本實用新型屬于溫度調節(jié)技術領域，具體涉及一種家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)。

背景技術：

目前太陽能跨季節(jié)蓄熱介質大多使用水，但是對于用太陽能跨季節(jié)蓄熱來說，水的使用量大，占用的體積大，用戶一般無法提供合適的場地存放熱水。地下土壤不影響用戶地面以上空間的使用，因此采用地下土壤作為儲熱介質可以解決這種問題，土壤換熱管的布置是影響土壤蓄熱效率的重要因素。

目前常用的換熱管布置為單排或多排全并聯(lián)連接方式，形狀為方形，并且井深為100米左右，這種方式在地源熱泵系統(tǒng)中常用，但是用這種方式蓄熱存在以下缺點：1)蓄熱場邊緣溫度梯度大，土壤蓄熱體熱損失大，不利于土壤蓄熱；2)井深太深已經達到地下恒溫層，恒溫層部分溫度難以提升，無法進行土壤蓄熱。

技術實現(xiàn)要素：

實用新型目的：本實用新型的目的是提供一種家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)，利用土壤進行換熱，提高換熱效率。

技術方案：為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)，包括緩沖水箱，所述的緩沖水箱分別通過兩條循環(huán)管道與地埋管相連，其中一條循環(huán)管道和地埋管之間設置配合使用的第一閥門、第一水泵、第一單向閥和第一電磁閥；在另一條循環(huán)管道和地埋管之間設置配合使用的第二單向閥、第二電磁閥、第二閥門和第二水泵；所述的第一閥門和第二閥門分別與緩沖水箱直接相連，控制整個循環(huán)管道的通斷。

所述的第一閥門依次連接第一水泵和第一電磁閥，其中，第一水泵與第一單向閥連接，其中第一水泵、第一單向閥與第一電磁閥并聯(lián)，并通過其中一條循環(huán)管道連接地埋管；所述的第二閥門依次連接第二水泵和第二電磁閥，第二水泵與第二單向閥連接，其中第二水泵、第二單向閥與第二電磁閥并聯(lián)，并通過另一條循環(huán)管道連接地埋管。

所述的地埋管設置在地下，其包括第一地埋管、第二地埋管、第三地埋管、第四地埋管、第五地埋管、第六地埋管、第七地埋管、第八地埋管和第九地埋管；其中，所述的第六地埋管、第七地埋管、第八地埋管和第九地埋管埋設在外層，構成外層熱力圈，第一地埋管、第二地埋管、第三地埋管、第四地埋管、第五地埋管埋設在內層，構成內層熱力圈。

所述的外層熱力圈和內層熱力圈間距為1～2米。

所述的第二地埋管和第七地埋管、第三地埋管和第八地埋管、第四地埋管和第九地埋管、第五地埋管和第六地埋管分別串聯(lián)連接，然后外層熱力圈和內側熱力圈并聯(lián)后分別與兩條循環(huán)管道相連通后匯總接入緩沖水箱。

有益效果：本實用新型的一種家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)，在非采暖季節(jié)，土壤熱量由內圈向外圈擴散；采暖季節(jié)，外圈土壤熱量低可以對緩沖水箱低溫水做預加熱，采暖季與非采暖季管道循環(huán)方向相反，有效提高土壤儲熱與供熱的效率；系統(tǒng)采用土壤進行儲熱，不占用地面可用空間，不影響地面人們活動；土壤儲熱體布井陣列采用若干同心圓的形狀，降低了蓄熱場的溫度梯度，極大的降低土壤熱損失。

附圖說明

圖1是土壤蓄熱布井示意圖；

圖2是本發(fā)明的換熱運行系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3是土壤蓄熱布井和循環(huán)管道連接的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1-3所示，一種家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)，包括緩沖水箱1、第一閥門2、第一水泵3、第一單向閥4、循環(huán)管道5、外層熱力圈6、地埋管7、內層熱力圈8、第一電磁閥9、第二單向閥10、第二電磁閥11、第二閥門12和第二水泵13。以下?lián)Q熱介質均為水。

緩沖水箱1分別通過兩條循環(huán)管道5與地埋管7相連，其中一條循環(huán)管道5和地埋管7之間設置配合使用的第一閥門2、第一水泵3、第一單向閥4和第一電磁閥9；在另一條循環(huán)管道5和地埋管7之間設置配合使用的第二單向閥10、第二電磁閥11、第二閥門12和第二水泵13。

第一閥門2和第二閥門12分別與緩沖水箱1直接相連，控制整個循環(huán)管道5的通斷；第一閥門2連接第一水泵3和第一電磁閥9，第一水泵3與第一單向閥4連接，其中第一水泵3、第一單向閥4與第一電磁閥9并聯(lián)，并通過循環(huán)管道5連接地埋管7；第二閥門12連接第二水泵13和第二電磁閥11，第二水泵13與第二單向閥10連接，其中第二水泵13、第二單向閥10與第二電磁閥11并聯(lián)，并通過循環(huán)管道5連接地埋管7。

如圖1所示，每個土壤換熱布井均預埋地埋管7，地埋管7包括第一地埋管71、第二地埋管72、第三地埋管73、第四地埋管74、第五地埋管75、第六地埋管76、第七地埋管77、第八地埋管78和第九地埋管79。其中，地埋管7全部垂直埋入地下土壤中，埋入深度根據地質情況確定，在50米以內。其余部件放置在蓄熱體地表面。其中，相鄰的土壤換熱布井間距小于等于2米。

第六地埋管76、第七地埋管77、第八地埋管78和第九地埋管79埋設在外層，構成外層熱力圈6，第一地埋管71、第二地埋管72、第三地埋管73、第四地埋管74、第五地埋管75埋設在內層，構成內層熱力圈8；外層熱力圈6和內層熱力圈8間距為1～2米，太遠形成不了熱屏障，太近熱力場重合，減小蓄熱場體積，蓄熱量減小。其中，第二地埋管72和第七地埋管77、第三地埋管73和第八地埋管78、第四地埋管74和第九地埋管79、第五地埋管75和第六地埋管76分別串聯(lián)連接，然后外層熱力圈6和內側熱力圈8并聯(lián)后分別與兩條循環(huán)管道5相連通，匯總接入緩沖水箱1。

如圖2-3所示，圖2所示為土壤儲熱及向外供熱運行系統(tǒng)示意圖，P1、P2為水循環(huán)泵循環(huán)泵出水端均安裝單向閥，E1、E2為閥門器件。非采暖季節(jié)E1、P2關閉，P1、E2開啟，緩沖水箱1換熱循環(huán)沿第二地埋管72→第七地埋管77、第三地埋管73→第八地埋管78、第四地埋管74→第九地埋管79、第五地埋管75→第六地埋管76方向進行，土壤熱量由內圈向外圈擴散。采暖季節(jié)E1、P2開啟，P1、E2關閉，土壤向緩沖水箱1供熱循環(huán)沿沿第七地埋管77→第五地埋管75、第八地埋管78→第三地埋管73、第九地埋管79→第四地埋管74、第六地埋管76→第五地埋管75方向進行，外圈土壤熱量低可以對緩沖水箱低溫水做預加熱，從而提高換熱效率。

本實施例不僅限于外層熱力圈6和內層熱力圈8這兩層的結構，本領域技術人員可以根據實際情況，增加外層熱力圈6的層數(shù)或者內層熱力圈8的層數(shù)，以實現(xiàn)更好的土壤儲熱與供熱的效率。

工作過程：春夏秋非采暖季，家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)工作在蓄熱模式，緩沖水箱1上部熱水通過第一閥門2、第一水泵3、第一單向閥4、其中一條循環(huán)管道5、地埋管7、經過與土壤換熱后，再經過另一條循環(huán)管道5、第二電磁閥11、第二閥門12進入緩沖水箱1。非采暖季第一電磁閥9、第二水泵13為停止狀態(tài)。

采暖季，家用太陽能跨季節(jié)土壤蓄熱布井埋管的換熱運行系統(tǒng)工作在蓄熱模式，緩沖水箱1上部熱水通過第一閥門2、第二水泵13、第一單向閥4、其中一條循環(huán)管道5、地埋管7經過與土壤換熱后，再經過另一條循環(huán)管道5、第二電磁閥11、第二閥門12進入緩沖水箱1。非采暖季第二電磁閥11、第二水泵13為停止狀態(tài)。