[发明专利]螺旋扁管式地埋管

说明书

技术领域

本发明属于地源热泵技术领域，更具体地说，涉及一种螺旋扁管式地埋管。

背景技术

“热泵”是一种通过电力做功，从自然界的空气、各类水体、地层结构或者其他介质中捕获低品位热能，转移并提升至可供人们生产、生活利用的高品位热能，热泵消耗一份电能，可提供3-6份(甚者更高)高品位热能，其一次能源利用率超过100％o

地源热泵系统在冬季通过热泵机组将大地中的低品位热能提升温度后对建筑物供热，同时将建筑物的冷量储存在地下，以备夏季使用；夏季通过热泵将建筑物的热量转移到地下，冷却建筑物的同时将热量存储到地下，供冬季使用。

现有的地源热泵地埋管换热系统采用的是管壁光滑的PE管，如中国专利号201320239557.1公开的一种波纹椭圆换热管，该换热管管体的横截面为椭圆形，纵截面为由两连接线将圆弧形的波峰及两相邻的圆弧形的波谷圆弧连接成的连续双波纹形排列，由于该换热管内没有可增加换热面和增强紊流的结构，流体在其内流动不容易达到紊流，且流体与该管体的接触面有限，因此其换热效果差，地热能利用率低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种螺旋扁管式地埋管，其可提高传热效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种螺旋扁管式地埋管，包括地埋管管体，所述地埋管管体沿长度方向的两端为直管段，其中间部分为弯曲管段，所述弯曲管段为螺旋旋转形，所述弯曲管段的截面呈椭圆形；所述地埋管管体内设有凸起的换热肋，所述换热肋与所述地埋管管体的内壁相贴合。

进一步的，所述弯曲管段为圆柱螺旋线形结构，所述弯曲管段的螺旋中心线与所述直管段的轴线重合。

进一步的，所述换热肋包括螺旋肋和固定于螺旋肋两端的直肋，所述螺旋肋与所述弯曲管段的内壁相贴合，所述直肋与所述直管段的内壁相贴合。

进一步的，所述螺旋肋和所述直肋的截面为矩形。

进一步的，所述螺旋肋为圆柱螺旋线形结构，所述直肋为长方体型结构。

进一步的，所述换热肋有2个，两者呈中心对称设置。

进一步的，所述地埋管管体一端的所述直管段为进口热熔连接管，其另一端的所述直管段为出口热熔连接管。

进一步的，所述进口热熔连接管和所述出口热熔连接管为圆管。

更进一步的，所述地埋管管体采用聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯材料制作。

相比于现有技术，本发明螺旋扁管式地埋管的有益效果为：

通过采用螺旋扁管式设计，提高了管程内的湍流程度，使水的流动速度增加，减薄了流动边界层，减少了传热热阻，从而强化了管内传热，比现有的圆形地埋管单位长度换热量增加，有效减少工程初投资，同时也提高了管道的承压和抗地层变形能力；通过在管道内设置增加流体紊流效果的换热肋，同时也增加了管道与水流的接触面积，从而增加了传热面，进一步提高了传热效果。

附图说明

图1为本发明螺旋扁管式地埋管的结构示意图。

图2为图1螺旋扁管式地埋管的局部结构示意图。

图3为图1螺旋扁管式地埋管的换热肋的结构示意图。

图4为本发明另一实施例的螺旋扁管式地埋管的换热肋的结构示意图。

图5为图2螺旋扁管式地埋管的另一局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种螺旋扁管式地埋管，包括地埋管管体1，地埋管管体1沿长度方向的中间部分为弯曲管段102，地埋管管体1的一端为进口热熔连接管101，地埋管管体1的另一端为出口热熔连接管103，进口热熔连接管101、出口热熔连接管103均为截面为圆形的直管道，弯曲管段102为螺旋旋转形，弯曲管段102的螺旋中心线与进口热熔连接管101、出口热熔连接管103的轴线重合，弯曲管段102的截面呈椭圆形，弯曲管段102为椭圆形环缠绕圆柱螺旋线形成；弯曲管段102的强化传热具体表现在以下方面：管程内流体的螺旋流动提高了其湍流程度，使流动速度增加，减薄了流动边界层，减少了传热热阻，从而强化了管内传热；流体在其间流动时受离心力作用而周期性地改变速度和方向，从而加强了流体的纵向混合。同时，流体经过相邻管子的螺旋线接触点时形成脱离管壁的尾流，增强了流体自身的湍流度，破坏了流体在管壁上的传热边界层，因而强化了管程传热。