一种多蒸发段热管耦合地埋管系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种多蒸发段热管耦合地埋管系统，包括水平地埋管、多蒸发段重力式热管，本实用新型专利技术结构可为地源热泵系统提供持续有效热量。多蒸发段重力式热管埋设于水平地埋管下部，其多个蒸发段以辐射形式分布于各个方向的土壤内，利用热管的高效导热能力，强化土壤到水平地埋管的传热速率，有效提升二者之间的换热量。本实用新型专利技术减少了地埋管铺设面积，具有低成本、高效率等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种多蒸发段热管耦合地埋管系统
本技术涉及一种高效水平地埋管系统，具体可应用于地源热泵系统。
技术介绍
土壤源作为一种可再生能源，其具有热量稳定、热容量大等优点。地源热泵系统可有效利用土壤内的热量并持续为建筑提供热量，是当前建筑采暖的一个重要发展方向。现阶段的地埋管系统主要分为竖直地埋管系统和水平地埋管系统。竖直地埋管因需要竖直方向打井，具有施工难、造价高等缺点。水平管主要铺设于浅层土壤，虽然降低了施工难度和成本，但其具有占地面积大、供热量衰减快等缺点。为了增强水平地埋管的换热能力和深层土壤利用率，中国专利《一种水平地埋管系统》(CN201310018460.2)采用热管加强深层土壤与水平地埋管之间的换热能力，但此设计仅考虑了竖直方向的热量传递，具有一定的局限性。
技术实现思路
针对现有水平地埋管系统存在的问题与不足，本技术提供一种多蒸发段热管耦合地埋管系统。本技术将多蒸发段重力式热管与水平地埋管相结合，利用多个热管蒸发段吸收不同方向土壤的热量，实现了单一热管多方向、大体积土壤的热量吸收和传递，解决了水平地埋管系统与远距离土壤之间传热速率慢的问题。为实现上述技术目的，本技术技术方案如下：一种多蒸发段热管耦合地埋管系统，包括设于土壤6中的水平地埋管5、埋设于水平地埋管5下方的多蒸发段重力式热管1，多蒸发段重力式热管1内部充有冷媒，多蒸发段重力式热管1包括底部的多个蒸发段3、多个蒸发段的顶部连接共同的热管冷凝段2。水平地埋管5和多蒸发段重力式热管1联合运行将土壤6的热量传递给热泵系统。作为优选方式，多蒸发段重力式热管1设有冷媒分液头4，多个热管蒸发段3的顶部与冷媒分液头4底面的多孔接头焊接形成冷媒通道，而热管冷凝段2与冷媒分液头4上面的集管口焊接并形成冷凝通道。作为优选方式，多个热管蒸发段3沿周向均匀分布。作为优选方式，水平地埋管5顶端距离土壤6上表面1m。本技术的工作原理为：热管蒸发段以辐射形式均匀分布于周围土壤中，可吸收来自于不同方向土壤的热量。系统工作时，热管蒸发段内部的液态冷媒吸收周围高温土壤的热量后相变为气态，并沿管道经冷媒分液头后进入热管冷凝段。冷凝段内气态冷媒将热量释放于周围低温土壤内。此时，水平地埋管内的换热流体不断吸收被加热土壤内的热量，并传递到热泵系统中。这样热量通过高温土壤、热管蒸发器、热管冷凝器、低温土壤、水平地埋管、热泵等多个部件的传递，完成了地埋管对周围及多方向远距离土壤热量的吸收。进一步地，多蒸发段重力式热管可根据实际需求灵活调整蒸发段数量、安装角度、延伸长度。采用冷媒分液头分别连接热管蒸发段和冷凝段，实现热管对不同方向、不同深度土壤热量的吸收，利用多蒸发段热管与地埋管耦合，延缓并减弱水平地埋管与土壤换热能力的衰减。相比现有技术，本技术的有益效果如下：1、本技术提供的多蒸发段热管耦合地埋管系统与现有的地埋管系统相比，可利用多个热管蒸发段实现多方向、远距离土壤热量与地埋管之间的快速传递。2、热管蒸发段设计可根据需求灵活调整，满足不同环境下的特殊需求。附图说明图1为本技术实施例提供的一种多蒸发段热管耦合地埋管系统的结构示意图；图中，1为多蒸发段重力式热管，2为热管冷凝段，3为蒸发段，4为冷媒分液头，5为水平地埋管，6为土壤。具体实施方式为了使得所属领域技术人员能够更加清楚本技术方案及原理，下面结合附图和具体实施例进行详细描述。本技术的内容不局限于任何具体实施例，也不代表是最佳实施例，本领域技术人员所熟知的一般替代也涵盖在本技术的保护范围内。如图1所示，本实施例提供一种多蒸发段热管耦合地埋管系统，包括设于土壤6中的水平地埋管5、埋设于水平地埋管5下方的多蒸发段重力式热管1，多蒸发段重力式热管1内部充有冷媒，多蒸发段重力式热管1包括底部的多个蒸发段3、多个蒸发段的顶部连接共同的热管冷凝段2。水平地埋管5和多蒸发段重力式热管1联合运行将土壤6的热量传递给热泵系统。多蒸发段重力式热管1设有冷媒分液头4，多个热管蒸发段3的顶部与冷媒分液头4底面的多孔接头焊接形成冷媒通道，而热管冷凝段2与冷媒分液头4上面的集管口焊接并形成冷凝通道。多个热管蒸发段3沿周向均匀分布。水平地埋管5顶端距离土壤6上表面1m。热管蒸发段以辐射形式均匀分布于周围土壤中，可吸收来自于不同方向土壤的热量。系统工作时，热管蒸发段内部的液态冷媒吸收周围高温土壤的热量后相变为气态，并沿管道经分液头后进入热管冷凝段。冷凝段内气态冷媒将热量释放于周围低温土壤内。此时，水平地埋管内的换热流体不断吸收被加热土壤内的热量，并传递到热泵系统中。这样热量通过高温土壤、热管蒸发器、热管冷凝器、低温土壤、水平地埋管、热泵多个部件的传递，完成了地埋管对周围及多方向远距离土壤热量的吸收。以上结合附图对本技术的实施例进行了详细阐述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，不脱离本技术宗旨和权利要求所保护范围的情况下还可以做出很多变形，这些均属于本技术的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多蒸发段热管耦合地埋管系统，其特征在于：包括设于土壤(6)中的水平地埋管(5)、埋设于水平地埋管(5)下方的多蒸发段重力式热管(1)，多蒸发段重力式热管(1)内部充有冷媒，多蒸发段重力式热管(1)包括底部的多个蒸发段(3)、多个蒸发段的顶部连接共同的热管冷凝段(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种多蒸发段热管耦合地埋管系统，其特征在于：包括设于土壤(6)中的水平地埋管(5)、埋设于水平地埋管(5)下方的多蒸发段重力式热管(1)，多蒸发段重力式热管(1)内部充有冷媒，多蒸发段重力式热管(1)包括底部的多个蒸发段(3)、多个蒸发段的顶部连接共同的热管冷凝段(2)。


2.根据权利要求1所述的多蒸发段热管耦合地埋管系统，其特征在于：多蒸发段重力式热管(1)设有冷媒分液头(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艳平，周锦志，季文慧，张楠，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51