[发明专利]一种储取太阳能地热用的热交换柱

说明书

技术领域

本发明涉及能源利用设备，具体地说是一种储取太阳能地热用的热交换柱。 

背景技术

寒冷地区常规取暖设施用热能，大部分靠燃用化石能源来完成的。这种便利的取暖是用大量排放有害气体，以破坏人类生存环境为代价换取的，是对不起子孙后代的行为。所以可持续也无污染的太阳能利用为替代的首选。 

然而地球的自转和公转造成的地球表面出现昼夜变化和季节变化，使人类利用太阳能的收集，转换，储存，输送带来了很大的不便。其中太阳能储存问题是太阳能利用中首要问题。大规模长期储存供取暖用低温太阳能发热的技术设施目前还是空白。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种储取太阳能地热用的热交换柱，可以大规模长期储存供取暖用低温太阳能热能，而且可以根据需要取出再应用。 

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种储取太阳能地热用的热交换柱，包括交换柱外管、进水管、出水管，所述交换柱外管纵向深埋于地下，在交换柱外管中心同轴式穿入进水管，在进水管和交换柱外管之间形成出水环空，所述交换柱外管侧壁上端位置连接与上述出水环空连通的出水管，所述进水管在下端通过上述出水环空连通至出水管。 

所述进水管外侧套有保温管，所述进水管和保温管之间形成真空隔温夹层，所述保温管上设置有连通至真空隔温夹层的抽真空管。 

所述真空隔温夹层内部的保温管内壁和进水管外壁之间还设置有隔距支架。 

所述保温管的外壁和交换柱外管的内壁之间的出水环空内设置有旋翼支架片。 

所述交换柱外管外壁上还设置有交换柱吊脚。 

所述交换柱外管要至少深埋地下100米。 

所述进水管下端面至交换柱外管底部的高度小于交换柱外管下头的封头一个外管径的尺寸。 

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果： 

能把夏天用太阳能热水器方阵收集到的巨量的低温太阳热能，用本设备以水为载热介质，通过以地下岩石钻孔（长可达百米）坚壁换热储存于地壳中，到冬天又通过该设备联通住房供暖系统，把已经用存储太阳能打造成功的人工地热热能重新收取回来，为住房供暖一冬。直到明年夏天再次储存太阳热，该技术的实施替代了靠燃煤、油锅炉局面，从而达到节能减排的目的，同样有地热资源的地区，也可用该发明热交换柱收集天热地热直接用于供暖或者发电。

附图说明

图1为本发明一种储取太阳能地热用的热交换柱的结构示意图。 

图中：1、进水管；2、出水管；3、抽真空管；4、交换柱吊脚；5、隔距支架；6、旋翼支架片；7、真空隔温夹层；8、保温管；9、交换柱外管。 

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。 

参考图1所示，一种储取太阳能地热用的热交换柱，包括交换柱外管9、进水管、出水管，所述交换柱外管纵向深埋于地下，在交换柱外管中心同轴式穿入进水管，在进水管和交换柱外管之间形成出水环空，交换柱外管侧壁上端位置连接与上述出水环空连通的出水管，进水管在下端通过上述出水环空连通至出水管。交换柱外管外壁上还设置有交换柱吊脚。交换柱外管要至少深埋地下100米。 

进水管外侧套有保温管，所述进水管和保温管之间形成真空隔温夹层，所述保温管上设置有连通至真空隔温夹层的抽真空管。真空隔温夹层内部的保温管内壁和进水管外壁之间还设置有隔距支架。保温管的外壁和交换柱外管的内壁之间的出水环空内设置有旋翼支架片。 

在一根通过钻孔插入地下深处（百米左右）带有球型封头的交换柱外管9中心，用一旋翼支架片6架持一根由保温管8及进水管1组成的进水芯管。保温管8与进水管1之间成一密封的真空隔温夹层7。进水管1下端短于交换柱外管9下头的封头一个外管径尺寸，以减少回水流阻。抽真空管3与进水管1及保温管8之间的真空夹层7联通用以保持真空夹层的真空，以保证进水管1的隔温作用。为增加换热效率，把交换外管9内的隔距支架做成旋翼支架片6。 

非取暖日期有阳光时，将收集到大量热水或者夏天的空气能热水，通过水泵和连接管道在太阳能热水器方阵及本实型热交换柱之间无限循环，通过交换柱外壁的传热，把热能储存在岩石中，到用热时再把出进水管分别与供暖管道联通，这样供热介质把地下岩石储存的热能又通过交换柱外管9交换出来供暖。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。