[实用新型]一种增强型嵌套式地源热泵地下换热系统

说明书

本实用新型涉及一种增强型嵌套式地源热泵地下换热系统，包括埋设在岩土体中的外管、设置在外管内部的内管以及设置在外管与岩土体之间的回填材料层，内管与外管同轴设置，并且内管与外管之间设有内管支撑机构，内管的顶端设有出液管，底端开设有与外管的内部相连通的内管入口，外管的侧面顶部设有进液管。与现有技术相比，本实用新型通过在内管与外管之间设置内管支撑机构，对内管与外管的相对位置进行固定，避免了内管在外管中的偏移，保证了换热过程的稳定性，增强了换热效率。

技术领域

本实用新型属于浅层地热利用技术领域，涉及一种增强型嵌套式(套管或套筒)地源热泵地下换热系统。

背景技术

地热资源量大面广，是一种清洁的可再生能源。地源热泵是浅层地热利用的重要形式之一，其是以岩土体、地下水或地表水等地热资源为低温热源，由热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的空调系统。研究者们普遍认为，在目前和将来，地源热泵是最有前途、最节能的空调系统。

垂直埋管地源热泵地下换热器埋设于岩土体中，是地埋管地源热泵空调系统与周围岩土体进行热交换的重要部件，显著影响地埋管地源热泵空调系统的换热效率。垂直埋管地源热泵地下换热器内的循环液与周围岩土体的换热过程依次包括：外管内的循环液(通常为水)与外管换热、外管与回填材料换热、回填材料与周围岩土体换热。

目前，垂直埋管地源热泵地下换热器的换热效率较低，无法满足需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种增强型嵌套式地源热泵地下换热系统，能够增强地下换热系统的换热效率。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种增强型嵌套式地源热泵地下换热系统，该换热系统埋设在岩土体中，所述的换热系统包括埋设在岩土体中的外管、设置在外管内部的内管以及设置在外管与岩土体之间的回填材料层，所述的内管与外管同轴设置，并且所述的内管与外管之间设有内管支撑机构，所述的内管的顶端设有出液管，底端开设有与外管的内部相连通的内管入口，所述的外管的侧面顶部设有进液管。

进一步地，所述的岩土体上开设有钻孔，所述的换热系统埋设在钻孔内。

进一步地，所述的外管的顶端及底端均呈封闭状。

进一步地，所述的内管支撑机构包括多个由上而下依次设置在内管与外管之间的内管支撑组件。

进一步地，所述的内管与外管之间设有两个内管支撑组件，分别为上内管支撑组件、下内管支撑组件。

进一步地，所述的上内管支撑组件与内管顶端的之间的距离、上内管支撑组件与下内管支撑组件之间的距离、下内管支撑组件与内管底端之间的距离均相等。

进一步地，所述的内管支撑组件包括多个沿周向均匀布设在内管与外管之间的倾斜支撑杆，所述的倾斜支撑杆的内端高于外端。

进一步地，所述的外管的内径为10-15cm，壁厚为4-6mm；所述的内管的内径为7-10cm，壁厚为4-6mm；所述的出液管的内径为3-5cm，壁厚为4-6mm；所述的进液管的内径为3-5cm，壁厚为4-6mm。

优选地，所述的外管的导热系数为1.2-2.0W/m·K，所述的内管的导热系数为0.1-0.15W/m·K。

优选地，所述的外管由PVC、碳纤维材料制成，所述的内管由PVC、聚氨酯材料制成。

优选地，所述的进液管及出液管均由PVC材料制成。