[发明专利]导管式地热交换器

说明书

 

所属技术领域： 

本发明涉及一种热交换器，尤其是一种能直接将地热能传送到地上的导管式地热交换器。

背景技术：

浅层地热能是指地表以下一定深度范围内，温度低于25度，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源，是一种可再生、清洁能源。目前地热能的直接利用发展十分迅速，已广泛应用于工业加工，民用采暖、洗浴、医疗、农业温室、农田灌溉、土壤加温、水产养殖、畜禽饲养等各个方面，收到了良好的经济技术效果益，节约了能源。地热能的直接利用，技术要求低，所需设备较为简易。在直接利用浅层地热能的系统中，通常都是用泵将地热流抽上来，通过热交换器变成热气和热液后使用，需要消耗大量的电能，成本较高。  

发明内容：

   本发明的目的是提供一种不需要用泵抽，能直接将地热能传送到地上利用的导管式地热交换器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种导管式地热交换器，包括吸热管、导热管、散热管和热媒，其特征是：吸热管在地下最深处，散热管在地上，在吸热管和散热管之间连接一个导热管，吸热管吸收地热后传给热媒，热媒携带着热量经过导热管，在散热管内进行热交换，经散热管传到地上。 

根据所述的导管式地热交换器，其特征在于：所述吸热管由易导热、抗腐蚀金属材料铸造而成，深入到井筒的地下水中。  

根据所述的导管式地热交换器，其特征在于：所述导热管为铝塑管或塑料管，导热管外表面设有保温层，导热管的内表面设有竖向槽沟。

根据所述的导管式地热交换器，其特征在于：所述散热管为易导热、抗腐蚀金属管，上端焊接一个球形金属壳，内表面上设有竖向槽沟。

根据所述的导管式地热交换器，其特征在于：所述热媒为临界温度高，冷凝温度低的液体制冷剂，装入导管式地热交换器内，充满整个吸热管。

本发明的有益效果是，能直接利用地热能，技术要求低，所需设备较为简易，易于制造与安装，一次性投入，可长久使用，降低供暖成本。不需要任何外在动力，就可以把地下热能源源不断地送到地上，能广泛应用于民用采暖、农业温室、水产养殖、畜禽饲养等各个方面，安全、环保、节约能源。 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的纵剖面结构示意图。

图2是本发明的安装示意图。

图中1吸热管、2导热管、3散热管、4热媒、5保温层、6井筒、7地下水。 

具体实施方式：

如图1、2所示，一种导管式地热交换器，包括吸热管1、导热管2、散热管3和热媒4，其特征是：吸热管1在地下最深处，散热管3在地上，在吸热管1和散热管3之间连接一个导热管2，吸热管1吸收地热后传给热媒4，热媒4携带着热量经过导热管2，在散热管3内进行热交换，经散热管3传到地上。吸热管1由易导热、抗腐蚀金属材料铸造而成，深入到井筒6的地下水7中。导热管2为铝塑管或塑料管，导热管2外表面设有保温层5，导热管2的内表面设有竖向槽沟。散热管3为易导热、抗腐蚀金属管，上端焊接一个球形金属壳，内表面上设有竖向槽沟。热媒4为临界温度高，冷凝温度低的液体制冷剂，装入导管式地热交换器内，充满整个吸热管1。

原理及操作过程：在需要供暖的大棚或房屋内先钻数个井筒6，井筒6深度可以为十几米、几十米或几百米，以钻到地下水7为宜。然后将导管式地热交换器的吸热管1一端插入井筒6内，没入到地下水7中，使散热管3露出地面并将井筒口与导管式地热交换器之间密封住。用抽气机将导管式地热交换器内的空气抽出，加入适量的热媒4作制冷剂。在寒冷的冬季，由于地面温度低，地下温度较高，二者之间存在着很大的温差。当热媒4在吸热管1内吸收热量后发生汽化，高温的蒸汽沿着导热管2上升，到达散热管3后，由于散热管3周围的温度较低，高温的蒸汽被冷却、液化，放出热量。液化后的热媒4顺着散热器3和导热管2内表面上的竖向槽沟流回吸热管1，在吸热管1处吸收热量发生汽化，变成高温蒸汽上升。如此不停地进行热交换，把地下的热能源源不断的送到地上，使大棚或房屋内的温度不断升高。