地埋管、地埋管換熱器及換熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地埋管換熱器結(jié)構(gòu)及換熱技術(shù)，尤其涉及一種地埋管、地埋管換熱器及換熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地埋管換熱器是利用地下土壤具有溫度較為穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍土壤中的管路系統(tǒng)與土壤之間進(jìn)行熱交換的裝置。土壤中的管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)的管路系統(tǒng)內(nèi)分別通有循環(huán)流體，在冬天，土壤作為熱源，循環(huán)流體吸收土壤中的熱量，通過熱泵機(jī)組提供給建筑物進(jìn)行供暖；在夏天，土壤作為冷源，循環(huán)流體吸收建筑物內(nèi)的熱量，通過熱泵機(jī)組向土壤排放。與傳統(tǒng)的燃煤、燃?xì)夤┡绞胶涂照{(diào)制冷方式相比，地埋管換熱器僅需要消耗少量的電能，即可達(dá)到相同的供暖或制冷效果，運(yùn)行費(fèi)用低，且不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，節(jié)能環(huán)保。
[0003]目前，地埋管換熱器主要包括至少兩根地埋管，地埋管是豎直向下插入土壤中，兩根地埋管之間通過連接件固定連接。由于聚乙烯管具有防腐性好、柔韌性較好的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為地埋管主流的管材。但是聚乙烯管的強(qiáng)度需要由壁厚來保證，為了達(dá)到承壓要求，聚乙烯管壁厚度需要達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，但隨著壁厚的增加帶來的缺點(diǎn)是增加了導(dǎo)熱熱阻，減弱了地埋管的導(dǎo)熱能力，降低了換熱效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種地埋管、地埋管換熱器及換熱系統(tǒng)，用于提高換熱效率。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種地埋管，包括:粘結(jié)在一起的聚乙烯管和金屬管，所述聚乙烯管位于所述金屬管的外側(cè)。
[0006]如上所述的地埋管，所述金屬管的內(nèi)表面設(shè)有加強(qiáng)肋。
[0007]如上所述的地埋管，所述加強(qiáng)肋為螺紋肋條。
[0008]如上所述的地埋管，所述加強(qiáng)肋為鋸齒狀肋條。
[0009]如上所述的地埋管，所述加強(qiáng)肋為網(wǎng)格狀肋條。
[0010]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種地埋管換熱器，包括:至少兩根如上所述的地埋管、連接兩根地埋管底部的U形端頭、以及用于固定至少兩根地埋管的連接件。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種換熱系統(tǒng)，包括:建筑物內(nèi)換熱器、熱泵以及如上所述的地埋管換熱器，所述地埋管換熱器設(shè)置在建筑物附近的土壤內(nèi)；所述地埋管換熱器中地埋管的頂端經(jīng)進(jìn)液管和出液管與熱泵的一端相連，所述熱泵的另一端與所述建筑物內(nèi)換熱器相連。
[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過采用聚乙烯管和金屬管構(gòu)成地埋管，且將聚乙烯管設(shè)置在金屬管的外側(cè)，能夠保證地埋管的耐磨性及耐腐蝕性，延長使用壽命，同時(shí)，位于內(nèi)側(cè)的金屬管能夠提高地埋管的強(qiáng)度，還降低了地埋管的熱阻，并且，可以在保證地埋管強(qiáng)度的前提下，降低聚乙烯管的厚度，進(jìn)一步降低了地埋管整體的熱阻，提高換熱效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管的俯視剖面圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管的主視剖面圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種地埋管的主視剖面圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管的主視剖面圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管的俯視剖面圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管的主視剖面圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種連接件的俯視圖；
[0020]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0021]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管換熱器的主視圖；
[0022]圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種連接件的俯視圖；
[0023]圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0024]圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0025]圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0026]圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0027]圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0028]圖16為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的各組地埋管并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖17為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種連接件的俯視圖；
[0030]圖18為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0031]圖19為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種連接件的俯視圖；
[0032]圖20為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種連接件的俯視圖；
[0033]圖21為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管的俯視剖面圖；
[0034]圖22為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0035]圖23為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種連接件的俯視圖；
[0036]圖24為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種地埋管換熱器的俯視剖面圖；
[0037]圖25為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管換熱器的傳熱計(jì)算模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管的俯視剖面圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的地埋管的主視剖面圖。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供的地埋管包括:粘結(jié)在一起的聚乙烯管I和金屬管2，其中，聚乙烯管I位于金屬管2的外側(cè)。通常，地埋管都為圓筒形，因此，聚乙稀管I相當(dāng)于外圈，金屬管2相當(dāng)于內(nèi)圈。
[0039]由于聚乙烯材料具有防腐性好，柔韌性強(qiáng)，不易扭曲破裂且方便施工等優(yōu)點(diǎn)，因此，將聚乙烯管I設(shè)置在外側(cè)，能夠提高地埋管的耐磨性及耐腐蝕性，延長使用壽命。而金屬管2的導(dǎo)熱性較好，且強(qiáng)度較高，設(shè)置在內(nèi)側(cè)，可以提高地埋管的強(qiáng)度，且降低地埋管的熱阻。另外，由于金屬管2的強(qiáng)度較高，可以在保證地埋管強(qiáng)度的前提下，降低聚乙烯管I的厚度，進(jìn)一步降低了地埋管整體的熱阻，提高換熱效率。
[0040]地埋管換熱器包括至少兩根地埋管，地埋管之間通過連接件固定連接。地埋管是豎直埋入土壤中的，任意兩根地埋管的底部通過U形端頭連接，兩個(gè)地埋管的頂部分別連接進(jìn)液管和出液管，進(jìn)液管和出液管分別連接至熱泵的一端，使得兩個(gè)地埋管、U形端頭、進(jìn)液管、出液管和熱泵的一端形成回路，回路內(nèi)部填充循環(huán)流體，循環(huán)流體可以為水或其它液體。熱泵的另一端與建筑物內(nèi)布設(shè)的管路相連通，循環(huán)流體流經(jīng)地埋管的過程中與土壤之間進(jìn)行熱量交換，再經(jīng)過熱泵進(jìn)一步換熱之后提供給建筑物。
[0041]本實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過采用聚乙烯管和金屬管構(gòu)成地埋管，且將聚乙烯管設(shè)置在金屬管的外側(cè)，能夠提高地埋管的耐磨性及耐腐蝕性，延長使用壽命，同時(shí)，位于內(nèi)側(cè)的金屬管能夠提高地埋管的強(qiáng)度，還降低了地埋管的熱阻，并且，可以在保證地埋管強(qiáng)度的前提下，降低聚乙烯管的厚度，進(jìn)一步降低了地埋管整體的熱阻，提高換熱效率。
[0042]上述地埋管中的聚乙烯管I和金屬管2的厚度與地埋管的管徑以及承壓要求相關(guān)，均可以由生產(chǎn)技術(shù)人員來設(shè)定。
[0043]另外，為了進(jìn)一步提高地埋管的強(qiáng)度，增加換熱面積及強(qiáng)化換熱效果，還可以在金屬管2的內(nèi)表面設(shè)置加強(qiáng)肋，加強(qiáng)肋可以由金屬制成，其形狀可以設(shè)計(jì)為很多種。
[0044]如圖2所示，加強(qiáng)肋可以為螺紋肋條3，在金屬管2的內(nèi)表面呈螺旋狀排布。設(shè)置螺紋肋條3的另一個(gè)好處在于還能夠促進(jìn)地埋管中的循環(huán)流體較容易處于紊流狀態(tài)，強(qiáng)化換熱。
[0045]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種地埋管的主視剖面圖，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提