[发明专利]一种斜向埋管地源热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种斜向埋管地源热交换器。

背景技术

土壤(地)源空调系统是把热交换器埋于地下，通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温。同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。

目前，对土壤(地)源空调系统是把热交换器的安装方式主要分水平埋管与垂直埋管两种方式。

对于目前地下埋管换热器主要的两种形式即水平埋管和垂直埋管。选择哪种形式取决于现场可用地表面积、当地岩土类型以及钻孔费用。

水平埋管优点：通常是浅层埋管，可采用人工开挖，初投资比垂直埋管小些，应用广泛，使用者易于掌握，施工受地质影响小。缺点：占地面积大，受地面温度影响大（水平埋管深度约为1.5-2.0m，处于外热层），水泵耗电量大。

垂直埋管优点：占用面积小，管路及水泵用电少，热源较为恒定，受地表温度影响小（垂直埋管深度约为30-120m，处于常温层），换热性能比水平埋管好。缺点：钻井成本高，施工受地质影响比较大。

由于垂直埋管热源温度稳定，受地表温度影响小，使得空调效果舒适稳定，高效节能，清洁环保，所以在实际工程应用中，一般都采用垂直埋管。

不论是水平埋管还是垂直埋管的大规模地源热泵管群，由于其埋管布置密集，在中心区域会造成土壤的热堆积，土壤温度的升高如果得不到及时的恢复，将对换热性能造成很大的影响，所以对管间距有比较严格的要求（垂直埋管管间距4.5-6m）。同时由于大规模地埋管的布置，对系统的稳定性及控制是一个很大的考验，由于管路多，布置密集，如果单一管路发生故障，对其它管路造成影响则会影响系统的稳定运行。

因此急需一种改进的技术来解决上述技术缺陷。

发明内容

本发明提供了一种斜向埋管地源热交换器。

本发明针对上述技术缺陷所提出的技术方案是：

一种斜向埋管地源热交换器，包括壳体、进水母管、出水母管和管孔，所述壳体底部周围设有多个管孔，所述壳体内部固定连接进水母管和出水母管，所述进水母管上固定连接进水三通，所述进水三通连接进水管，所述出水母管上固定连接出水三通，所述出水三通连接出水管，所述进水母管和出水母管之间固定连接多个U型换热管，所述U型换热管通过管孔穿过壳体。

所述进水母管和出水母管为圆形闭合管圈。

所述进水母管、出水母管和U型换热管材料为PE。

所述U型换热管和水平线之间的夹角α为15-60度。

本发明的有益效果是：改变原来垂直埋管的打井方式，改为斜向打井埋管，地热常温层为30-120m之间，斜向打井可以在此区间依据不同的埋管角度增大管的换热面积，斜向埋管，随着埋管深度的增加，管与管之间的热干扰会越来越小，地埋管上端集中在一个适当尺寸的圆形地埋管理井，对地埋管进行串联或并联连接，实现管路末端连接集中管理。

附图说明

图1为本发明的剖面图。

图2为本发明的俯视图。

其中：1、壳体，2、进水母管，3、出水母管，4、管孔，5、U型换热管，6、出水三通，7、进水三通，8、进水管，9、出水管。

具体实施方式

一种斜向埋管地源热交换器，包括壳体1、进水母管2、出水母管3和管孔4，壳体1底部周围设有多个管孔4，壳体1内部固定连接进水母管2和出水母管3，进水母管2上固定连接进水三通7，进水三通7连接进水管8，出水母3管上固定连接出水三通6，出水三通6连接出水管9，进水母管2和出水母管3之间固定连接多个U型换热管5，U型换热管5通过管孔4穿过壳体1，进水母管2和出水母管3为圆形闭合管圈，进水母管2、出水母管3和U型换热管5材料为PE，U型换热管5和水平线之间的夹角α为15-60度，改变原来垂直埋管的打井方式，改为斜向打井埋管，地热常温层为30-120m之间，斜向打井可以在此区间依据不同的埋管角度增大管的换热面积，斜向埋管，随着埋管深度的增加，管与管之间的热干扰会越来越小，地埋管上端集中在一个适当尺寸的圆形地埋管理井，对地埋管进行串联或并联连接，实现管路末端连接集中管理。