[发明专利]一种基于空气介质的地埋套管式换热装置

说明书

本发明提供一种基于空气介质的地埋套管式换热装置，其有别于基于水源介质的地能换热结构，在自身能耗指标及建设成本方面进一步提高了实用性能和效果。其包括内绝热管、外换热管、用于埋于地下10米‑100米的底部连通腔。本发明利用地下土壤自身20℃左右的恒温特性，仅需采用风机提供动力即可，不受地域、气候的影响，具有较好的节能效果和适应性。而由于采用内外套管式结构、螺旋形凸起或翅片的设置，及保温层的设置，有效降低了内绝热管与外界环境的接触，大幅提升换热效率和恒温效果。经实际测定，采用本发明，利用地下土壤自身的20℃恒温特性作为温度调节源，仅需采用风机提供动力即可，不受地域、时间的影响，具有较好的节能效果和适应性。

技术领域

本发明涉及节能环保领域，具体为一种基于空气介质的地埋套管式换热装置。

背景技术

公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。其中，基站的通信基站通常分为两类，一种是机房内放置数台通信设备及ups电源的宏站；一种是内置设备和ups电源的户外机柜的一体化站。

而我国大部分通信基站都是修建在户外的高山上，特别是在夏季，户外温度高导致基站内存放设备的机房温度也非常高，按照一贯的方式都是采用空调对机房进行降温，对设备区域温控在45℃以下，对ups电源区域温控要求在30℃以下。一般情况下，宏站机房根据具体情况配置一到三台空调，在机房内完成上述温控要求；一体化站中，设备柜通过内外风独立循环结构采用强制换热方式进行柜内制冷，保证设备柜内＜45℃，含ups电源的机柜配置机柜式空调，保证电源机柜内＜30℃。这种模式一直以来都在使用在各种基站机房，但是空调的维护费用和运作成本非常高，空调系统一年消耗的电费占基站总电耗的30%~60%，且还不算上空调的维护维修费用。因此对于整个基站系统而言，不仅维护维修费用高，而且消耗大量的能源。

为此，本发明提供一种基于空气介质的地埋套管式换热装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：提供一种高效的换热结构，有效降低用于基站机房降温的空调能耗，具体为一种基于空气介质的地埋套管式换热装置。本发明利用地下土壤自身的20℃恒温特性作为温度调节的源头，仅需采用风机提供动力即可，不受地域、时间的影响，具有较好的节能效果和适应性。而由于采用内外套管结构、螺旋形凸起或翅片的设置，及保温层的设置，有效降低了内绝热管与外界环境的接触，大幅提升换热效率和换热效果。经实际测定，采用本发明，密闭空间内的温度可以在20~30℃区间内实现精准控制，有效保证设备的正常运行；夏季制冷的电能消耗降低至现有空调制冷的百分之五以下。同时，对于高寒地区，本发明还能提供20℃±10区间的超低能耗恒温效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于空气介质的地埋套管式换热装置，包括内绝热管、外换热管、埋于地下10米-100米的底部连通腔，所述内绝热管的外径小于外换热管的内径，所述内绝热管包括用于与待换热设备相连的内管地上端、与内管地上端相连的内管地下端，所述外换热管包括用于与换热气体相连的外管地上端、外管地下端；

所述外管地下端与外管地上端相连且换热气体能通过外管地上端进入外管地下端，所述内绝热管与外换热管之间的环腔为换热腔且气体能通过换热腔与土壤进行换热，所述内管地下端位于外管地下端内侧且经换热腔换热后的气体能通过内绝热管流出，所述外换热管通过底部连通腔与内绝热管相连且底部连通腔能将换热腔内的气体导入内绝热管；

所述内绝热管外壁设置有螺旋形凸起或翅片且通过外换热管进入的气体能在螺旋形凸起或翅片作用下进行混合。

所述内绝热管采用绝热材料制备而成，所述外换热管、底部连通腔采用金属材料制备而成。