[发明专利]一种可控性浅层地温能冷热交换平衡装置

说明书

本发明属于地热开发利用设备技术领域，提出一种可控性浅层地温能冷热交换平衡装置，包括立式的浅层地埋管群，浅层地埋管群中设置有多个朝上延伸出地面的冒口群，冒口群的顶部设置有地上管群，地上管群包括多个开口朝下的U型管，U型管与冒口连接并与浅层地埋管群构成蛇形结构，地上管群的外部设置有密室，密室的顶部设置有光伏发电组件，密室的内部设置有与其侧壁活动连接的笼架，笼架与地上管群交叉配合，密室的内部设置有位于笼架上方的加热板组，密室的底部设置有埋设于地下并位于浅层地埋管群以上的地笼，相邻的地笼通过联锁组件连接，密室的侧面设置有风机。本装置设计合理、结构简单、控制与平衡性能较好、便于实施，适合大规模推广。

技术领域

本发明属于地热开发利用设备技术领域，尤其涉及一种可控性浅层地温能冷热交换平衡装置。

背景技术

地热能为可再生清洁能源。地热能可分为浅层地热能、中深层地热能和深层地热能三种类型。深层地热能的利用主要是干热岩发电，中深层地热能利用主要是地热水，而浅层地热能主要利用土壤地热，浅层地热能属于一种可再生的清洁能源，分布广泛，获取方便，利用热泵技术只需要消耗少量的电，就可以为建筑供热和制冷。

不过，由于土壤平均温度相对较低，具有冷热负荷易不平衡的特点，所以在利用浅层地温能来实现进行供暖和供热水的话，在供暖品质和热水品质上还存在很大的不足。现有专利CN202121874150.7公开了一种主动型浅层地温能冷热平衡装置，包括地埋循环管和循环泵机组，所述地埋循环管的表面固定设置有防护管，所述防护管侧壁的中部固定设置有第一活塞缸，所述第一活塞缸固定设置在地埋循环管的表面。该装置通过压力油带动第一活塞向下移动，第一活塞通过第一活塞杆配合驱动头带动橡胶膜发生形变并向地埋循环管的内部反复凹陷，可阻碍地埋循环管内壁污垢的形成，同时橡胶膜带动活动杆移动，进一步阻碍地埋循环管内壁污垢的形成，且通过设置活动杆和连接簧，使得当地埋循环管内部液体流动时活动杆和连接簧一直处于活动状态不易在地埋循环管的内部形成污垢，从而实现了避免污垢形成的目的。该装置只是从除垢方面来改善冷热循环，但容易地埋循环管的数量较多，且很多埋设的话深度也比较大，利用该装置除垢的话存在一定的难度，冷热平衡性能还有待进一步改善。

发明内容

本发明针对上述在浅层地温能的开发与利用方面所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、控制与平衡性能较好且便于实施的一种可控性浅层地温能冷热交换平衡装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的一种可控性浅层地温能冷热交换平衡装置，包括立式的浅层地埋管群，所述浅层地埋管群设置在地热站的地下，所述浅层地埋管群中设置有多个朝上延伸出地面的冒口群，所述冒口群包括多个均匀分布且位于同一水平的冒口，所述冒口群的顶部设置有地上管群，所述地上管群包括多个开口朝下的U型管，所述U型管与冒口连接并与浅层地埋管群构成蛇形结构，所述地上管群的外部设置有密室，所述密室的顶部设置有光伏发电组件，所述密室的内部设置有与其侧壁活动连接的笼架，所述笼架与地上管群交叉配合，所述密室的内部设置有位于笼架上方的加热板组，所述密室的底部设置有埋设于地下并位于浅层地埋管群以上的地笼，相邻的地笼通过联锁组件连接，所述密室的侧面设置有风机。

作为优选，同一地上管群中的多个U型管按照由外向内的顺序其竖直长度逐渐变长。

作为优选，所述地热站包括多排地上管群，相邻的地上管群间隔分布，相邻排的地上管群水平交错分布。

作为优选，相邻排的地上管群之间设置有地井盖，所述地井盖呈长条形，所述地井盖与设置在地热站的地井槽配合，所述地笼的一部分设置在地井槽中。

作为优选，所述联锁组件包括U型的母管，所述母管的端口设置有与其插接并呈U型的公管。

作为优选，所述母管上设置有多对水平贯穿其侧面的自锁孔，所述公管上设置有多对与自锁孔配合的自锁销，所述自锁销的端部为朝母管方向倾斜的楔面，所述自锁销之间设置有复位弹簧。