[发明专利]地埋换热器、地源热泵系统及地埋换热器施工方法

说明书

本发明提供一种地埋换热器、地源热泵系统及地埋换热器施工方法，所述地埋换热器包括主换热管以及连接在主换热管底端的配重；主换热管包括中心管及套在中心管外侧的透水管，透水管设置为水能够透过透水管的管壁且能在透水管的管壁内流动，中心管的顶端设置有出水支管，透水管的顶端设置有进水支管；其中，中心管的下部位置设置为与透水管连通；在主换热管位于地下的安装孔中时，透水管和安装孔之间的环状空间填充的固井材料形成包裹在透水管外侧的隔水层，从进水支管进入到透水管的管壁内的水能够从下部位置进入到中心管内，并从中心管向上流动至出水支管。本发明提供的技术方案中，地埋换热器的换热能力得到提升。

技术领域

本发明涉及热源地泵技术领域，具体地，涉及一种地埋换热器、地源热泵系统及地埋换热器施工方法。

背景技术

地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能，包括地表水，土壤、地下水等的能量)的既可供热又可制冷的高效节能系统。

地源热泵通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在埋于地下的热交换器与热泵机组之间流动，实现系统与大地之间的热交换。

目前，埋于地下的热换热器通常采用单U或者双U型埋管换热器，但是单U或者双U型埋管换热器采用的是PE管材，导热系数大约为土壤的30％，在循环介质和地层之间形成热阻，换热效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种地埋换热器、地源热泵系统及地埋换热器施工方法，以解决现有技术中的埋管换热器换热效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种地埋换热器，所述地埋换热器包括主换热管以及连接在所述主换热管底端的配重；

所述主换热管包括中心管及套在所述中心管外侧的透水管，所述透水管设置为水能够透过所述透水管的管壁且能在所述透水管的管壁内流动，所述中心管的顶端设置有与所述中心管连通的出水支管，所述透水管的顶端设置有与所述透水管的管壁连通的进水支管；其中，所述中心管的下部位置设置为与所述透水管连通；

在所述主换热管位于地下的安装孔中时，所述透水管和所述安装孔之间的环状空间填充的固井材料形成包裹在所述透水管外侧的隔水层，从所述进水支管进入到所述透水管的管壁内的水能够从下部位置进入到所述中心管内，并从所述中心管向上流动至所述出水支管。

优选地，所述中心管的下部位置设置有多个与所述透水管连通的过水通道。

优选地，所述配重包括沿向下的方向截面逐渐缩小的锥形体。

优选地，所述地埋换热器还包括位于所述透水管的顶端且套在所述中心管的外侧的套管，所述进水支管与所述套管连通。

优选地，所述地埋换热器还包括包裹在所述透水管外侧的用于透水隔土的滤层，所述隔水层形成在所述滤层的外侧。

根据本发明的另一方面，还提供一种地源热泵系统，所述地源热泵系统包括热泵机组、循环水泵以及埋入地下的如上所述的地埋换热器；

其中，所述地埋换热器的所述出水支管和所述进水支管分别与所述热泵机组连接，在所述循环水泵的作用下，循环水在所述热泵机组和所述地埋换热器之间循环。

根据本发明的再一方面，还提供一种地埋换热器施工方法，所述方法包括：

在地面钻孔形成具有预定孔径和预定深度的竖直安装孔；

将如上所述的地埋换热器的所述主换热管竖直地放入所述安装孔，其中所述主换热管底端的配重朝下放入；

在所述安装孔和所述地埋换热器之间的环状空间灌入固井材料，所述固井材料在所述主换热管的外侧形成隔水层。

优选地，所述将如上所述的地埋换热器的所述主换热管竖直地放入所述安装孔，包括：