專利名稱：新結構地埋逆流換熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于換熱裝置，特別是一種新結構的地埋逆流換熱裝置，適用于從 地下取出熱量和向地下排放出熱量的場合和工程，特別適用于地下水位較高， 回灌較困難地區(qū)從地下取出熱量和向地下排放熱量的工程。
背景技術：
為從地下取出熱量和向地下排放熱量，在地下水較豐富的地區(qū)，多數工程 采用的是在地下打一組提水井和一組回灌井，地下水作為熱量載體，循環(huán)于提 水井、換熱設備、回灌井之間，完成從地下取熱或向地下放熱過程。這種方式 存在回灌難度大，有污染地下水的潛在危險，提水井內潛水泵功耗大，抽水井 及回灌井的維護工作量大，使用壽命短等缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種新結構地埋逆流換熱裝置，應用于地下水較豐富 的地區(qū)，用于取代傳統的從地下提取熱量和向地下排放熱量的方式，克服了傳 統方式存在的一系列缺點。具有換熱效率高，實現了與地下物質的逆流換熱， 壽命長，在地下鉆井數量少、換熱流體不與地下水相混，結構簡單，投資少， 運行費用低等優(yōu)點。適用于在地下水較豐富的地區(qū)從地下提取熱量和向地下排 放熱量的場合。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現的，它包括上引出總管、上集水器、 換熱管束、下集水器、下引出總管，其主要特征是上引出總管與上集水器相 連，上集水器與換熱管束的上端相連，換熱管束的下端與下集水器相連，下集 水器與下引出總管相連，形成一個整體換熱裝置，將其埋入地下，上集水器為封閉的容器狀結構，其表面有與內腔相通的引出接頭組，該接頭組中的一個或 幾個與上引出總管相連，余下的與換熱管束的上端相連，換熱管束由兩端開口、 傳熱系數較大、耐腐蝕的一組管構成，下集水器也為封閉的容器狀結構，其表 面有與內腔相通的引出管接頭組，該接頭組中的一個或幾個與下引出總管相連， 余下的與換熱器管束的下端相連。
使用時，將上、下集水器及換熱管束部分垂直埋入地下，上、下引出總管 引至地面，若需從地下提取熱量，則應將下引出總管作為低溫流體的進口，低 溫流體從下引出總管流進入下集水器，又從下集水器向上通過換熱管束，被管 束外表面的水加熱，溫度升高后，進入上集水器，又從上集水器流入到上引出 總管，并從上引出總管流出。源源不斷地將地下熱量提出，由于換熱管束外表 面水被冷卻，造成密度變化，形成水的對流運動，強化了傳熱，并形成了上高 下低的溫度場分布，實現了逆流換熱的效果，又由于地下水的遷移運動，使被 冷卻的水不斷的向下、向遠方運動，結果達到了連續(xù)的從地下提取熱量的目的， 選擇合適的低溫流體的溫度和合適的換熱管束的表面面積就可低投入的獲得從 地下提取需要的熱量。若需向地下放出熱量，則應將上引出總管作為高溫流體 的進口，高溫流體從上引出總管進入上集水器，從上集水器向下流入換熱管束， 被管束外側的地下水冷卻，放出熱量后，溫度下降，流入到下集水器，由下集 水器流入下引出總管，從下引出總管流出，源源不斷的將熱量排放至地下。由 于管束外側的地下水被加熱，密度減小，水將向上運動，并向遠方運動，結果 達到了連續(xù)地向地下排放熱量的目的。
本發(fā)明利用地下水被加熱和降溫時密度變化形成的對流，強化了傳熱效果， 利用水的遷移運動帶走了傳給水的熱量和冷量，使發(fā)明裝置的傳熱效率高，傳熱性能穩(wěn)定可靠，又由于本發(fā)明管束內側水的運動可為閉式循環(huán)，因此驅動流 體運動的水泵的揚程僅需克服系統管路的沿程阻力即可，降低了水泵的能耗， 普遍適用于各類需向地下排放熱量和從地下提取熱量的工程和場合。


圖1是本發(fā)明的實施例的示意圖
圖2是上集水器2結構的剖面示意圖
具體實施例方式
圖l、圖2中，上引出總管l的下端與上集水器2相連，集水器2又與換熱 管束3的上端相連，換熱管束3的下端與下集水器4相連，下集水器4與下引 出總管5相連，為易于排出系統中的空氣，上集水器還與一根引至地面的排氣 管6相連。換熱裝置若需從地下取出熱量，則低溫流體在水泵的驅動下以一定 流量進入到裝置的上引出總管5，并在下集水器4中積聚直至充滿，系統中的空 氣由上集水器2上部的排氣管6排出，在壓力作用下，下集水器4中的低溫流 體開始沿換熱管束3慢慢上升，低溫流體與地下水之間存在溫差，通過換熱管 束發(fā)生熱交換，低溫流體的溫度逐漸升高，經換熱管束3到達上集水器2，完成 了吸熱升溫的換熱過程，吸熱升溫后的低溫流體通過上引出總管1回到系統。 如此反復，完成從地下提取熱量的過程。若需向地下排放熱量時，高溫流體由 上引出總管1進入到上集水器2中。在上集水器2內部的換熱管束3的每根管 頂部裝有一個導流布水器7，布水器7是中空的，外沿有一斜槽，工作時，水從 斜槽沿切線方向進入管束3的每根管，底部的空氣由每根管的內腔向上流到上 集水器2中，并從排氣管6排出水系統，進入管束3中的高溫流體被管束3外 側的地下水冷卻，將熱量排放至地下，降溫后流入下集水器4，又從下集水器4流入下引出總管5，從下引出總管5流出，如此循環(huán)往復，實現了向地下水排放 熱量的目的。
本發(fā)明裝置的優(yōu)點是可采用閉式循環(huán)結構，避免了抽取地下水及井水回 灌所面臨的一系列難于解決的技術問題，同時鉆井數量比布置傳統地埋管方案 要大大減少，降低了打井的成本，泵的功耗也大幅降低，減少了運行費用，實 現了逆流換熱過程，換熱效率大大提髙。適用于各類地下水位較高地區(qū)的取熱 和排熱工程。
權利要求
1. 一種新結構的地埋逆流換熱裝置，它包括上引出總管、上集水器、換熱管束、下集水器、下引出總管，其主要特征是上引出總管與上集水器相連，上集水器與換熱管束的上端相連，換熱管束的下端與下集水器相連，下集水器與下引出總管相連，形成一個整體換熱裝置，將其埋入地下，上集水器為封閉的容器狀結構，其表面有與內腔相通的引出接頭組，該接頭組中的一個或幾個與上引出總管相連，余下的與換熱管束的上端相連，換熱管束由兩端開口、傳熱系數較大、耐腐蝕的一組管構成，下集水器也為封閉的容器狀結構，其表面有與內腔相通的引出管接頭組，該接頭組中的一個或幾個與下引出總管相連，余下的與換熱器管束的下端相連。
2. 根據權利要求l所述的新結構地埋逆流換熱裝置，其特征是 一根通向 地面的管與上集水器內腔相連，用于排出上集水器內的空氣。
3. 根據權利要求1所述的新結構地埋逆流換熱裝置，其特征是在上集水 器內部換熱管束的每根管頂部裝有一個帶斜槽的導流布水器，導流布水器為中 空，外沿有一斜槽的零件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新結構地埋逆流換熱裝置，它包括上引出總管、上集水器、換熱管束、下集水器、下引出總管，其主要特征是上引出總管與上集水器相連，上集水器與換熱管束的上端相連，換熱管束的下端與下集水器相連，下集水器與下引出總管相連，形成一個整體換熱裝置，將其埋入地下，上集水器為封閉的容器狀結構，其表面有與內腔相通的引出接頭組，該接頭組中的一個或幾個與上引出總管相連，余下的與換熱管束的上端相連，換熱管束由兩端開口、傳熱系數較大、耐腐蝕的一組管構成，下集水器也為封閉的容器狀結構，其表面有與內腔相通的引出管接頭組，該接頭組中的一個或幾個與下引出總管相連，余下的與換熱器管束的下端相連。
文檔編號F28D7/00GK101285655SQ20081001171
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權日2008年6月6日
發(fā)明者王海卿, 王榮華 申請人:王榮華