[实用新型]地源双U型地埋管强化换热传导装置

说明书

技术领域

本实用新型属于地热能换热热传导技术领域，涉及换热传导装置，尤其是涉及一种地源双U型地埋管强化换热传导装置。

背景技术

浅层地热资源作为一种储量大、可再生的清洁能源，在当今人们的环保意识越来越强和能源日趋紧缺的情况下，地热能作为煤炭、石油等化石能源的替代能源，对地热资源的合理开发利用越来越迫切。在现有的浅层地热能开发利用技术中，如地源热泵，受当地地质条件等不确定因素影响，设备成本高，地热能利用效率低，而且会出现土壤热不平衡问题，长期运行后将会导致土壤温度失衡。这些问题制约了浅层地热能利用技术的应用和发展。为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种地源热泵预警控制器及其控制方法[申请号：CN201010238783.9]，包括传感器、输入电路、微型计算机、通信电路和输出电路，传感器作为地源热泵预警控制器的信号输入采集地源热泵系统的土壤信号，传感器的信号输出端与输入电路的信号输入端相连，输入电路的信号输出端与微型计算机的信号输入端相连，微型计算机与输出电路的对应输入信号端相连，输出电路作为地源热泵预警控制器的控制信号输出控制地源热泵系统的现场执行机构，微型计算机的通信信号端通过通信电路与地源热泵系统的上位控制机进行通信。本实用新型从运行过程的角度出发为地源热泵系统提供一个安全、可靠的运行控制策略，根据土壤温度的变化情况决定地埋管和辅助冷/热源(例如冷却塔)的切换，给运行管理人员提供一个有效而方便的参照，以便运行过程中管理人员能合理地控制与指导土壤热泵系统的运行，调节地埋管与辅助冷、热源的运行时间，确保向土壤的排热和取热保持在平衡状态。

上述方案虽然一定程度上解决了土壤热不平衡问题，但是本方案仍然存在设备的整体结构复杂问题，而且需要管理人员根据地源热泵预警控制器的判断进行控制与指导土壤热泵系统的运行，存在没有自平衡能力，自动化程度不够高，运行过程也过于繁琐等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种地源双U型地埋管强化换热传导装置；解决了现有技术所存在的设备结构复杂，成本高，无法实现土壤热量的自平衡等的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本地源双U型地埋管强化换热传导装置包括具有对应设置在地下土壤内的循环U型管和换热U型管的双U管组，所述的换热U型管一端与用户侧循环管一端相连通，所述的换热U型管另一端与用户侧循环管另一端相连通，且所述的换热U型管与用户侧循环管内均充填有导热工质，用户侧循环管两端分别连接有用户侧，在用户侧循环管上设有换热器，所述的循环U型管与换热器之间设有能带动地下土壤内地下水扰动从而形成地下水循环且能使用户侧循环管与换热器之间进行换热的扰动式换热结构。

本地源双U型地埋管强化换热传导装置通过双U管组的设置，换热U型管直接与用户侧循环管内工质进行混合换热，循环U管通过换热器与用户侧循环管内工质再次进行换热，能够快速、大量、充分地利用浅层地下潜藏的地热能，增强换热效果的同时通过循环水泵的工作，带动地下水的扰动，形成地下水循环，实现自动平衡地下温度。

在上述的中地源双U型地埋管强化换热传导装置中，所述的扰动式换热结构包括若干分别设置在循环U型管管壁上且能将循环U型管内部与地下土壤内的地下水相连通的通孔，所述的循环U型管一端通过循环水泵与换热器一端相连，循环U型管另一端与换热器另一端相连。

在上述的中地源双U型地埋管强化换热传导装置中，所述的循环U型管具有相互连通的第一支管和第二支管，且所述的循环水泵与第一支管相连，所述的通孔分别设置在第一支管的下端以及设置在第二支管的上端，在循环水泵工作时，利用位于循环U型管的第一支管的下端的通孔抽吸井内底端区的水，运送至井内上端区，随循环U型管出水管第二支管的上端的通孔排出，以此带动地下水的扰动，形成地下水的循环，使浅层地下水温均衡。

在上述的中地源双U型地埋管强化换热传导装置，所述的用户侧循环管上分别设有位于换热器两端的第一阀门。

在上述的中地源双U型地埋管强化换热传导装置，所述的换热U型管至少一端与用户侧循环管之间设有第二阀门。

本地源双U型地埋管强化换热传导装置在循环水泵工作时，第一阀门和第二阀门可实现灵活调节换热程度，可控性高。