[实用新型]不锈钢套管式地埋管换热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地热系统，更具体地说，涉及一种不锈钢套管式地埋管换热系统。

背景技术

地源热泵作为一种节能环保的可再生能源应用技术，近年来得到快速发展应用，具有巨大的市场潜力。

目前，常用的地埋管换热系统的管材一般采用塑料管，如聚乙烯或聚丁烯管材等。但由于塑料材料的导热系数较小，需要较大的地下换热面积，并且钻井较深在80m～100m，因此需要较大的钻井成本以及较多的占地面积。为此，目前还常采用单U或双U型管，以增加地下换热面积。但由于单井内的两路(单U)或四路(双U)管内的流速均为同一流速，高密度集中在同一井内，会存在热短路情况，以至于降低了热交换效率。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种不锈钢套管式地埋管换热系统，不但能够提高导热系数，减少埋管钻井深度和占地面积，还提高了换热效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该不锈钢套管式地埋管换热系统，包括设于钻井内的不锈钢套管式地埋管、地源热泵机组的循环水泵和地源侧换热器，不锈钢套管式地埋管包括材料为不锈钢的内、外管，外管下端封闭，上端通过流入管路与地源侧换热器相连，内管设于外管内并通过下端开孔与外管相通，内管上端通过回流管路依次与循环水泵、地源侧换热器相连以形成闭式回路。

所述的不锈钢套管式地埋管包括分设于钻井内的数组内、外管，各组之间的流入管路和回流管路分别通过水平管路相汇集成总管路系统。

在上述技术方案中，本实用新型的不锈钢套管式地埋管换热系统包括不锈钢套管式地埋管、地源热泵机组的循环水泵及其地源侧换热器，通过对管径大的外管输入流体，能够增大与土壤的换热面积，并减低流速来提高换热效果，通过管径小的内管，能够提高流速，使得换热后的流体迅速回流至地源侧换热器进行换热，避免了热短路损失，为用户侧提供空调冷热水至末端。另外，采用具有较佳导热系数的不锈钢材料，不但能够减少钻井深度及成本，还能够减少土壤对管壁的腐蚀，有利于确保地埋管的长期使用。

附图说明

图1是本实用新型的不锈钢套管式地埋管换热系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1所示，本实用新型的不锈钢套管式地埋管换热系统10包括设于钻井1内的不锈钢套管式地埋管11、地源热泵机组的循环水泵12和地源侧换热器13，不锈钢套管式地埋管11包括材料为不锈钢的内、外管112、112，外管112下端封闭，上端通过流入管路113与地源热泵机组的地源侧换热器13相连，内管设于外管112内并通过下端开孔与外管112相通，内管111上端通过回流管路114依次与地源侧换热器13、循环水泵12相连以形成闭式回路。另外，在实际制作过程中，可在外管112上端设置一顶板，顶板上预留有焊接流入管路113以及回流管路114的两个通孔，并将内管111上端与其对应的顶板通孔相焊接固定。

在此需要说明的是，所述的不锈钢套管式地埋管11的数量可根据实际设计施工需求进行相应选择，图1中所示的地埋管11共有N组，分别设于相应的钻井1内，并且各组之间的流入管路113和回流管路114分别通过水平管路相汇集形成总管路系统。

使用时，通过地源热泵机组的地源侧交换器13将流体输入外管112后，由于外管112管径截面大，换热面积也大，使得流体能够以缓慢的流速从上至下与土壤进行充分换热，换热后的流体经内管111下端进入内管111，由于内管111管径截面小，从而加快了流体的流速，使得换热后的流体迅速回流至地源热泵机组的地源侧换热器13进行换热，避免了热短路损失，为用户侧提供空调冷热水至末端2。

综上所述，采用本实用新型的不锈钢套管式地埋管换热系统10，具有以下优势：

1、由于采用不锈钢金属管材，换热效率高，大大减少了需要的换热系统面积，从而减少埋管钻井1深度(一般20m左右)和占地面积，降低初投资，提高系统效率，并提高了推广适用性；

2、由于采用不锈钢金属管材，避免了在土壤中的管壁腐蚀，以确保地下埋管的长期可靠性；

3、由于管型采用了套管式，进入的流体在管径截面大的外管112流动，充分与管壁外土壤进行热交换，而内管111为回水管，管径截面较少，流速很快，使得经过热交换的回水快速流回机组，避免热量损失，换热效率远大于现有技术。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。