專利名稱：一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地源熱利用領(lǐng)域，尤其是一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵。
背景技術(shù)：
目前，土壤源熱泵系統(tǒng)是地源熱泵中最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N，其工作原理是通過地下埋設(shè)用于采集地?zé)岬膿Q熱器，在熱交換器中通過熱媒介的傳送進(jìn)行與土壤中地?zé)岬臒峤粨Q。因而地下埋管換熱器的長期穩(wěn)定換熱效果一直是土壤源熱泵技術(shù)的難點(diǎn)，同時(shí)也是該項(xiàng)技術(shù)研究的核心和應(yīng)用的基礎(chǔ)。換熱器以埋設(shè)方式可分為水平埋管和豎直埋管，水平埋管的埋設(shè)深度較淺，豎直埋管的埋設(shè)深度較深，它們各有自己的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。由于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，占地面積也相應(yīng)增大，另外，在水平埋管換熱器的地源熱泵中，剛開機(jī)時(shí)，由于土壤的熱惰性，土壤熱不能及時(shí)地提供給載冷劑，致使其溫度急劇下降，導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱能力急劇下降，熱泵運(yùn)行工況不穩(wěn)定；另一種豎直埋管換熱器的埋設(shè)深度大，施工復(fù)雜，施工費(fèi)用較高，特別是當(dāng)換熱器的接頭或者連接管路出現(xiàn)泄露時(shí)，查找和維修十分困難。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵，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(shí)用新型的技術(shù)方案是一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵，包括液體循環(huán)泵、與液體循環(huán)泵通過管路串接的地?zé)釗Q熱器，該地?zé)釗Q熱器是由水平埋設(shè)于地下土壤中的換熱管連接構(gòu)成，所述地?zé)釗Q熱器的各換熱管所處的土壤中交叉插設(shè)有下端插向土壤深層的熱管。
所述的熱管設(shè)置在各換熱管之間的間隙中。
所述熱管是豎直設(shè)置的整體熱管。
所述熱管是下端容器位于深層土壤、上端容器位于淺層土壤的分體熱管，其上、下端容器之間連通有連接管。
所述地?zé)釗Q熱器是由一根以上的換熱管并聯(lián)構(gòu)成。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵，是在水平埋管換熱器的各換熱管所處的土壤中，交叉插設(shè)下端插向土壤深層的熱管。熱管是一種高效率傳熱元件，熱管內(nèi)部被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入沸點(diǎn)低易揮發(fā)的工作流體，工作流體是根據(jù)工作環(huán)境選取，例如氟里昂、丙酮、乙醇、水等，熱管的管壁為由毛細(xì)多孔材料，熱管受熱的一端為蒸發(fā)端，另外一端則為冷凝端，當(dāng)熱管一端受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)不止，熱量就由熱管一端傳至另外一端。本實(shí)用新型就是利用熱管將深層土壤的熱量傳送至淺層土壤，使水平埋管換熱器所處的淺層土壤的溫度升高，增大了水平埋管與土壤間換熱溫差的效果，增強(qiáng)水平埋管中液體與土壤之間的傳熱效果，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，水平埋管換熱器的占地面積就會大大減少。而且插入熱管后，可以及時(shí)地彌補(bǔ)土壤的熱惰性造成的土壤溫度的變化，達(dá)到使熱泵機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的目的。另外，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(huán)，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于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(fā)生泄露的可能性較小，即使管路發(fā)生泄露，由于換熱器與熱管是相對獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)，因此查找和維修也較為容易。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例一，地源熱泵的地?zé)釗Q熱器2是由七根換熱管并聯(lián)構(gòu)成，地?zé)釗Q熱器2的換熱管水平埋設(shè)于土壤4中，地?zé)釗Q熱器2通過管路與液體循環(huán)泵1連接。在地?zé)釗Q熱器2的各換熱管的間隙中還設(shè)有豎直埋設(shè)的熱管3，熱管3為整體熱管，熱管3為兩端封閉的豎直管，內(nèi)有工作流體。
如圖3所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例二，與實(shí)施例一的不同之處在于地?zé)釗Q熱器2的各換熱管的間隙中所埋設(shè)的熱管3是分體熱管，熱管3是由兩端的封閉容器5、6和連接管7構(gòu)成，內(nèi)有工作流體。
本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處在于地?zé)釗Q熱器的水平埋設(shè)的換熱管的附近設(shè)有下端插向深層土壤的熱管，利用熱管的高效傳熱特性來提高地?zé)釗Q熱器所在的淺層土壤的溫度，從而提高地源熱泵的熱效率。地?zé)釗Q熱器的結(jié)構(gòu)以及熱管的結(jié)構(gòu)均屬于現(xiàn)有技術(shù)，除上述實(shí)施例外還可以有多種組合，比如地?zé)釗Q熱器可采用水平單管、水平雙管、水平四管和水平六管、水平螺旋狀、扁平曲線狀等各種形式，這是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)的簡單替換，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵，包括液體循環(huán)泵、與液體循環(huán)泵通過管路串接的地?zé)釗Q熱器，該地?zé)釗Q熱器是由水平埋設(shè)于地下土壤中的換熱管連接構(gòu)成，其特征在于所述地?zé)釗Q熱器的各換熱管所處的土壤中交叉插設(shè)有下端插向土壤深層的熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱泵，其特征在于所述的熱管設(shè)置在各換熱管之間的間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地源熱泵，其特征在于所述熱管是豎直設(shè)置的整體熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地源熱泵，其特征在于所述熱管是下端容器位于深層土壤、上端容器位于淺層土壤的分體熱管，其上、下端容器之間連通有連接管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱泵，其特征在于所述地?zé)釗Q熱器是由一根以上的換熱管并聯(lián)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵，包括液體循環(huán)泵、與液體循環(huán)泵通過管路串接的地?zé)釗Q熱器，該地?zé)釗Q熱器是由水平埋設(shè)于地下土壤中的換熱管連接構(gòu)成，所述地?zé)釗Q熱器的各換熱管所處的土壤中交叉插設(shè)有下端插向土壤深層的熱管。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種具有強(qiáng)化換熱裝置的水平埋管地源熱泵，是在水平埋管換熱器的各換熱管所處的土壤中，交叉插設(shè)下端插向土壤深層的熱管。本實(shí)用新型就是利用熱管將深層土壤的熱量傳送至淺層土壤，使水平埋管換熱器所處的淺層土壤的溫度升高，增大了水平埋管與土壤間換熱溫差的效果，增強(qiáng)水平埋管中液體與土壤之間的傳熱效果，從而提高了地源熱泵的熱效率。
文檔編號F24J3/00GK2777451SQ20052003021
公開日2006年5月3日 申請日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者孫洲陽, 周澤, 肖建軍, 李偉, 趙偉 申請人:河南新飛電器有限公司