[实用新型]一种土壤热质交换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤热质交换器，属于地下水开采的的节能增效技术领域。

背景技术

目前，利用地下水作为冷热源正越来越得到人们重视，但利用效率较低，主要是开采与利用的矛盾，埋管法地下水仅提供能量，其冷/热量通过载冷/热剂的传热来实现，但传热温差的存在导致其能量品质降低，直接开采还存在回灌的的问题。因此，现有技术对地下水开采和利用存在一定局限。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种土壤热质交换器，通过地下水出口管、地下水进口管、及热质交换通道和通道连接管形成循环回路，对地下水进行了充分冷却或加热，循环利用地下水，使得采集效率得到了提高，并解决开采存在回灌的问题。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种土壤热质交换器，包括地下水出口管、地下水进口管、位于地下土壤内的热质交换通道，其中所述热质交换通道的数量至少为两个；所述地下水出口管的一端连接外部冷热源设备的一端，外部冷热源设备的另一端与地下水进口管的一端连接；所述地下水出口管和地下水进口管的另一端分别伸入热质交换通道内；所述热质交换通道之间通过通道连接管连接形成循环回路。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述每个热质交换通道通过通道连接管至少连接一个热质交换通道。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述地下水进口管的另一端延伸至热质交换通道底端。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括用于固定地下水出口管和地下水进口管的上管帽，所述上管帽分别套置于地下水出口管、地下水进口管与地面相交处。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括下管帽，所述下管帽位于热质交换通道底端，且分别将通道连接管的一端和地下水出口管的另一端套置在内。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述热质交换通道由地面向土壤内部直接钻孔形成，或为管道伸入地下土壤内形成。

本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本实用新型的土壤热质交换器，通过地下水出口管、地下水进口管、及热质交换通道和通道连接管形成循环回路，对地下水进行了充分冷却或加热，使地下水温度经过热质交换后与当地地下水温度相等，这样最大限度的利用了地下水热资源，循环利用地下水，使得采集效率得到了提高，并解决开采存在回灌的问题。通过交换器做到了“采能不采水”，实现地下水量“零开采”，进一步地节约了能量，保护了地下水资源。

附图说明

图1为本实用新型的土壤热质交换器的结构示意图。

其中标号解释：1-地下水出口管，2-地下水进口管，3-上管帽，4-热质交换通道5-下管帽，6-通道连接管。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。

如图1所示，本实用新型设计了一种土壤热质交换器，包括地下水出口管1、地下水进口管2、位于地下土壤内的热质交换通道4，其中所述热质交换通道4的数量至少为两个；所述地下水出口管1的一端连接外部冷热源设备的一端，外部冷热源设备的另一端与地下水进口管2的一端连接；所述地下水出口管1和地下水进口管2的另一端分别伸入热质交换通道4内；所述热质交换通道4之间通过通道连接管6连接形成循环回路。

对于每个热质交换通道4，可以由地面向土壤内部直接钻孔形成，或为管道伸入地下土壤内形成，为地下水流动提供相应的通道，实现热质交换。

对于热质交换通道4的数量可根据具体地质条件，进行热质交换通道4的多个布局，但至少为两个，热质交换通道4之间通过通道连接管6连接形成串联或并联，即每个热质交换通道4通过通道连接管6至少对应连接一个热质交换通道4。例如可以是地下水出口管1所在的通道连接管4数量为1个，地下水进口管2所在的热质交换通道4也为1个，则热质交换通道4之间通过通道连接管6串联起来，形成串联的结构。也可以是地下水出口管1所在的通道连接管4数量为1个，地下水进口管2所在的热质交换通道4为1个以上，使得每个下水进口管2所在的热质交换通道4分别通过通道连接管6与地下水出口管1所在的通道连接管4连通，形成并联的结构。多个串联结构相连可以形成多级串联，串联与并联相连形成混联。

通道连接管6的一端连接地下水进口管2所在的热质交换通道4时，可以低于当地地下水水位，而通道连接管6的另一端直接通入地下水出口管1的底部，使得热质可以再进行二次与地下水融合，达到降温或者升温。