添加劑包括醇或甲酸鉀。添加劑的 主*務(wù)是降低結(jié)水點。通過根據(jù)本發(fā)明的管道實現(xiàn)的新方法允許使用就 其醇濃度來說更稀的溶液，因為所述內(nèi)部管道中輸送的是更冷的介質(zhì)流 體，而所述內(nèi)部管道又被所述外部管道中的已經(jīng)升溫的介質(zhì)流體圍繞。因 此，本發(fā)明甚至允許使用沒有添加劑的水作為介質(zhì)流體。當(dāng)將所述管道的 端部安置在比起始面低的深度時，較低深度的溫度高于起始面的溫度。因 此，所述管道端部的土壤溫度和所述內(nèi)部管道的介質(zhì)流體溫度之間的溫度 差是最大的。大的溫度差加速了熱量向沿著所述外部管道輸送的溶液的傳 輸。所述外部管道內(nèi)已升溫的介質(zhì)流體圍繞著所述內(nèi)部管道內(nèi)輸送的介質(zhì) 流體并防止其結(jié)水。


現(xiàn)在參照附圖并結(jié)合優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明，附圖
中
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一種實施方式；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第二實施方式；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第三實施方式；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第四實施方式；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第五實施方式；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第六實施方式；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的管道的實施方式的端視圖8示出了其中設(shè)置有內(nèi)部管道的圖7中的管道的端視圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的端視圖10示出了其中設(shè)置有內(nèi)部管道的圖9中的管道的端視圖ll示出了圖9中的管il^水平方向上的正視圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的管道的第三實施方式的端視圖13示出了其中設(shè)置有內(nèi)部管道的才艮據(jù)圖12的管道的端視圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的管道的第四實施方式的端視圖15示出了其中設(shè)置有內(nèi)部管道的根據(jù)圖14的管道的端視圖；圖16示出了從一側(cè)直接觀察的根據(jù)本發(fā)明的管道的一種實施方式；
圖17是連接件附接到圖16中的管道的原理圖18是連接件附接到圖16中的管道的原理圖19示出了根據(jù)圖7的管道的第二實施方式的端視圖20示出了圖9中的管道的第二實施方式的端視圖21示出了圖12中的管道的第二實施方式的端視圖22示出了圖14中的管道的第二實施方式的端視圖。
具體實施例方式
參照圖1，該圖示出了才艮據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式，其中管道l水 平地安置在地面以下。該管道的深度d可以是例如1.2到2米。終端3利 用蓄積在管道系統(tǒng)1內(nèi)的低能并通過傳輸管道31將所述低能傳輸?shù)椒课?2，在房屋2中所述低能循環(huán)流過加熱回路7并沿著傳輸管道32返回收集 管道系統(tǒng)。在這里管道1直接連接到終端3。終端3可以是例如地?zé)岜谩?該圖示出了管道l的原理圖，其中經(jīng)冷卻的介質(zhì)流體沿著直徑較小的內(nèi)部 管道10從該終端傳輸出來。該介質(zhì)在該內(nèi)部管道的外端處移動至外部管道 20，外部管道20的直徑大于內(nèi)部管道10的直徑。
圖2示出了^fl據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第二實施方式，其中圖l中的管道l 傾斜地向下安置，在這里管道1與終端3分離。因此，管道1和終端3都 能安置到適當(dāng)?shù)奈恢?。管?通過傳輸管道41和42連接到終端3。在該 圖中，管道1的起始端位于2米深處，而其外端位于50米深處的巖石附近。 起始端深度處和末端深度處之間的溫度差可能是若干度。該管道的傾角可 以根據(jù)巖石的深度而變化。應(yīng)當(dāng)指出的是，根據(jù)本發(fā)明的管道l也可以安 置在巖石上鉆出的孔內(nèi)，以及在土地和部分巖石中鉆出的孔內(nèi)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第五實施方式，其中管道l傾斜地向 下安置在另一建筑物2下方。管道l安置在用地鉆鉆出的部分在土地部分 在巖石內(nèi)的孔中。在與管道l的連接中，安置有將巖石和土地分開的諸如
密封件之類的分隔件110，以防止土地與地下水混合。這樣一來，在例如
土壤M的情況下，既可以利用土地提供的低能和又可以利用巖石提供的 低能。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第六實施方式，其中管道l安置在水 道下方、位于沉積層中，從沉積層中便于吸收低能，因而管道l的整個長 度都在底部下方受到保護(hù)。當(dāng)然，捐^據(jù)本發(fā)明的管道1也能以傳統(tǒng)方式加 上重物安置在水道內(nèi)。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第三實施方式，其中有三根管道l連 接到終端。管道1在分配罐80內(nèi)^i接起來，并從該分配罐80處經(jīng)傳輸管 道41和42連接到終端3。管道1的數(shù)量、長度和傾角可根據(jù)土壤和/或能 量需求而變化。
圖6示出了相^據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第四實施方式，其中若干房屋2或房 產(chǎn)連接到該系統(tǒng)。管道1經(jīng)由主管道系統(tǒng)連接到終端3。主管道系統(tǒng)1000、 2000的大小可才艮據(jù)壓力阻力而變化。管道1通過適當(dāng)?shù)倪B接裝置81或經(jīng) 由分配罐80連接到主管道系統(tǒng)1000、 2000。介質(zhì)流體經(jīng)由分配罐80或直 接連接裝置返回管道系統(tǒng)l。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的具有五個凹入部220的管道20的實施方式。 凹入部具有兩個側(cè)壁222和形成該凹入部的底端的定位壁221。
圖8示出了其中安置有內(nèi)部管道IO的圖7中的管道20。定位壁221 變成環(huán)繞內(nèi)部管道10安置，從而使內(nèi)部管道10與外部管道20的中心大致 對準(zhǔn)。在定位壁221和內(nèi)部管道之間，存在小間隙T以便于將內(nèi)部管道IO 安裝到外部管道內(nèi)。內(nèi)部管道10形成一個流動通道，且外部管道20的凹 部之間的空間形成五個外部管道部分200，即流動通道。
安裝成以后，該間隙T可能會因為外部管道被向內(nèi)擠壓而消失。因而 根據(jù)本發(fā)明的管道系統(tǒng)提供了一種均勻的管道結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)部管道10也作 為使外部管道20更加堅固的結(jié)構(gòu)而發(fā)揮作用。因此，管道20不會在外部 壓力作用下完全壓毀。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的管道20的第二實施方式，其中凹部220的數(shù) 量是六個。
圖10示出了其中安置有內(nèi)部管道10的圖9中的管道20。該內(nèi)部管道 形成一個流動通道，外部管道20的凹部之間的空間形成六個外部管道部分 200,即流動通道。
圖11示出了凹部220沿管道20的縱向設(shè)置的圖9中的管道，
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的管道20的第三實施方式，其中凹部220的 數(shù)量是六個。
圖13示出了其中安置有內(nèi)部管道10的根據(jù)圖12的管道20。在這里， 內(nèi)部管道10具有不同于外部管道20的絕熱性能。內(nèi)部管道10可以由絕熱 材樸沒置而成，但是對于實現(xiàn)本發(fā)明的功能而言這不是必需的。不過，內(nèi) 部管道IO的特殊屬性可以根據(jù)生產(chǎn)工藝而變化。如果所述管道由相同的材 料制成，那么可以改變內(nèi)部管道10的厚度和結(jié)構(gòu)，因而，所述管道之間的 熱量傳輸4更得以減少。
圖14示出了推^據(jù)本發(fā)明的管道20的第四實施方式，其中凹部220的 數(shù)量是六個。圖15示出了其中安置有內(nèi)部管道10的根據(jù)圖14的管道20。
圖16示出了^L據(jù)本發(fā)明的管道的一種實施方式，其中凹部220以螺紋 狀方式沿管道20的縱向設(shè)置。因而，在外部管道20內(nèi)流動的流體的行進(jìn) 距離隨著螺紋的數(shù)量而增大。在細(xì)牙螺故的情況下，流體可以沿著一條或 兩條流動通道200輸送到管道的另 一端。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的管道的端部零件5的實施方式的局部視圖，在該 端部零件5中流體從內(nèi)部管道10流到具有賴^據(jù)本發(fā)明的凹入部220的外部 管道20中。所示箭頭顯示的是流動方向。應(yīng)當(dāng)指出的是，流動方向也能夠 逆向?qū)嵤?。該端部零件能夠以適合的方式-例如通過焊接附接到該管道 上。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的管道的端部零件5的實施方式的局部視圖，在該 端部零件5中流體從內(nèi)部管道流到具有根據(jù)本發(fā)明的凹入部220的外部 20。在這里凹入部220沿該管道的縱向設(shè)置。所示箭頭顯示的是流動通道 200內(nèi)的流動方向。應(yīng)當(dāng)指出的是，該流動方向也能夠逆向?qū)嵤?br> 圖19顯示的是根據(jù)本發(fā)明的管道的實施方式，其中設(shè)置有五個凹入部
220。 在每個凹入部內(nèi)，有兩個側(cè)壁222和形成該凹入部的底端的定位壁
221。 定位壁221經(jīng)由壁223彼此相互連接，這樣便形成了內(nèi)部管道10。 換句話說，外部管道部分200-即流動通道繞內(nèi)部管道10形成。內(nèi)部管道 10形成一個流動通道，而形成在外部管道20的凹入部220之間的空間構(gòu) 成五個環(huán)繞內(nèi)部管道10的流動通道。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的管道的實施方式，其中凹部220的數(shù)量是六 個。內(nèi)部管道10形成一個流動通道，而形成在外部管道20的凹入部220 之間的空間構(gòu)成六個外部流動通道.圖中的箭頭顯示的是外部管道部分 200內(nèi)的能量傳輸。從圖中可以看到，能量在管道部分200內(nèi)輸送的介質(zhì) 和圍繞管道的物質(zhì)之間傳輸，這種傳輸既從管道20的外周進(jìn)行也通過靠近 管道的回轉(zhuǎn)軸線安置的凹入部220的壁222進(jìn)行。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的管道的實施方式，其中凹入部220的數(shù)量是 六個。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的管道的實施方式，其中凹入部220的數(shù)量是 五個。在圖19、 21和22的結(jié)構(gòu)中，外部管道部分200以這樣的方式形成 在內(nèi)部管道10上:使得該外部管道部分200僅在狹窄的部分彼此相互連接。 因而，更有利于管道的彎曲，而且由于共用空間更少，所以內(nèi)部管道10 和外部管道部分之間的熱量傳輸減少。
根據(jù)圖19到22，應(yīng)當(dāng)指出的是，外部管道部分200的形狀和數(shù)量可 以變化。進(jìn)一步地，內(nèi)部管道10可具有不同于外部管道部分200的絕熱性 能。內(nèi)部管道10可由絕熱材^H更置而成，或者內(nèi)部管道10的厚度或結(jié)構(gòu) 可以變化。因此，能夠減少所述管道之間的熱量傳輸，但是對于實現(xiàn)本發(fā) 明的功能來+兌這不是必需的。例如在才艮據(jù)圖19到22的技術(shù)方案中，因為 凹入部延伸到內(nèi)部管道IO的外周，所以能量可以在內(nèi)部管道中輸送的介質(zhì) 和包圍管道的物質(zhì)之間傳輸。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，隨 著該技術(shù)的t艮，本發(fā)明的基本理念可以多種不同方式實施。因而本發(fā)明 及其實施方式不局限于上述示例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出變 化。
權(quán)利要求
1.一種利用低能的管道，其特征在于，所述管道(20)設(shè)置有在所述管道(20)的外周處向內(nèi)延伸的凹入部(220)，所述凹入部(220)在所述外周的部分上以這種方式敞開使得在所述管道中熱能能夠在所述管道中傳輸?shù)慕橘|(zhì)與環(huán)繞所述管道的物質(zhì)之間傳輸，所述傳輸既從所述管道(20)的外周進(jìn)行，也通過設(shè)置成比較靠近所述管道的回轉(zhuǎn)軸線的凹入部(220)的壁(222)進(jìn)行；而且最靠近所述凹入部(220)的回轉(zhuǎn)軸線的定位壁(221)用作確定能夠布置在所述管道(20)內(nèi)的內(nèi)部管道(10)的位置的構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道，其特征在于，所述管道(20)包括至 少三個凹入部，所述凹入部以這種方式安置4吏得所述管道(20)的中央 部分保留一定空間，所述內(nèi)部管道(10)能夠安置在所述空間內(nèi)。
3.才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的管道，其特征在于，所述管道(20)包括至 少三個凹入部(220)，壁(223)以這種方式設(shè)置在所述凹入部(220)之 間4吏得所述管道(20)的中央部分形成所述內(nèi)部管道(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道，其特征在于，所述管道(20)包括內(nèi) 部管道(10)和通過凹入部彼此隔開的外部管道部分(200)。
5.根據(jù)前iysi利要求中任一項所述的管道，其特征在于，所述管道(20 ) 中的凹入部(220)以螺紋狀方式沿所述管道的縱向設(shè)置。
6.才艮據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的管道，其特征在于，所述凹入部 (220)的壁厚小于所述管道的外部的壁厚。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所迷的管道，其特征在于,所述管道(20 ) 中的凹入部(220)大體上呈字母U形。
8. —種利用低能的系統(tǒng)，包括 -終端(3)，以及-地下回路，其具有管道系統(tǒng)，所述管道系統(tǒng)具有低能傳遞到其上的 循環(huán)的介質(zhì)流體，該低能通過所述終端(3)來利用，所述系統(tǒng)的特征在于， 所iiifc下回i^設(shè)置有內(nèi)部管道(10)和以這種方式環(huán)繞所述內(nèi)部管道(10) 的外部管道(20):使得所述外部管道(20)的外端是封閉的，從而所述介 質(zhì)流體能夠在所述管道的端部根據(jù)流動方向的不同而從所述內(nèi)部管道(10) 移動到所述外部管道(20)或者從所述外部管道(20)移動到所述內(nèi)部管 道(10 )，其中，所述外部管道(20 )的外周包括向內(nèi)延伸的凹入部(220 )， 所述凹入部(220)以這種方式在所述外周的部分上敞開使得熱能能夠在 所述管道(20)中輸送的介質(zhì)與環(huán)繞所述管道的物質(zhì)之間傳輸，所述傳輸 既從所述管道(20)的外周進(jìn)行，也通過設(shè)置成比較靠近所述管道的回轉(zhuǎn) 軸線的凹入部(220)的壁進(jìn)行，而且最靠近所述凹入部(220)的回轉(zhuǎn)軸 線的定位壁(221)用作確定能夠布置在所述管道內(nèi)的內(nèi)部管道(10 )的位 置的構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道(20)包括至 少三個凹入部(220)，壁(223)以這種方式設(shè)置在所述凹入部(220)之 間使得所述管道(20)的中央部分形成所述內(nèi)部管道(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道(20)包括 內(nèi)部管道(10)和通過凹入部彼此隔開的外部管道部分(200)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求8到10中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，具 有所述內(nèi)部管道(10 )和所述外部管道部分(200 )的所述管il^地平面向 下定向。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求8到10中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所 迷地下回路進(jìn)一步包括連接到所述終端的主管道系統(tǒng)，兩根或多根具有所 述內(nèi)部管道(10 )和所述外部管道部分(200 )的所述管道^t接到所述主管 道系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括 主管道系統(tǒng)(1000、 2000)，所述內(nèi)部管道(10)和所述外部管道部分(200) 經(jīng)由分配罐(80)和連接裝置(81)聯(lián)接到所述主管道系統(tǒng)(1000、 2000 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用低能的系統(tǒng)，包括終端(3)，加熱回路(7)和地下回路(1)，其中傳遞給在地下回路中循環(huán)的溶液的熱量通過諸如地?zé)岜玫冉K端(3)傳輸?shù)郊訜峄芈?7)。本發(fā)明的特征在于，地下回路(1)設(shè)置有內(nèi)部管道(10)和以這種方式環(huán)繞所述內(nèi)部管道(10)的外部管道(20)使得所述外部管道(20)的外端是封閉的，從而溶液在管道(1)的端部根據(jù)流動方向的不同而從內(nèi)部管道移動到外部管道或者從外部管道移動到內(nèi)部管道。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及一種利用低能的管道(1)。
文檔編號F24J3/08GK101375113SQ200780003591
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者埃爾基-尤西·帕努拉, 莫里·利斯科斯基 申請人:馬泰夫公司