[发明专利]一种具有绝热构造的多腔绝热导流管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有绝热构造的多腔绝热导流管及其制备方法，属于绝热导流相关技术领域。多腔绝热导流管包括外管和内管，外管的底部为密封结构，内管的顶部以及底部均为敞口结构；内管与外管之间形成第一腔体，内管中部具有轴向贯通的第二腔体，内管套设在外管内，内管的底部与外管的底部之间预留有连通区域，第一腔体通过连通区域与第二腔体连通；内管的内侧壁与外侧壁之间形成第三腔体，第三腔体为真空腔，第三腔体内密封有保温材料。本发明能用于中深层地热能利用系统，实现占地面积小、地热能低损耗、对生态环境零影响的综合利用效果，且无需使用高品位能源进行补热，就能达到建筑及农业的采暖需求，对地热能达到最大利用效率。

技术领域

本发明涉及绝热导流相关技术领域，具体涉及一种具有绝热构造的多腔绝热导流管及其制备方法。

背景技术

目前常规地热能利用一般均采用热泵系统，分为以下主要方式：1、地表水源利用，以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统；2、土壤源利用，以利用土壤蓄能作为冷热源的土壤源热泵系统；3、浅层地能利用，以利用浅层地下水为冷热源的水源热泵系统。这三种技术形式基本上都是浅层或表层地能利用，并结合热泵技术形成新能源利用系统。

现有的常规地热能利用存在以下缺点：1、利用存在于地壳表面、暴露于大气的水，如江水、河水、湖水、水库水等，对于利用地点约束较大；抽取热水，排入冷水会导致局部水体温度上升或下降，对特定区域的水体温度场分布产生影响，进而对水环境造成一定的污染。存在于地表的水热资源其温度相对较低，加上传统导流管具有较大的热损失，所以地表水源系统热利用值较低，需要其他能源辅助工作。2、浅层的土壤热能温度低，为提供定量的热能，需要大面积埋设管线；土壤源热泵占地面积大，工程量大，投资大效益低；采热过程会导致地域热不平衡问题；浅层土壤温度相对较低，加上传统导流管具有较大的热损失，所以地表水源系统热利用值较低，需要其他能源辅助工作。3、受地下热资源的限制，应用受限；大部分采用了抽出、提取、回灌方式，是一个地下水源利用的开放系统，利用率不高，且会带来地下水氧化问题，影响地下生态环境，容易造成地下水资源的污染；由于无法实现地下水完全回灌，采水量大于回灌量，造成地面沉降等问题；浅层地下水温度无法满足生活热水要求，加上传统导流管具有较大的热损失，所以地表水源系统热利用值较低，需要其他能源辅助工作。

另外，现有的地热能利用系统所用地埋管按材质主要分为两种：一种为聚乙烯(PE)管材，另外一种为钢管；管线分为直接取水构造和密闭管材构件专用导热液体闭合循环构造。现有的地热能利用系统将地下热水直接抽取，在地面换热器内换热，提取能源后的余水回灌。使用密闭管材构件，在构件中注入专用导热液体，通过液体在管材内的循环，将地热能带至地面换热器内换热，提取能源后的导热液体回流至地下，闭合循环。一般的密闭管材构件的双腔体地埋管只设有提取管和回流管，管材起到的作用只是导热液体密闭循环，不直接抽取地下水，管材本身不具备保温性能，为减少热能流失，会在管材外侧包裹柔性保温材料。一般的密闭管材构件保温材料使用岩棉、玻璃棉、橡塑海绵等，在管材外侧将密闭管材构件包裹，这些保温材料的导热系数λ在0.034-0.040W/(m·K)之间，导热系数相对较大。若有受压需求，需要在保温层外侧增设抗压构造层。一般只会将冻土层中的管道进行保温包裹，但实际上地热是从深到浅逐渐降温，深层地热到冻土层以下的提升过程中，热损失一直在持续。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题中的一种或几种，提供了一种具有绝热构造的多腔绝热导流管及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有绝热构造的多腔绝热导流管，包括外管和内管，所述外管的底部为密封结构，所述内管的顶部以及底部均为敞口结构；所述内管与所述外管之间形成第一腔体，所述内管中部具有轴向贯通的第二腔体，所述内管套设在所述外管内，所述内管的底部与所述外管的底部之间预留有连通区域，所述第一腔体通过所述连通区域与所述第二腔体连通；所述内管的内侧壁与外侧壁之间形成第三腔体，所述第三腔体为真空腔，所述第三腔体内密封有保温材料。