[发明专利]用于地源热泵换热系统的地下波纹管换热装置

说明书

技术领域

本发明用于地源热泵换热系统的地下波纹管换热装置，属换热设备领域，特别涉及地下埋管换热设备。

背景技术

近些年来地源热泵空调系统因其高效、环保、节能等特点而受到广泛关注，通过地下埋管换热装置，将用于室内空调系统冷却(或升温)的循环水引入地下，利用地下土层中较恒定的温度，与土壤进行热量交换，达到夏季制冷、冬季供热的节能运行需要。

但是，随着地源热泵空调系统的大面积推广应用，随之而来的问题也逐渐显现，现有技术用于地源热泵换热系统换热器的换热管为U型管，无论是单U型或双U型管，都因其换热管单一的平直结构，导致单位换热井换热量低、钻井埋管数量多、占地面积大、钻井费用高等问题，故而限制了地源热泵空调系统的发展。

发明内容

本发明提供一种用于地源热泵换热系统的地下波纹管换热装置，以提高单位换热井换热效率，减少换热井设置数量，从而可节省地源热泵换热系统的占地面积，降低地源热泵换热系统的初始投资和运行成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明用于地源热泵换热系统的地下波纹管换热装置，由地下套管和井头连接水套组成，所述井头连接水套设有上端水口和上、下连接口,所述地下套管由保温内管和传热波纹外管套装组成，该地下套管传热波纹外管的上、下端分别通过卡箍与井头连接水套的下连接口连接而连通、与锥椭球形封帽连接而底端封闭；该地下套管的保温内管上端口与井头连接水套的上连接口连接；所述地下套管保温内管的上端口、井头连接水套的上端水口分别与室外循环系统管路连通，实现地源热泵换热系统的换热循环。

所述井头连接水套设置的上、下连接口的几何中心在同一垂线上。

所述地下套管保温内管的下端较传热波纹传热波纹外管的下端短，以防止污物沉积堵塞。

所述地下套管保温内管的上端较传热波纹外管的上端长，并伸出井头连接水套的顶部。

所述保温内管为平直保温管。

本发明采用波纹管地下换热装置，水通过波纹传热波纹外管与周围土壤换热，其传热系数远高于现有技术地下换热器；其保温内管具有相对较高隔热性能，既保证一定程度隔热，减少热短路的传热影响，又不过分强调隔热，显著提高了地源热泵换热系统地下换热效率；本发明波纹管地下换热装置的换热性能远优于现有技术地下换热器，可减少换热井设置数量，从而可节省地源热泵换热系统的占地面积，降低地源热泵换热系统的初始投资和运行成本。

附图说明

图1是本发明结构主视示意图；

图2是本发明井头连接水套俯视示意图；

图3是本发明例1的换热运行方式示意图，图中箭头所指为水流方向。

图4是本发明例2的换热运行方式示意图，图中箭头所指为水流方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明用于地源热泵换热系统的地下波纹管换热装置，包括地下套管和井头连接水套，所述井头连接水套3分别设有上端水口3c和上、下连接口3a、3b；所述地下套管由保温内管1和传热波纹外管2套装组成，该地下套管传热波纹外管2的上端通过卡箍5与井头连接水套3的下连接口3b连接而连通，该地下套管传热波纹外管2的下端通过卡箍5与锥椭球形封帽4连接而底端封闭；该地下套管保温内管1的上端口1a与井头连接水套3的上连接口3a连接；所述地下套管保温内管1的上端口1a、井头连接水套3的上端水口3c分别与室外循环系统管路连通，实现地源热泵换热系统的换热循环。

所述井头连接水套3设置的上、下连接口3a、3b的几何中心在同一垂线上。

所述地下套管保温内管1的下端较传热波纹外管2的下端短，以防止污物沉积堵塞。

所述地下套管保温内管1的上端较传热波纹外管2的上端长，并伸出井头连接水套3的顶部。

所保温内管1为平直保温管。

本发明保温内管1为采用保温性能好的复合材料；传热波纹外管2采用传热性能好的不锈钢波纹管，所用不锈钢材质可根据实际水文地质条件具体选择；井头连接水套3选用铝合金制作；锥椭球形封帽4选用耐腐蚀、质量重的铸铁件。

现以实例说明本发明的换热运行：

例1：