專利名稱：共管式地源熱泵地埋管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及國際專利分類F16L管件或F25B加熱和制冷的聯(lián)合系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)動技術(shù)中的共管式地源熱泵地埋管。
背景技術(shù)：
目前，地源熱泵系統(tǒng)和常規(guī)的供熱空調(diào)系統(tǒng)相比大約節(jié)能50%，是一種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)已經(jīng)從主要用于居民房屋的采暖和空調(diào)、供應(yīng)熱水，擴(kuò)大到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等應(yīng)用領(lǐng)域。地源熱泵的核心技術(shù)就是地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)、施工。室外能源井的的施工占整個系統(tǒng)的人、材、機(jī)費(fèi)用30%以上，因此節(jié)約室外鉆井的人力、物力，是系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的必然要求。采暖和空調(diào)系統(tǒng)作為建筑中的能源消耗大戶，水源熱泵既可供冷又可供熱的有效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，其消耗IKW的能量，用戶可得到4.5-6KW以上的冷量或熱量。而鍋爐、電、燃料供熱供冷系統(tǒng)只能將90 %的電能的電能或燃料的70% -90 %的熱能轉(zhuǎn)化為熱量供用戶使用。水源熱泵是介于中央空調(diào)和分散空調(diào)之間的優(yōu)化空調(diào)能源形式，具有中央空調(diào)合理利用能源的、設(shè)備能效比高、運(yùn)行成本低和安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，又具有分散空調(diào)的調(diào)節(jié)靈活、方便，便于管理等優(yōu)點(diǎn)。因此適合、可靠的水源是水源熱泵有效應(yīng)用的前提，也是水源熱泵系統(tǒng)問題的關(guān)鍵。地源熱泵與其它空調(diào)系統(tǒng)相比，地下埋管系統(tǒng)是地源熱泵的重心，而地下埋管系統(tǒng)管道的使用更關(guān)系到整個系統(tǒng)的好壞。地源熱泵的使用受到場地限制，熱交換是在地下進(jìn)行的，必須通過打井進(jìn)行熱量傳輸，因此沒有足夠的場地就不能實(shí)現(xiàn)能量交換，所以地源熱泵只適合大型公共社區(qū)和私人別墅。一次性投資價(jià)格高。地源熱泵屬于高檔次的商品，地源熱泵中央空調(diào)比一般中央空調(diào)檔次又要高許多，節(jié)能高達(dá)百分之四十以上，但比一般中央空調(diào)投資高約百分之四十左右，如果有能力使用中央空調(diào)，地源熱泵的高投入部分實(shí)際上是一種高回報(bào)投資。由于地源熱泵系統(tǒng)受到場地的限制，所以在有限的面積更有效的進(jìn)行熱量交換便成了地源熱泵系統(tǒng)的一個核心技術(shù)問題。而新型管道的使用，在同樣的地表面積下，可以更充分的利用場地，更大程度的解決熱量交換問題。未見相關(guān)改進(jìn)技術(shù)的專利公開。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種共管式地源熱泵地埋管，根據(jù)地源熱泵末端運(yùn)行情況充分調(diào)整主機(jī)及水泵運(yùn)行情況，提高系統(tǒng)COP值。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的發(fā)明目的措施在于:外管內(nèi)有芯管作為回灌水通道，外管置入地下的低端有封閉的外底封頭，芯管在外底封頭內(nèi)位置連接有封閉的內(nèi)底封頭，外底封頭壁上開有側(cè)端口，而且芯管壁上通過橋接管連接側(cè)端口，同時，在除管端的中部，外管內(nèi)壁與芯管外壁間沿軸向連接2只隔板，將外管內(nèi)壁與芯管外壁間的夾層空間分隔為僅在外底封頭內(nèi)連通的回水通道和供水通道。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，設(shè)置通過芯管向地下回灌，同時分隔內(nèi)外管夾層為僅在底部連通的兩個截面呈扇形的封閉供水、回水通道，在實(shí)際上保留U型供回水通道的同時，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，供回水流量顯著增大，同時更適宜制造、安裝和維護(hù)，使用后，流量為使用D32*3.0U型管的5.27倍，熱量為使用D32*3.0U型管的2.81倍，換熱面積為使用D32*3.0U型管的2.81倍，由此可以看出采用新型管道增加了單位井深換熱量，使得鉆孔量減少，同時鉆孔所需表面積也相應(yīng)減少。對于采用傳統(tǒng)單u型管道的地源熱泵系統(tǒng)，相同熱量交換使用新型管道所需的地表面積更小且鉆孔量更少。管道換熱表面積與傳統(tǒng)管道相比增加了
2.81倍，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠耐用，防水效果好，工作時狀態(tài)穩(wěn)定，使用壽命長。

圖1是現(xiàn)有U型內(nèi)管技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖附圖標(biāo)記包括:外底封頭1，彎管頭2，外管3，U型內(nèi)管4，回水通道5，回灌水通道6，供水通道7，側(cè)端口 8，芯管9，隔板10，橋接管11，內(nèi)底封頭12。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明?，F(xiàn)有內(nèi)置U型內(nèi)管的地埋管結(jié)構(gòu)，如附圖1所示，外管3置入地下的低端有封閉的外底封頭1，U型內(nèi)管4在外底封頭I內(nèi)位置獨(dú)立連接有彎管頭2，而且外底封頭I壁上開有側(cè)端口 8，供回水經(jīng)由U型內(nèi)管4的兩個直管作為進(jìn)、出外管3內(nèi)腔的回水通道5和供水通道7，而且水通道5和供水通道7在彎管頭2連通，即回水和供水在彎管頭2內(nèi)折返，而在U型內(nèi)管4外壁與外管3內(nèi)壁間為回灌水通道6向內(nèi)注入，并由側(cè)端口 8連通地層；由于需要分別制造后插入外管3安裝使用，外管3位于上側(cè)的一端截面可見內(nèi)置U型內(nèi)管4的兩只直徑較小的管端，即事實(shí)上，U型內(nèi)管4的兩只直徑較小的管截面積受外管3內(nèi)空間所限，其單一管口截面外徑必然不能大于外管3內(nèi)徑的1/5，所以約束了 U型內(nèi)管4內(nèi)通過流量，并進(jìn)而限制了換熱工效。本實(shí)用新型作為改進(jìn)技術(shù)，如附圖2所示，外管3內(nèi)有芯管9作為回灌水通道6，外管3置入地下的低端有封閉的外底封頭1，芯管9在外底封頭I內(nèi)位置連接有封閉的內(nèi)底封頭12，外底封頭I壁上開有側(cè)端口 8，而且芯管9壁上通過橋接管11連接側(cè)端口 8，同時，在除管端的中部，外管3內(nèi)壁與芯管9外壁間沿軸向連接2只隔板10，將外管3內(nèi)壁與芯管9外壁間的夾層空間分隔為僅在外底封頭I內(nèi)連通的回水通道5和供水通道7。前述中,夕卜管3內(nèi)同軸固定芯管9。前述中，2只隔板10中線通過芯管9軸，將外管3內(nèi)壁與芯管9外壁間的夾層空間分隔為截面積相同的回水通道5和供水通道7?；毓嗨?jīng)由芯管9下注，并通過側(cè)端口 8連通地層。本實(shí)用新型中，供、回水經(jīng)由回水通道5和供水通道7進(jìn)、出外管3內(nèi)腔，而且回水通道5和供水通道7在彎管頭2連通，即回水和供水在外底封頭I內(nèi)折返。[0020]本實(shí)用新型，設(shè)置通過芯管9向地下回灌，同時分隔內(nèi)、外管夾層為僅在底部連通的兩個截面呈扇形的封閉供水、回水通道，在實(shí)際上保留U型供回水通道的同時，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，供、回水流量顯著增大，同時更適宜制造、安裝和維護(hù)。實(shí)施例:外管3管道外徑為120mm，芯管9內(nèi)徑為60mm的圓形管，芯管9中間采用土壤填充，進(jìn)行熱交換的介質(zhì)為水，管道分為供回水兩部分。由管道的形狀可以看出進(jìn)行有熱交換的有內(nèi)外管道壁兩部分，這樣就加大了換熱面積，與傳統(tǒng)的單U型管道相比增大了換熱量。本實(shí)施例中，通過設(shè)置使用新型管道后，流量為使用D32*3.0U型管的5.27倍，熱量為使用D32*3.0U型管的2.81倍，換熱面積為使用D32*3.0U型管的2.81倍，由此可以看出采用新型管道增加了單位井深換熱量，使得鉆孔量減少，同時鉆孔所需表面積也相應(yīng)減少。對于采用傳統(tǒng)單u型管道的地源熱泵系統(tǒng)，相同熱量交換使用新型管道所需的地表面積更小且鉆孔量更少。管道換熱表面積與傳統(tǒng)管道相比增加了 2.81倍，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠耐用，防水效果好，工作時狀態(tài)穩(wěn)定，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在以上實(shí)施例中，未及敘述的涉及實(shí)施的其他必要技術(shù)等采用現(xiàn)有技術(shù)，不再依次列舉詳述。
權(quán)利要求1.共管式地源熱泵地埋管，其特征是:外管(3)內(nèi)有芯管(9)作為回灌水通道(6)，外管(3)置入地下的低端有封閉的外底封頭(1)，芯管(9)在外底封頭(I)內(nèi)位置連接有封閉的內(nèi)底封頭(12)，外底封頭(I)壁上開有側(cè)端口(8)，而且芯管(9)壁上通過橋接管(11)連接側(cè)端口(8)，同時，在除管端的中部，外管(3)內(nèi)壁與芯管(9)外壁間沿軸向連接2只隔板(10)，將外管(3)內(nèi)壁與芯管(9)外壁間的夾層空間分隔為僅在外底封頭⑴內(nèi)連通的回水通道(5)和供水通道(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的共管式地源熱泵地埋管，其特征在于，外管(3)內(nèi)同軸固定芯管(9)。
3.如權(quán)利要求1所述的共管式地源熱泵地埋管，其特征在于，2只隔板(10)中線通過芯管(9)軸，將外管(3)內(nèi)壁與芯管(9)外壁間的夾層空間分隔為截面積相同的回水通道(5)和供水通道(7)。
專利摘要共管式地源熱泵地埋管，外管(3)內(nèi)有芯管(9)作為回灌水通道(6)，外管(3)內(nèi)壁與芯管(9)外壁間沿軸向連接2只隔板(10)，將外管(3)內(nèi)壁與芯管(9)外壁間的夾層空間分隔為僅在外底封頭(1)內(nèi)連通的回水通道(5)和供水通道(7)。設(shè)置通過芯管向地下回灌，同時分隔內(nèi)外管夾層為僅在底部連通的兩個截面呈扇形的封閉供水、回水通道，在實(shí)際上保留U型供回水通道的同時，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，供回水流量顯著增大，同時更適宜制造、安裝和維護(hù)，管道換熱表面積與傳統(tǒng)管道相比增加了2.81倍，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠耐用，防水效果好，工作時狀態(tài)穩(wěn)定，使用壽命長。
文檔編號F16L9/19GK203036113SQ20132001619
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者金毅 申請人:上海赫為爾新能源技術(shù)有限公司