CN217763955U - 一种梅花形状管材埋地换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种梅花形状管材埋地换热装置，包括管材本体，所述管材本体由进出口接头、连接管、地下换热管、回流底座以及封盖依次同轴热熔连接，形成循环换热通道，该循环换热通道包括换热外通道以及保温内通道，所述换热外通道沿着保温内通道的圆周外壁均布间隔环绕设置；所述进出口接头由接头内管和接头外管同轴制出，且接头内管与接头外管之间形成环状通道，接头外管上还垂直连通有水口管，所述水口管依次与环状通道和换热外通道连通，接头内管与保温内通道同轴连通，且保温内通道的下端水口与换热外通道的下端水口在回流底座处连通，实现换热循环。本实用新型结构新颖、安装方便，且分流换热结合内管回流的方式大大提高了换热效率。
Description
技术领域
本实用新型属于地源热泵技术领域，涉及埋地换热装置，尤其是一种梅花形状管材埋地换热装置。
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***。地源热泵通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动，实现***与大地之间的热交换。
目前地源热泵***是利用竖直地埋管，通过传热介质与土体进行地热能交换，竖直地埋管换热器是地源热泵***工程的载体。竖直埋管使用较多的为U型管式，无论是单U型或双U型管，都因在换热过程中，多次与不同深度的土壤换热，导致单位换热井换热量低、钻井埋管数量多、占地面积大、钻井费用高等问题。因此急需一种可以实现自回流且换热效率高、安装更换方便的管材埋地换热装置。
通过检索发现如下与本申请相关的专利文献，具体公开内容如下：
1、套管式地下换热器(CN200320112951.5)，主要由外管和内管组成，内、外管上端分别与循环***管路相连通，其特征在于所述的内管是由数根柔性管螺旋式绕制而成的螺旋芯管束，柔性管上端连通在与循环***管路相连通的管束联箱上，其下段管壁上均开有多个通孔。
通过技术特征的对比，上述公开专利文献与本实用新型的技术结构不相同，不会影响本实用新型申请的创造性及新颖性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种梅花形状管材埋地换热装置，该装置结构新颖、安装、更换方便，且分流换热结合内管回流聚集的方式大大提高了换热效率，从而减少换热井设置数量，从而节省地源热泵换热***的占地面积，降低地源热泵换热***的初始投资和运行成本。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种梅花形状管材埋地换热装置，包括管材本体，所述管材本体由进出口接头、连接管、地下换热管、回流底座以及封盖依次同轴热熔连接，且通过进出口接头与室外循环***管路连通，形成一个循环换热通道，该循环换热通道包括换热外通道以及保温内通道，所述保温内通道为圆柱状结构，所述换热外通道沿着保温内通道的圆周外壁均布间隔环绕设置；所述进出口接头包括接头本体，所述接头本体由接头内管和接头外管同轴一体制出，所述接头内管与接头外管之间形成环状通道，所述接头外管上还垂直连通有水口管，所述水口管依次与环状通道和换热外通道连通，所述接头内管与保温内通道同轴连通，且保温内通道的下端水口与换热外通道的下端水口在回流底座处连通，实现换热循环。
而且，所述连接管包括连接外管以及连接内管，所述连接外管与连接内管之间沿着圆周方向均布间隔制有分隔块，所述分隔块将连接外管与连接内管之间的通道分割成多个水流通道，所述水流通道与换热外通道同轴连通设置。
而且，所述地下换热管包括内管，所述内管内的空间为保温内通道，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体，形成地下换热管的截面为梅花状结构，所述外管体内空间为换热外通道。
而且，所述回流底座包括底座本体，所述底座本体内同轴制有一梅花状通孔，该梅花状通孔内壁与换热外通道的内壁共面。
而且，所述地下换热管的内管下端水口位于回流底座的上方。
1、而且，所述管材本体为聚乙烯、聚丙烯、热塑***联聚乙烯或耐热耐压柔性材料。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型的换热装置将水通过地下换热管的多个截面为花瓣状的外管体实现分流与周围土壤充分接触换热，其传热系数远高于现有技术地下换热器；且装置的整个内管具有相对较高隔热性能，既保证一定程度隔热，减少热短路的传热影响，又不过分强调隔热，显著提高了地下换热效率；
本实用新型的换热装置的换热性能远优于现有技术地下换热器，可减少换热井设置数量，从而可节省地源热泵换热***的占地面积，降低地源热泵换热***的初始投资和运行成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型***图；
图3为本实用新型立体图；
图4是本实用新型例1的换热运行方式示意图，图中箭头所指为水流方向；
图5是本实用新型例2的换热运行方式示意图，图中箭头所指为水流方向。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种梅花形状管材埋地换热装置，包括管材本体，所述管材本体由进出口接头8、连接管7、地下换热管3、回流底座2以及封盖1依次同轴热熔连接，且通过进出口接头与室外循环***管路连通，形成一个循环换热通道，该循环换热通道包括换热外通道5以及保温内通道4，所述保温内通道为圆柱状结构，所述换热外通道沿着保温内通道的圆周外壁均布间隔环绕设置，所述进出口接头包括接头本体，所述接头本体由接头内管8-2和接头外管8-3同轴一体制出，所述接头内管与接头外管之间形成环状通道，所述接头外管上还垂直连通有水口管8-1，所述水口管与环状通道和换热外通道连通，所述接头内管与保温内通道同轴连通，且保温内通道的下端水口与换热外通道的下端水口在回流底座处连通，实现换热循环；
所述连接管包括连接外管7-1以及连接内管7-2，所述连接外管与连接内管之间沿着圆周方向均布间隔制有分隔块7-3，所述分隔块将连接外管与连接内管之间的通道分割成多个水流通道；
所述地下换热管包括内管3-2，所述内管内的空间为保温内通道，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体3-1，从而形成地下换热管的截面为梅花状结构，所述花瓣状的外管体为换热外通道，花瓣状的结构大大增大了与土壤的接触面积，从而提高了换热效率；
所述回流底座包括底座本体2-1，所述底座本体内同轴制有一梅花状通孔2-2，且在该底座本体底端还同轴设置有封盖使其底端封闭；
所述进出口接头用于与室外循环***管路连通，所述连接管用于同轴连接进出口接头和地下换热管，且连接管的水流通道设置，用于缓冲连接进出口接头的环状通道以及地下换热管的换热外通道；且所述地下换热管另一端与回流底座同轴连接，所述回流底座底端还同轴设置封盖，使其底端封闭，且回流底座的梅花状通孔与地下换热管内的通道同轴连通，所述进出口连接头的接头内管、连接管的连接内管以及地下换热管的内管同轴同径连通连接，形成平直保温管；所述进出口接头的环状通道、连接管的水流通道以及地下换热管的花瓣状的外管体内通道连通连接，形成分水换热通道，且地下换热管的内管下端水口位于回流底座的梅花状通孔上方，从而使得地下换热管的保温内通道下端口与换热外通道的下端水口在回流底座处连通，实现换热循环；
在本实用新型具体实施中，所述管材本体为聚乙烯、聚丙烯、热塑***联聚乙烯或耐热耐压柔性材料；
现以实例说明本实用新型的换热运行：
例1：
如图4所示，本管材本体通过进出口接头与室外循环***管路连通，其中进出口接头的水口管为换热装置的进水口，则接头内管为换热装置的回水口，室外循环***管路中的载热介质水按图中箭头所示的方向为换热外通道流向保温内通道，通过地下换热管的截面为花瓣状的外管体与周围土壤6进行高效的热交换；载热介质水通过进出口接头的水口管进入进水口接头的环形通道经连接管的水流通道将大水流进行分流，并稳定进入地下换热管的外管体，顺着地下换热管的外管体流到下端回流底座的底部的封盖，再回流经地下换热管的内管；从内管的上端口流经连接管的连接内管以及进水口接头的接头内管，回到室外循环***管路中，完成换热循环过程。
例2：
在图5所示，本管材本体通过进出口接头与室外循环***管路连通，其中进出口接头的水口管为换热装置的回水口，则接头内管为换热装置的进水口，室外循环***管路中的载热介质水按图中箭头所示的方向为保温内通道流向换热外通道，通过地下换热管的外管体与周围土壤6进行高效的热交换；载热介质水通过进出口接头的接头内管、连接管的连接内管进入地下换热管的内管内，顺着内管流到下端的回流底座的底部的封盖，水压作用均分回流经地下换热管的外管体内；通过外管体与周围土壤进行高效的热交换，从连接管的水流通道汇集到进出口接头的环形通道内，经进出口接头的水口管，回到室外循环***管路中，完成换热循环过程。
本实用新型的换热装置将水通过地下换热管的多个截面为花瓣状的外管体实现分流与周围土壤充分接触换热，其传热系数远高于现有技术地下换热器；且装置的整个内管具有相对较高隔热性能，既保证一定程度隔热，减少热短路的传热影响，又不过分强调隔热，显著提高了地下换热效率；
本实用新型的换热装置的换热性能远优于现有技术地下换热器，可减少换热井设置数量，从而可节省地源热泵换热***的占地面积，降低地源热泵换热***的初始投资和运行成本。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (6)
1.一种梅花形状管材埋地换热装置，包括管材本体，其特征在于：所述管材本体由进出口接头、连接管、地下换热管、回流底座以及封盖依次同轴热熔连接，且通过进出口接头与室外循环***管路连通，形成一个循环换热通道，该循环换热通道包括换热外通道以及保温内通道，所述保温内通道为圆柱状结构，所述换热外通道沿着保温内通道的圆周外壁均布间隔环绕设置；所述进出口接头包括接头本体，所述接头本体由接头内管和接头外管同轴一体制出，所述接头内管与接头外管之间形成环状通道，所述接头外管上还垂直连通有水口管，所述水口管依次与环状通道和换热外通道连通，所述接头内管与保温内通道同轴连通，且保温内通道的下端水口与换热外通道的下端水口在回流底座处连通，实现换热循环。
2.根据权利要求1所述的梅花形状管材埋地换热装置，其特征在于：所述连接管包括连接外管以及连接内管，所述连接外管与连接内管之间沿着圆周方向均布间隔制有分隔块，所述分隔块将连接外管与连接内管之间的通道分割成多个水流通道，所述水流通道与换热外通道同轴连通设置。
3.根据权利要求1所述的梅花形状管材埋地换热装置，其特征在于：所述地下换热管包括内管，所述内管内的空间为保温内通道，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体，形成地下换热管的截面为梅花状结构，所述外管体内空间为换热外通道。
4.根据权利要求1所述的梅花形状管材埋地换热装置，其特征在于：所述回流底座包括底座本体，所述底座本体内同轴制有一梅花状通孔，该梅花状通孔内壁与换热外通道的内壁共面。
5.根据权利要求3所述的梅花形状管材埋地换热装置，其特征在于：所述地下换热管的内管下端水口位于回流底座的上方。
6.根据权利要求1所述的梅花形状管材埋地换热装置，其特征在于：所述管材本体为聚乙烯、聚丙烯、热塑***联聚乙烯或耐热耐压柔性材料。
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