本實用新型涉及一種地源熱泵系統(tǒng)，尤其是涉及一種地源熱泵系統(tǒng)的室外地能換熱裝置。

背景技術(shù)：

地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方，還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個年度形成一個冷熱循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能減排的功能。

傳統(tǒng)的地源熱泵系統(tǒng)一般由室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。而目前常見的用于地源熱泵系統(tǒng)的室外地能換熱裝置一般為高密度聚乙烯換熱管，將該換熱管直接埋入土壤中，通過換熱管直接與土壤接觸進行熱量交換，但由于土壤的導(dǎo)熱率較小，使得熱量交換的速度較慢，從而容易導(dǎo)致熱量交換的不及時，效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單且換熱效率高的地源熱泵系統(tǒng)的室外地能換熱裝置。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種地源熱泵系統(tǒng)的室外地能換熱裝置，包括至少一組換熱管組件，所述的換熱管組件包括換熱部，所述的換熱部的兩個端頭分別連接有換熱入水管和換熱出水管，還包括一集水箱，所述的集水箱的內(nèi)部中空形成一集水腔，所述的換熱部設(shè)置在所述的集水腔內(nèi)，所述的換熱入水管和所述的換熱出水管均伸出所述的集水箱，所述的集水箱的上部連接有入水管，所述的入水管的上端連接有一雨水收集箱，所述的入水管下端與所述的集水腔相連通，所述的集水箱的下部連接有出水管，所述的出水管與所述的集水腔相連通。

所述的換熱部包括多個中空的U型管，相鄰的兩個所述的U型管之間通過一中空的倒U型中空的連接管密封連接。換熱部由多個中空的U型管組成，增大了換熱面積，有效提高了換熱效率，相鄰的兩個U型管之間通過一中空的倒U型中空的連接管密封連接，使得多個U型管之間得以暢通，且進一步增大了換熱面積。

所述的換熱部豎向設(shè)置在所述的集水腔內(nèi)，多組所述的換熱管組件中的換熱部前后并列間隔設(shè)置。換熱部豎向設(shè)置，可有效減少換熱部的管壁在垂直方向上的受力面積，從而可有效緩解集水箱中的水流對換熱部管壁的沖擊，使得換熱部的使用壽命得以延長。

所述的換熱部的上部通過上支撐管與所述的集水腔的上部內(nèi)壁相連接，所述的換熱部的下部通過下支撐管與所述的集水腔的下部內(nèi)壁相連接，所述的換熱部的側(cè)部通過側(cè)支撐管與所述的集水腔的側(cè)部內(nèi)壁相連接。換熱部的上部、下部和側(cè)部分別通過上支撐管、下支撐管和側(cè)支撐管與集水腔內(nèi)壁相連接，使得換熱部具有一個穩(wěn)定的定位，確保換熱部在水流的沖擊下不移位、不變形，從而保證了換熱部的穩(wěn)定使用。

所述的上支撐管、下支撐管和側(cè)支撐管均采用不銹鋼材質(zhì)。

所述的入水管上設(shè)置雨水凈化器，所述的雨水凈化器將所述的入水管分隔成上入水部和下出水部，所述的下出水部與所述的集水腔相連通。在入水管上設(shè)置雨水凈化器，雨水收集箱中收集的雨水進入到入水管的上入水部，然后進入到雨水凈化器中得到凈化，通過入水管的下出水部進入到集水箱中供換熱部進行熱量交換，經(jīng)過凈化后的水除去了原來雨水中的有害物質(zhì)，可有效避免對換熱部以及用于支撐換熱部的上支撐管、下支撐管和側(cè)支撐管造成腐蝕，從而可有效延長上述部件的使用壽命，另外經(jīng)過凈化后的水完成熱交換任務(wù)后通過出水管排出，有效減少了對環(huán)境的污染。

所述的雨水凈化器包括外殼體，所述的外殼體內(nèi)設(shè)置有空腔，所述的外殼體的上部和下部分別設(shè)置有上連接管和下連接管，所述的上連接管與所述的下連接管與所述的空腔相連通，所述的上入水部的下端與所述的上連接管密封連接，所述的下出水部的上端與所述的下連接管密封連接，所述的空腔內(nèi)自上而下間隔設(shè)置有第一過濾網(wǎng)、第二過濾網(wǎng)和半透膜，所述的第一過濾網(wǎng)與所述的外殼體之間圍設(shè)成第一凈化腔室，所述的第一過濾網(wǎng)、所述的第二過濾網(wǎng)與所述的外殼體之間圍設(shè)成第二凈化腔室，所述的第二過濾網(wǎng)、所述的半透膜與所述的外殼體之間圍設(shè)成第三凈化腔室，所述的半透膜與所述的外殼體之間圍設(shè)成第四凈化腔室，所述的第三凈化腔室內(nèi)設(shè)置有離子交換器。上述雨水凈化器結(jié)構(gòu)簡單，通過上下依次設(shè)置的第一凈化腔室、第二凈化腔室、第三凈化腔室和第四凈化腔室進行四級過濾，得到較為純凈的水質(zhì)，第一過濾網(wǎng)可過濾掉顆粒直徑較大的雜質(zhì)，如沙粒等，第二過濾網(wǎng)在第一過濾網(wǎng)過濾完成的基礎(chǔ)上進一步過濾掉顆粒類雜質(zhì)，離子交換器的作用為交換金屬離子，達到水質(zhì)軟化的目的，半透膜的作用為細化水質(zhì)，使得進入到集水箱內(nèi)的水質(zhì)更加細膩。

所述的第一過濾網(wǎng)上均布設(shè)置有多個第一過濾網(wǎng)孔，所述的第二過濾網(wǎng)上均布設(shè)置有多個第二過濾網(wǎng)孔，所述的第一過濾網(wǎng)孔的直徑大于所述的第二過濾網(wǎng)孔的直徑。第一過濾網(wǎng)孔的直徑大于第二過濾網(wǎng)孔的直徑，使得第二過濾網(wǎng)在第一過濾網(wǎng)過濾完成的基礎(chǔ)上進一步過濾掉顆粒直徑較小的雜質(zhì)。

所述的上連接管的內(nèi)徑大于所述的下連接管的內(nèi)徑。上連接管的內(nèi)徑較大，便于帶有雜質(zhì)的雨水進入，不易造成堵塞，且便于清理。

所述的集水腔內(nèi)設(shè)置有上液位監(jiān)測傳感器和下液位監(jiān)測傳感器，所述的下液位監(jiān)測傳感器設(shè)置在所述的上液位監(jiān)測傳感器的下方。在集水腔內(nèi)設(shè)置上液位監(jiān)測傳感器和下液位監(jiān)測傳感器可有效監(jiān)測到集水箱內(nèi)的水位情況，從而進行相應(yīng)的排水處理。

所述的出水管上設(shè)置有止回閥。在出水管上設(shè)置止回閥，上液位監(jiān)測傳感器、下液位監(jiān)測傳感器和止回閥分別與外部的控制器相連接，當集水箱內(nèi)的液位超出上液位檢測傳感器所設(shè)定的位置時，上液位檢測傳感器給控制器一個信號，控制器控制止回閥開啟，將集水箱內(nèi)的水排出，當集水箱內(nèi)的液位低于下液位檢測傳感器所設(shè)定的位置時，下液位檢測傳感器給控制器一個信號，控制器控制止回閥關(guān)閉，循環(huán)作用，保證集水箱內(nèi)具有充足的水源供換熱部換熱用，且使得集水箱內(nèi)的水流具有一定的流速，達到較好的熱交換效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：該室外地能換熱裝置包括一集水箱，將換熱管組件中的換熱部設(shè)置在該集水箱中，集水箱上連接有入水管，入水管與一雨水收集箱相連接，集水箱的下部連接有出水管，通過雨水收集箱收集到的雨水經(jīng)過入水管進入到集水箱內(nèi)，通過水的流動提高換熱部的換熱效率，使得雨水得到二次利用，充分利用自然資源，結(jié)構(gòu)簡單，換熱效率高。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型拆去雨水收集箱的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型中換熱管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例二中雨水凈化器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

實施例一：如圖1至圖3所示，一種地源熱泵系統(tǒng)的室外地能換熱裝置，包括至少一組換熱管組件1，換熱管組件1包括換熱部11，換熱部11的兩個端頭分別連接有換熱入水管12和換熱出水管13，還包括一集水箱2，集水箱2的內(nèi)部中空形成一集水腔21，換熱部11設(shè)置在集水腔21內(nèi)，換熱入水管12和換熱出水管13均伸出集水箱2，集水箱2的上部連接有入水管22，入水管22的上端連接有一雨水收集箱3，入水管22下端與集水腔21相連通，集水箱2的下部連接有出水管23，出水管23與集水腔21相連通。

在此具體實施例中，換熱管組件1為3組，3組換熱管組件1前后并列間隔設(shè)置。

在此具體實施例中，換熱部11包括多個中空的U型管111，相鄰的兩個U型管111之間通過一中空的倒U型中空的連接管112密封連接。換熱部11由多個中空的U型管111組成，增大了換熱面積，有效提高了換熱效率，相鄰的兩個U型管111之間通過一中空的倒U型中空的連接管112密封連接，使得多個U型管111之間得以暢通，且進一步增大了換熱面積。

在此具體實施例中，換熱部11豎向設(shè)置在集水腔21內(nèi)，多組換熱管組件1中的換熱部11前后并列間隔設(shè)置。換熱部11豎向設(shè)置，可有效減少換熱部11的管壁在垂直方向上的受力面積，從而可有效緩解集水箱2中的水流對換熱部管壁的沖擊，使得換熱部11的使用壽命得以延長。

在此具體實施例中，換熱部11的上部通過上支撐管4與集水腔21的上部內(nèi)壁相連接，換熱部11的下部通過下支撐管5與集水腔21的下部內(nèi)壁相連接，換熱部11的側(cè)部通過側(cè)支撐管6與集水腔21的側(cè)部內(nèi)壁相連接。換熱部11的上部、下部和側(cè)部分別通過上支撐管4、下支撐管5和側(cè)支撐管6與集水腔21內(nèi)壁相連接，使得換熱部11具有一個穩(wěn)定的定位，確保換熱部11在水流的沖擊下不移位、不變形，從而保證了換熱部11的穩(wěn)定使用。

在此具體實施例中，上支撐管4、下支撐管5和側(cè)支撐管6均采用不銹鋼材質(zhì)。

在此具體實施例中，入水管22上設(shè)置雨水凈化器7，雨水凈化器7將入水管22分隔成上入水部221和下出水部222，下出水部222與集水腔21相連通。在入水管22上設(shè)置雨水凈化器7，雨水收集箱3中收集的雨水進入到入水管22的上入水部221，然后進入到雨水凈化器7中得到凈化，通過入水管22的下出水部222進入到集水箱2中供換熱部11進行熱量交換，經(jīng)過凈化后的水除去了原來雨水中的有害物質(zhì)，可有效避免對換熱部11以及用于支撐換熱部11的上支撐管4、下支撐管5和側(cè)支撐管6造成腐蝕，從而可有效延長上述部件的使用壽命，另外經(jīng)過凈化后的水完成熱交換任務(wù)后通過出水管23排出，有效減少了對環(huán)境的污染。

在此具體實施例中，集水腔21內(nèi)設(shè)置有上液位監(jiān)測傳感器8和下液位監(jiān)測傳感器9，下液位監(jiān)測傳感器9設(shè)置在上液位監(jiān)測傳感器8的下方。在集水腔21內(nèi)設(shè)置上液位監(jiān)測傳感器8和下液位監(jiān)測傳感器9可有效監(jiān)測到集水箱2內(nèi)的水位情況，從而進行相應(yīng)的排水處理。

在此具體實施例中，出水管23上設(shè)置有止回閥10。在出水管23上設(shè)置止回閥10，上液位監(jiān)測傳感器8、下液位監(jiān)測傳感器9和止回閥10分別與外部的控制器（圖中未顯示）相連接，當集水箱2內(nèi)的液位超出上液位檢測傳感器8所設(shè)定的位置時，上液位檢測傳感器8給控制器一個信號，控制器控制止回閥10開啟，將集水箱2內(nèi)的水排出，當集水箱2內(nèi)的液位低于下液位檢測傳感器9所設(shè)定的位置時，下液位檢測傳感器9給控制器一個信號，控制器控制止回閥10關(guān)閉，循環(huán)作用，保證集水箱2內(nèi)具有充足的水源供換熱部11換熱用。

具體安裝時，將集水箱2深埋入土壤中，換熱入水管12與地源熱泵系統(tǒng)中熱泵機組中的蒸發(fā)器出水管相連，換熱出水管13與地源熱泵系統(tǒng)熱泵機組中的蒸發(fā)器入水管相連，雨水收集箱3安裝在淺層土壤中，用于收集雨水，出水管23與排污管道相連通向污水池。

實施例二：如圖1至圖3所示，一種地源熱泵系統(tǒng)的室外地能換熱裝置，包括至少一組換熱管組件1，換熱管組件1包括換熱部11，換熱部11的兩個端頭分別連接有換熱入水管12和換熱出水管13，還包括一集水箱2，集水箱2的內(nèi)部中空形成一集水腔21，換熱部11設(shè)置在集水腔21內(nèi)，換熱入水管12和換熱出水管13均伸出集水箱2，集水箱2的上部連接有入水管22，入水管22的上端連接有一雨水收集箱3，入水管22下端與集水腔21相連通，集水箱2的下部連接有出水管23，出水管23與集水腔21相連通。

在此具體實施例中，換熱管組件1為3組，3組換熱管組件1前后并列間隔設(shè)置。

在此具體實施例中，換熱部11包括多個中空的U型管111，相鄰的兩個U型管111之間通過一中空的倒U型中空的連接管112密封連接。換熱部11由多個中空的U型管111組成，增大了換熱面積，有效提高了換熱效率，相鄰的兩個U型管111之間通過一中空的倒U型中空的連接管112密封連接，使得多個U型管111之間得以暢通，且進一步增大了換熱面積。

在此具體實施例中，換熱部11豎向設(shè)置在集水腔21內(nèi)，多組換熱管組件1中的換熱部11前后并列間隔設(shè)置。換熱部11豎向設(shè)置，可有效減少換熱部11的管壁在垂直方向上的受力面積，從而可有效緩解集水箱2中的水流對換熱部管壁的沖擊，使得換熱部11的使用壽命得以延長。

在此具體實施例中，換熱部11的上部通過上支撐管4與集水腔21的上部內(nèi)壁相連接，換熱部11的下部通過下支撐管5與集水腔21的下部內(nèi)壁相連接，換熱部11的側(cè)部通過側(cè)支撐管6與集水腔21的側(cè)部內(nèi)壁相連接。換熱部11的上部、下部和側(cè)部分別通過上支撐管4、下支撐管5和側(cè)支撐管6與集水腔21內(nèi)壁相連接，使得換熱部11具有一個穩(wěn)定的定位，確保換熱部11在水流的沖擊下不移位、不變形，從而保證了換熱部11的穩(wěn)定使用。

在此具體實施例中，上支撐管4、下支撐管5和側(cè)支撐管6均采用不銹鋼材質(zhì)。

在此具體實施例中，入水管22上設(shè)置雨水凈化器7，雨水凈化器7將入水管22分隔成上入水部221和下出水部222，下出水部222與集水腔21相連通。在入水管22上設(shè)置雨水凈化器7，雨水收集箱3中收集的雨水進入到入水管22的上入水部221，然后進入到雨水凈化器7中得到凈化，通過入水管22的下出水部222進入到集水箱2中供換熱部11進行熱量交換，經(jīng)過凈化后的水除去了原來雨水中的有害物質(zhì)，可有效避免對換熱部11以及用于支撐換熱部11的上支撐管4、下支撐管5和側(cè)支撐管6造成腐蝕，從而可有效延長上述部件的使用壽命，另外經(jīng)過凈化后的水完成熱交換任務(wù)后通過出水管23排出，有效減少了對環(huán)境的污染。

在此具體實施例中，雨水凈化器7包括外殼體71，外殼體71內(nèi)設(shè)置有空腔，外殼體71的上部和下部分別設(shè)置有上連接管72和下連接管73，上連接管72與下連接管73與空腔相連通，上入水部221的下端與上連接管72密封連接，下出水部222的上端與下連接管73密封連接，空腔內(nèi)自上而下間隔設(shè)置有第一過濾網(wǎng)74、第二過濾網(wǎng)75和半透膜76，第一過濾網(wǎng)74與外殼體71之間圍設(shè)成第一凈化腔室741，第一過濾網(wǎng)74、第二過濾網(wǎng)75與外殼體71之間圍設(shè)成第二凈化腔室751，第二過濾網(wǎng)75、半透膜76與外殼體71之間圍設(shè)成第三凈化腔室761，半透膜76與外殼體71之間圍設(shè)成第四凈化腔室771，第三凈化腔室761內(nèi)設(shè)置有離子交換器77。上述雨水凈化器7結(jié)構(gòu)簡單，通過上下依次設(shè)置的第一凈化腔室741、第二凈化腔室751、第三凈化腔室761和第四凈化腔室771進行四級過濾，得到較為純凈的水質(zhì)，第一過濾網(wǎng)74可過濾掉顆粒直徑較大的雜質(zhì)，如沙粒等，第二過濾網(wǎng)75在第一過濾網(wǎng)74過濾完成的基礎(chǔ)上進一步過濾掉顆粒類雜質(zhì)，離子交換器77的作用為交換金屬離子，達到水質(zhì)軟化的目的，半透膜76的作用為細化水質(zhì)，使得進入到集水箱2內(nèi)的水質(zhì)更加細膩，如圖4所示。

在此具體實施例中，第一過濾網(wǎng)74上均布設(shè)置有多個第一過濾網(wǎng)孔742，第二過濾網(wǎng)75上均布設(shè)置有多個第二過濾網(wǎng)孔752，第一過濾網(wǎng)孔742的直徑大于第二過濾網(wǎng)孔752的直徑。第一過濾網(wǎng)孔742的直徑大于第二過濾網(wǎng)孔752的直徑，使得第二過濾網(wǎng)75在第一過濾網(wǎng)74過濾完成的基礎(chǔ)上進一步過濾掉顆粒直徑較小的雜質(zhì)。

在此具體實施例中，上連接管72的內(nèi)徑大于下連接管73的內(nèi)徑。上連接管72的內(nèi)徑較大，便于帶有雜質(zhì)的雨水進入，不易造成堵塞，且便于清理。

在此具體實施例中，集水腔21內(nèi)設(shè)置有上液位監(jiān)測傳感器8和下液位監(jiān)測傳感器9，下液位監(jiān)測傳感器9設(shè)置在上液位監(jiān)測傳感器8的下方。在集水腔21內(nèi)設(shè)置上液位監(jiān)測傳感器8和下液位監(jiān)測傳感器9可有效監(jiān)測到集水箱2內(nèi)的水位情況，從而進行相應(yīng)的排水處理。

在此具體實施例中，出水管23上設(shè)置有止回閥10。在出水管23上設(shè)置止回閥10，上液位監(jiān)測傳感器8、下液位監(jiān)測傳感器9和止回閥10分別與外部的控制器（圖中未顯示）相連接，當集水箱2內(nèi)的液位超出上液位檢測傳感器8所設(shè)定的位置時，上液位檢測傳感器8給控制器一個信號，控制器控制止回閥10開啟，將集水箱2內(nèi)的水排出，當集水箱2內(nèi)的液位低于下液位檢測傳感器9所設(shè)定的位置時，下液位檢測傳感器9給控制器一個信號，控制器控制止回閥10關(guān)閉，循環(huán)作用，保證集水箱2內(nèi)具有充足的水源供換熱部11換熱用。