[发明专利]螺旋式土壤储能装置

说明书

本发明涉及螺旋式土壤储能装置，包括地表平台以及储能堆。所述的地表平台安装于地面上，地表平台上呈矩形阵列分布有若干个通孔，每个通孔对应有一个储能堆。所述的储能堆包括螺旋管以及与螺旋管上方贯通连接的垂直管，螺栓管埋入土壤中。垂直管上端罩设有上端盖，上端盖上设有进液支管以及回液支管，地表平台上架设有回液总管以及进液总管，进液支管与进液总管贯通连接，回液支管与回液总管贯通连接。本发明可将夏季提取的热能以及冬季提取的冷能存储在土壤内部，便于冬天制暖、夏天制冷，同时可自由调节储能堆的深度，跟不同深度区域的土壤进行热交换，避免位置不动造成土壤的热失衡，影响储能效果。

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，具体涉及为螺旋式土壤储能装置。

背景技术

受太阳辐射以及地球内热影响，土壤具有温度，且不同深度的土壤温度也有所不同。同时，土壤的温度具有周期性变化，因为随着太阳辐射昼夜或季节变化，地表温度亦随之发生周期变化。在每一个温度变化周期里，各出现一次最高值和一次最低值。随着土壤深度的增加，其温度最高或最低出现的时间逐渐延迟。同时，随着土层深度的增加，土温的年变幅将迅速变小。土温日变化与年变化相类似，表层土温变幅远大于深层土壤，而且20cm土层日变化曲线几乎呈平行线，也就是说，土壤温度日变化幅度低于年变幅。

利用土壤温度的特性，新的土壤储能技术随之而来，尤其是近些年的地源热泵技术。但是地源热泵安装深度固定不变，且安装位置也不会发生改变，改变起来工程量很大，相当于重新进行安装。但这必然造成了地源热泵使用一段时间后，其周围的土壤释放量大于吸收量，或吸收量大于释放量，造成热失衡，影响地缘热泵的使用效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种螺旋式土壤储能装置，本发明可将夏季提取的热能以及冬季提取的冷能存储在土壤内部，便于冬天制暖、夏天制冷，同时可自由调节储能堆的深度，跟不同深度区域的土壤进行热交换，避免位置不动造成土壤的热失衡，影响储能效果。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

螺旋式土壤储能装置，包括地表平台以及储能堆。

所述的地表平台安装于地面上，地表平台上呈矩形阵列分布有若干个通孔，每个通孔对应有一个储能堆。

所述的储能堆包括螺旋管以及与螺旋管上方贯通连接的垂直管，螺栓管埋入通孔正下方的土壤中，螺旋管内部中间设有第一隔板，第一隔板将螺旋管内部分割有两个腔体，两个腔体位于螺旋管末端的位置贯通连接。

所示的垂直管内部中间设有第二隔板，第二隔板将垂直管内部分割有两个独立的第一流道，两个第一流道分别与螺旋管内部两个腔体一一对应，垂直管上端通过通孔穿设置地表平台上方。

垂直管上端罩设有上端盖，上端盖上设有进液支管以及回液支管，进液支管以及回液支管分别与两个第一流道贯通连接。

进液支管以及回液支管上均设有电控阀，地表平台上架设有回液总管以及进液总管，进液支管与进液总管贯通连接，回液支管与回液总管贯通连接。

优选的，所述的螺旋管外侧设有三角形的切割面，第一隔板中间设有相变管，相变管内部设有相变储温材料。

优选的，第二隔板顶面内凹有第一凹槽，第一凹槽底部设有第一螺纹孔。

上端盖底面凸设有定位块，定位块插设于第一凹槽内部。

上端盖中心穿设有紧固螺栓，紧固螺栓与第一螺纹孔螺纹连接。

优选的，相邻两个螺旋管之间呈高低交错布置，位置低的螺旋管的垂直管上方连接有加长杆。

所述的加长杆内部以及顶端的结构与垂直管相同，加长杆的第三隔板下端面内凹有滑槽，滑槽位于加长杆侧壁上设有贯通的滑道，滑槽顶面向下固定有螺杆。