一种地温蓄能交换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种地温蓄能交换装置，包括埋设于地下的地温蓄能交换装置地下部分、分别地连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统进水口之间的第一、第二导流管以及连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统出水口的第三导流管，循环介质在所述建筑物冷暖循环系统与地温蓄能交换装置地下部分之间循环流动，所述地温蓄能交换装置能够在制冷状态和制热状态之间切换工作；本实用新型专利技术所述的地温蓄能交换装置提供了一种清洁环保高效的中深层地热能开发利用方式，本实用新型专利技术所述的地温蓄能交换装置设计为内外管结构，从而在所述外管与各导流管之间形成循环介质热交换区，具有较高的热交换效率。

Geothermal energy storage switching device

The utility model relates to a geothermal energy exchange device, including geothermal underground storage underground exchange part and a device respectively connected to the geothermal energy storage device between the buildings and the underground part of the exchange and circulation system at the first and the second guide tube and connected to the geothermal energy storage device and underground part exchange the building heating and cooling circulation system of third water outlet guide pipe, the circulating medium in the building heating circulation system and geothermal energy storage device between the exchange underground circulation flow, the geothermal energy exchange device capable of switching between refrigeration and heating state; temperature provided by the utility model provides a storage exchange device a clean and efficient development and utilization of geothermal energy in deep geothermal way, the utility model of the energy storage device is designed for internal and external exchange Therefore, a heat exchange zone of the circulation medium is formed between the outer tube and the draft tube, and the heat exchange efficiency is higher.

【技术实现步骤摘要】
一种地温蓄能交换装置
本技术涉及中深层地热能开发利用领域，更具体地涉及一种能够高效地、环保地利用中深层地热能，为建筑物供暖且兼顾制冷的地温蓄能交换装置及其建造方法。
技术介绍
研究表明，形成于46亿年前的地球，在漫长的演化过程中，其内部聚集了丰富的能量，其核心部位温度高达6880℃，比太阳表面5500℃还高一千多度。地球体积的90％在1000℃以上，99％在100℃以上，火山爆发让人类直接感受了其能量的巨大威力。据钻探和测量数据显示，地表20米以下的温度已不受太阳辐射的影响，各深度层温度受地核传导热量控制，一年四季恒定不变，深度每增加100米，温度增加3℃。地热能储量巨大，分布广泛，清洁环保、取之不尽、用之不竭。而另一方面，在我国，目前建筑能耗占全社会总能耗的1/3，建筑物使用中最大的能耗是采暖和制冷，约占建筑物总能耗的50％。与气候条件相近的发达国家相比，我国建筑每平方米采暖能耗是发达国家的3倍，随着生活舒适标准的不断提高，建筑能耗还将大幅上涨。进入二十一世纪后，人类进入绿色低碳发展时期，越来越多的科学家致力于高效环保地热能开发利用技术的推广应用，并将所获得的地热能用于建筑物的采暖。但现有技术始终没能脱离开通过抽取地下水来获取地热能的方式，随着地下水资源的日渐匮乏以及地下水污染的急速加剧，这样的通过抽取地下水来获取地热能的方式受到的制约也越来越多。
技术实现思路
本技术旨在提出一种结构简单、在无需抽取地下水的情况下也可获得地热能并能够高效、环保地利用中深层地热能的地温蓄能交换装置。为了达到上述目的，本技术提供了如下的技术方案：本技术所述的地温蓄能交换装置，其包括埋设于地下的地温蓄能交换装置地下部分、分别地连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统进水口之间的第一导流管和第二导流管以及连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统出水口的第三导流管，所述第三导流管靠近的所述建筑物冷暖循环系统的一端设有泵体，用以抽取所述建筑物冷暖循环系统中的循环介质，使其流回到所述地温蓄能交换装置地下部分，当所述地温蓄能交换装置处于制冷状态时，所述第一导流管与所述第三导流管呈打开状态，经由所述冷暖循环系统形成相连通的管路，而所述第二导流管呈关闭状态；而当所述地温蓄能交换装置处于制热状态时，所述第二导流管与所述第三导流管呈打开状态，经由所述冷暖循环系统形成相连通的管路，而所述第一导流管呈关闭状态。进一步地，所述地温蓄能交换装置地下部分包括外管，所述外管的上顶面与下底面均呈封闭状态，所述第一导流管、第二导流管与第三导流管的一端分别地穿过所述外管的上顶面，从而伸设于所述外管的内部，所述第一导流管、第二导流管与第三导流管伸设于所述外管内部的一端被设置于所述外管内部的不同高度。进一步地，所述第三导流管的一端伸设于所述外管内部靠近所述外管上顶面的位置；所述第二导流管的一端伸设于所述外管内部靠近所述外管下底面的位置并与该下底面之间具有一间隔，所述第一导流管的一端伸设于所述外管内部的上部，同时低于所述第三导流管的一端。进一步地，所述第二导流管在所述外管内部沿所述处管的中心轴延伸，并且在所述第二导流管伸入所述外管内部的一部分上设置有多个整流架，其中，所述整流架包括多个叶片，所述多个叶片以所述第二导流管的中心轴为中心呈放射状设置，而在每一个叶片上还进一步地开设有多个导流孔。进一步地，所述整流架的叶片长度被设计为L＝(R1-R2)×80％，所述导流孔的半径被设计为R3＝R2×40％，所述叶片的宽度被设计为D＝R3×3，其中，L为所述整流架的叶片的长度；R1为所述外管的半径；R2为所述第二导流管的半径；R3为所述叶片上的导流孔的半径；D为所述整流架的叶片的宽度。进一步地，所述第二导流管伸入所述外管内部的部分由多段子导流管构成，在每两段相邻的子导流管之间设置有一个整流架，所述整流架还进一步地包括有与每一个所述叶片的一端相连接的中心管，该中心管的内径与所述第二导流管的内径相等，所述中心管的上部和下部分别地通过等径直通和与之相对应的子导流管连接。进一步地，所述第二导流管伸入所述外管内部的部分由3段等长的子导流管构成，在每两段相邻的子导流管之间设置有一个整流架，所述每一个整流架包括3个叶片，而每一个叶片上还进一步地开设有2个导流孔。进一步地，所述外管的底部连接有变径部，所述变径部包括大径部和小径部，其中，所述大径部与所述外管的底部边缘连接，所述小径部具有开口，在所述变径部进一步地设置有活动的下沉式封闭机构，能够在重力的作用下下沉至所述开口处并将该开口完全封闭。进一步地，所述下沉式封闭机构为钢球，所述钢球的直径大于所述小径部的开口的直径。进一步地，在所述外管与地下钻孔之间填充有回填料，所述回填料由河沙、胶水以及水泥搅拌混合并烘干而成。本技术所述的地温蓄能交换装置，提供了一种清洁环保高效的中深层地热能开发利用方式，本技术所述的地温蓄能交换装置设计为内外管结构，其中，所述结构中的外管采用导热系数高的钢质管做换热管，且完全密封，与周边岩、土只进行热交换，不进行水交换；内管(第一导流管、第二导流管以及第三导流管)采用钢管或PE直管做循环导流管，从而在所述外管与各导流管之间形成循环介质热交换区。本技术较现有传统的热能开发利用技术具有下列优点：1、不需要抽取地下水；2、不需要勘察地热异常，任何地区都可使用该技术来获取地热能为建筑物供暖，且兼顾制冷；3、热交换效率高，节约用地；4、可根据需求，调节地热能利用区域，充分利用地热能；5、可进行原位修复；6、具备蓄能功能，夏季时，通过本技术所述的地温蓄能交换装置，可将建筑物中的热量排放到换热管内水中及其周边的岩土中，其中部分热能可被储蓄，进入冬季时，则可再次借由所述地温蓄能交换装置将换热管内和周边岩土中储蓄的热能提取出来为建筑物供暖。附图说明从对说明本技术的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本技术的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：图1示出了本技术所述的地温蓄能交换装置的示意图；图2示出了本技术所述的地温蓄能交换装置地下部分的示意图；图3示出了沿图2中A-A线的剖视图；图4示出了本技术所述的第二导流管与整流架的连接示意图。【主要元件符号说明】第一导流管1第二导流管2子导流管21第三导流管3外管4上顶面41整流架5叶片51导流孔52中心管53等径直通54、54’所述变径部6大径部61小径部62开口63钢球64回填料7具体实施方式下面结合附图对本技术所述的地温蓄能交换装置进行说明。如图1所示，其示出了本技术所述地温蓄能交换装置的一优选的实施方式。具体地，所述地温蓄能交换装置包括埋设于地下的地温蓄能交换装置地下部分、分别地连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统进水口之间的第一导流管1和第二导流管2以及连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统出水口的第三导流管3，其中，所述地温蓄能交换装置地下部分包括外管4，所述外管4的上顶面41与下底面均呈封闭状态，所述第一导流管1、第二导流管2与第三导流管3的一端1a、2a、3a分别地穿过所述外管4的上顶面41，从而伸设于所述外管4的内部，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地温蓄能交换装置，其特征在于，包括埋设于地下的地温蓄能交换装置地下部分、分别地连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统进水口之间的第一导流管(1)和第二导流管(2)以及连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统出水口的第三导流管(3)，所述第三导流管(3)靠近的所述建筑物冷暖循环系统的一端设有泵体(9)，用以抽取所述建筑物冷暖循环系统中的循环介质，使其流回到所述地温蓄能交换装置地下部分，当所述地温蓄能交换装置处于制冷状态时，所述第一导流管(1)与所述第三导流管(3)呈打开状态，经由所述冷暖循环系统形成相连通的管路，而所述第二导流管(2)呈关闭状态；而当所述地温蓄能交换装置处于制热状态时，所述第二导流管(2)与所述第三导流管(3)呈打开状态，经由所述冷暖循环系统形成相连通的管路，而所述第一导流管(1)呈关闭状态。

【技术特征摘要】
1.一种地温蓄能交换装置，其特征在于，包括埋设于地下的地温蓄能交换装置地下部分、分别地连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统进水口之间的第一导流管(1)和第二导流管(2)以及连接于所述地温蓄能交换装置地下部分与建筑物冷暖循环系统出水口的第三导流管(3)，所述第三导流管(3)靠近的所述建筑物冷暖循环系统的一端设有泵体(9)，用以抽取所述建筑物冷暖循环系统中的循环介质，使其流回到所述地温蓄能交换装置地下部分，当所述地温蓄能交换装置处于制冷状态时，所述第一导流管(1)与所述第三导流管(3)呈打开状态，经由所述冷暖循环系统形成相连通的管路，而所述第二导流管(2)呈关闭状态；而当所述地温蓄能交换装置处于制热状态时，所述第二导流管(2)与所述第三导流管(3)呈打开状态，经由所述冷暖循环系统形成相连通的管路，而所述第一导流管(1)呈关闭状态。2.如权利要求1所述的地温蓄能交换装置，其特征在于，所述地温蓄能交换装置地下部分包括外管(4)，所述外管(4)的上顶面(41)与下底面均呈封闭状态，所述第一导流管(1)、第二导流管(2)与第三导流管(3)的一端(1a、2a、3a)分别地穿过所述外管(4)的上顶面(41)，从而伸设于所述外管(4)的内部，所述第一导流管(1)、第二导流管(2)与第三导流管(3)伸设于所述外管(4)内部的一端(1a、2a、3a)被设置于所述外管(4)内部的不同高度。3.如权利要求2所述的地温蓄能交换装置，其特征在于，所述第三导流管(3)的一端(3a)伸设于所述外管(4)内部靠近所述外管(4)上顶面(41)的位置；所述第二导流管(2)的一端(2a)伸设于所述外管(4)内部靠近所述外管(4)下底面的位置并与该下底面之间具有一间隔，所述第一导流管(1)的一端(1a)伸设于所述外管(4)内部的上部，同时低于所述第三导流管(3)的一端(3a)。4.如权利要求2或3所述的地温蓄能交换装置，其特征在于，所述第二导流管(2)在所述外管(4)内部沿所述外管(4)的中心轴延伸，并且在所述第二导流管(2)伸入所述外管(4)内部的一部分上设置有多个整流架(5)，其中，所述整流架(5)包括多个叶片(51)，所述多个叶片(51)以所述第二导流管(2)的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖国全，车巧慧，
申请(专利权)人：北京嘉华新源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11