地埋管换热器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地埋管换热器系统。该系统包括深埋在地下的多个Ｕ形管换热器，各Ｕ形管换热器的上端的两个端口分别通过水平埋管连接到分集水器上，各水平埋管埋设在地表的土壤中，所述分集水器连接到控制机组；所述水平埋管上设置有保温装置。本实用新型专利技术提供的地埋管换热器系统结构简单，可有效避免冬季供暖时的热量损失，提高整个地埋管换热器系统的供暖效果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及换热
，尤其涉及一种地埋管换热器系统。
技术介绍
垂直埋管地源热泵技术是一种可再生能源技术，其是利用土壤一年四季温度稳定 的特点，冬季可将土壤能作为热泵供暖的热源，夏季可将土壤能作为空调的冷源。目前，垂 直埋管地源热泵技术已被广泛应用于建筑领域中，其具有以下优点(1)效率高，土壤的温 度冬季高于环境温度，夏季低于环境温度，使得地源热泵与传统的空调系统相比，冬季运行 更加高效节能，热泵机组效率要比传统空调系统高出40%以上；(2)环境效益显著，由于地 源热泵利用的是可再生能源，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，保护 了用能区域的环境；(3)可满足各种功能需求，地源热泵可用于供暖、制冷，还可提供生活 用热水等。图1为现有地埋管换热器系统的结构示意图。如图1所示，利用地源热泵技术的 地埋管换热器系统主要包括u形管换热器1、水平埋管2、分集水器3和控制机组4，其中， U形管换热器1深埋在地下，U形管换热器1的上端的两个端口通过水平埋管2连接到两个 分集水器3上，分集水器3连接到控制机组4，这样通过控制机组4的控制，即可循环更换U 形管换热器1内的液体，利用液体与地下土壤的热交换实现空调作用。目前，连接U形管换 热器1和分集水器3的水平埋管2通常埋设在具地表1米左右的地表的土壤中，以用于将 U形管换热器1内的液体引导至分集水器3，或将分集水器3内的液体引导至U形管换热器 1，实现液体在U形管换热器1内的流动。但是，现有地埋管换热器系统在进行液体循环换热过程中，埋设在靠近地表的土 壤中的水平埋管也会不断地与其外界的土壤进行热交换，这样，在冬季需要供暖时，从深埋 在地下的U形管换热器传过来的较高温度的液体，就会在水平埋管与具有较低温度的周围 土壤进行热交换，从而对整个换热器系统从大地吸取的热量造成损失，造成冬季供暖时，水 温较低，影响整个换热器系统冬季的供暖效果。
技术实现思路
本技术提供一种地埋管换热器系统，可有效解决现有换热器系统中水平埋管 与土壤之间的热交换造成的能量的损失，可有效提高整个地埋管换热器系统冬季的供暖效^ ο本技术提供一种地埋管换热器系统，包括深埋在地下的多个U形管换热器， 各U形管换热器的上端的两个端口分别通过水平埋管连接到分集水器上，各水平埋管埋设 在地表的土壤中，所述分集水器连接到控制机组；所述水平埋管上设置有保温装置。上述的地埋管换热器系统中，各水平埋管形成水平埋管组，所述保温装置为套设 在所述水平埋管组上的保温层。或者，各水平埋管上分别套设有保温层，套设在各水平埋管 上的保温层组成所述保温装置。且所述保温层可为泡沫塑料层。3本技术提供的地埋管换热器系统，通过在水平埋管上设置保温装置，可有效 避免地埋管换热器系统冬季供暖时，其内液体在流经水平埋管时与外界土壤热交换造成的 热量损失，减少了冬季供暖时的热量损失，可有效提高整个地埋管换热器系统的供暖效果。附图说明图1为现有地埋管换热器系统的结构示意图；图2为本技术地埋管换热器系统实施例的结构示意图；图3为本技术实施例中U形管换热器与水平埋管连接的示意图。附图标记I-U形管换热器；2-水平埋管； 3-分集水器；4-控制机组； IO-U形管换热器；20-水平埋管；30-分集水器； 40-控制机组；50-保温装置。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本技术保护的范围。专利技术人在对现有地埋管换热器系统研究中发现，现有地埋管换热器系统在设计 时并未考虑埋设在靠近地表的水平埋管的影响，即未考虑液体经过水平埋管时产生的热 交换，因此，水平埋管均是裸露的埋设在靠近地表的土层中，而这种裸露埋设水平埋管的 方式，使得水平埋管换热器系统冬季供暖时，由于整个系统中水平埋管中最低的水温约为 5°C，而水平埋管外界的土壤的温度一般会远低于5°C，此时，水平埋管内具有较高温度的液 体必然与外界具有较好温度的土壤进行热交换，而热交换过程会造成整个换热器系统的热 量损失，从而影响整个换热器系统的供暖效果。鉴于此，专利技术人提出了在水平埋管上设置保 温装置的技术方案，以避免冬季供暖时因水平埋管处造成的热量损失的问题，可有效提高 整个换热器系统的供暖效果，下面将以具体实施例对本技术技术方案进行说明。图2为本技术地埋管换热器系统实施例的结构示意图；图3为本技术实 施例中U形管换热器与水平埋管连接的示意图。如图2和图3所示，本实施例地埋管换热 器系统包括多个U形管换热器10，U形管换热器10深埋在地下，以便于U形管换热器10内 的液体与地下土壤之间进行热交换；U形管换热器10上端的两个端口分别通过水平埋管20 连接到分集水器30上，分集水器30又通过管道连接到控制机组40上，其中，控制机组40 可控制液体的流动速度和方向，以便通过控制机组40的控制，使得U形管换热器10内的液 体流动速度在所需范围，U形管换热器10内液体可与地下土壤之间进行有效地换热；此外， 水平埋管20上还设置有保温装置50，用于防止水平埋管20内的液体与外界的土壤进行热 交换，以避免液体经过该水平埋管20时与靠近地表的土壤进行热交换，从而可避免热量的 损失。本实施例中，各水平埋管20上可分别套设有保温层，套设在各水平埋管20上的保温层组成上述的保温装置50，具体地，如图2和图3所示，保温装置50具体可由套设在各水 平埋管20上的保温层组成，该保温层可为在现场发泡成型的泡沫塑料，也可以是由管路形 状的保温层成品套在管路上，并用防水胶带固定而成。本实施例中，保温层也可以是由其它 各种保温材料制作而成，且可根据不同保温材料以及保温的需要，设置合适厚度的保温层， 本实施例中对此并不做限制，只要保护装置可以起到较好的保温效果即可。本实施例中，由于各U形管换热器10连接到分集水器30的水平埋管20管径较小， 且整个系统中水平埋管20的管路数量较多，若对每条水平埋管20分别进行保温处理，则将 会增加系统布置难度和成本，造成系统实际实施过程中施工难度较大，因此，本实施例还可 将各水平埋管20形成水平埋管组，该保温装置50为套设在水平埋管组上的保温层。本实施例中通过设置保温装置50，可有效避免流经水平埋管20的液体与外界土 壤进行热交换，因此，该水平埋管20的埋设深度也可相应的降低，可有效减少水平埋管20 埋设时的施工难度，同时，也可有效保证整个换热器系统的换热效果。本实施例地埋管换热器系统可作为建筑的供暖和供冷系统，在夏季向建筑供冷， 冬季向建筑供暖。当夏季向建筑供冷时，地埋管换热器系统可将建筑内多余热量排入大地， 同时，将经过与大地换热后较低温度的液体输送到建筑物的制冷系统，对建筑供冷；当冬季 向建筑供暖时，地埋管换热器系统可通过热交换的方式，将其内的液体温度增大并输送到 建筑的供暖系统中，从而为建筑供暖。可以看出，在冬季供暖时，由于水平埋管埋设在靠近 地表位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地埋管换热器系统，包括深埋在地下的多个Ｕ形管换热器，各Ｕ形管换热器的上端的两个端口分别通过水平埋管连接到分集水器上，各水平埋管埋设在地表的土壤中，所述分集水器连接到控制机组；其特征在于，所述水平埋管上设置有保温装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱清宇，沈亮，肖龙，杨灵艳，钱程，吕晓辰，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[]