专利名称：一种地热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地热系统，特别是一种利用地下土壤恒温环境对室内进行温 度调节的地热系统。
背景技术：
在现有的建筑中，特别是在南方，建筑在修建时一般未考虑地热系统，通常是在室 内配备空调器等设备对室内温度进行调节，以达到改善居住舒适度的目的，然而空调耗电 量非常大，而且为强化效果，一般要求室内处于封闭状态，对空气质量会造成影响。而有的 建筑按每户作为建设单位，独立设置一套地暖系统，采用电力加热或制冷调节室内温度，这 样建设成本高，能耗也高。为了克服上述缺点，目前出现了利用地下土壤在一定深度下温度环境基本为恒温 (20°C 26°C)的特性，在建筑物的基础下部土壤里水平埋入经过防腐处理的直通式或盘管 式换热管，通过管内热介质在其中流动完成热交换，从而实现室内的冬暖夏凉。然而现有的 直通式换热管，其热交换面积小，换热介质在管道中流动时，存在较为明显的内外层温度分 布差异，因此其换热效率很低；盘管式换热管采用管道来回分布的结构，虽然提高了热交换 的面积，使换热效率有所提高，但是在水平单位面积上的热交换面积始终是有限的，而且换 热介质在管道中流动时，其换向阻力较大，通常需要施加较大的压力以使换热介质在管道 中流动，其辅助动力的能源消耗较大。而且上述两种换热管，其必须和建筑基础与主体施工 同时进行，施工周期漫长，同时一部分换热系统需设置在建筑物底部基础中，对建筑物整体 的稳固性可能产生不利的影响。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种在热交换系统中采 用了竖向埋设双螺旋换热管的地热系统。本实用新型的技术方案是这样实现的一种地热系统，包括热交换系统，其特征在 于所述热交换系统包括换热系统A和换热系统B，所述换热系统A和换热系统B的热交换 过程相反，所述换热系统A和换热系统B通过管道连通形成一循环系统，所述换热系统A由 若干双螺旋换热管A组成，所述双螺旋换热管A之间相互连通。本实用新型所述的地热系统，其所述双螺旋换热管A竖直的设置于建筑物基础四 周设置的孔洞中。本实用新型所述的地热系统，其所述孔洞垂直于地平面，所述孔洞等间距的分布 在建筑物基础四周。本实用新型所述的地热系统，其在所述孔洞顶端设置有管道井。本实用新型所述的地热系统，其在所述连通换热系统A和换热系统B的管道上设 置有动力系统。本实用新型所述的地热系统，其所述换热系统B包括至少一个换热管B，所述换热管B通过管道与换热系统A连通。本实用新型所述的地热系统，其所述多个换热管B之间相互并联，并分别通过管 道与换热系统A连通。本实用新型所述的地热系统，其所述换热管B呈等间距的连续U型状。本实用新型所述的地热系统，其所述换热管B由一直管道弯制而成。本实用新型利用一定深度下的土壤恒温的特性，在建筑物基础四周竖向埋设双螺 旋换热管，同时在建筑的楼地面中也铺设与双螺旋换热管连通的换热管道，以水作为换热 介质，辅以一定动力，让水以一定速度在管道中缓慢流动，在室内完成冷热交换，从而实现 建筑内部冬暖夏凉的效果，改善居住舒适度，减少或杜绝使用空调器，从而较低能耗、减少 碳排放。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是1、利用地下土壤在一定深度下温度环境基本为恒温(20°C 26°C)的特性，采用 两套热交换过程相反的换热系统，实现建筑内部的冷热交换，能源循环利用，极大降低因使 用空调器产生的电能消耗和杜绝制冷剂对大气的破坏，完全符合国家的产业政策和能源战 略。2、在整个系统中，以水为换热介质，不排放任何废弃物，对环境没有任何污染。3、除辅助动力系统使用少量电力外，无其他强制制冷制热设施，整体能耗十分低 廉，费效比高。4、不需要在建筑物基础施工前埋设热交换管，缩短了工期，避免了不同工种之间 的配合，有利于施工管理。5、加大了水平单位面积的热交换面积，提高了热交换效率，避免了热交换饱和现 象的出现6、整个系统构造简单，结构合理，避免了因构造和结构复杂索带来的质量隐患。7、避免对建筑物基础的不良影响，施工简单，综合造价低廉。8、埋设深度可无限加深，充分利用土壤的恒温特性，保障热交换的效果。9、热交换过程每时每刻持续进行，不会产生突变温差，对人体和建筑的温差冲击 非常缓和，居住舒适性极大改善。
图1是本实用新型的使用状态示意图。图2是本实用新型中双螺旋换热管的结构示意图。图中标记1为换热系统A，2为换热系统B，3为双螺旋换热管A，4为孔洞，5为换 热管B，6为上行管道、7为下行管道，8为动力泵，9为建筑物的基础。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
4[0030] 如图1所示，一种地热系统，包括热交换系统，所述热交换系统包括换热系统Al和 换热系统B2，所述换热系统Al和换热系统B2的热交换过程相反，所述换热系统Al和换热 系统B2通过管道连通形成一循环系统。 如图2所示，所述换热系统Al由若干双螺旋换热管A3组成，所述双螺旋换热管A3 之间通过连接件和水平管相互连通，换热系统B2包括多个相互并联的换热管B5，由若干双 螺旋换热管A3组成的换热系统Al的出水口通过上行管道6分别与多个换热管B5的进水 口连通，所述多个换热管B5的出水口通过下行管道7与由双螺旋换热管A3组成的换热系 统Al的进水口连通，形成一循环系统，在所述上行管道6和下行管道7上均设置有动力系 统，动力系统采用动力泵8。在运作中，由于循环系统中换热介质的冷热不均，则形成冷水下 行、热水上行的状态，自然形成一个循环系统，无需启动动力系统，但是在春秋季节，由于冷 热温差不大，管道内的换热介质无法自行循环，这时则开启动力系统，确保管道及换热管内 热交换介质正常流动。其中，所述双螺旋换热管A3竖直的埋设于建筑物基础9四周设置的孔洞4中，所 述孔洞4垂直于地平面且等间距的分布在建筑物基础9四周，可根据实际情况确定孔洞的 数量，埋设于孔洞中的双螺旋换热管A通过连接件和水平管相互连通，所述水平管采用非 金属材质的管材；为了便于安装和今后在必要时的更换维修，在所述孔洞4顶端还设置有 管道井。同时，考虑管道受力状况和使用环境，换热系统A的双螺旋换热管A采用优质无缝 热镀锌钢管，在其连接处作防腐处理，管径及长度根据热工计算取值确定，作为热交换介质 的水在其中缓慢流动，完成热交换过程，夏季实现热到冷的交换，冬季实现冷到热的交换。所述换热系统B2采用换热管B5，其交换过程与换热系统Al的热交换过程相反，夏 季实现冷到热的交换，冬季实现热到冷的交换，其敷设于各层楼板中靠上表面位置，主体施 工时敷设，也可在主体完成后在室内装饰阶段楼地面找平层施工时埋设，所述换热管B5采 用小管径硬质PVC管，平面连续U型布置，间距不超过100mm，管径小于10mm。所述换热管B 由一直管道弯制而成，其弯角处没有接头，保证换热管B的密封性能，有效避免出现漏水现 象；在连通双螺旋换热管A和换热管B的上行管道和下行管道上均设置有管道检测器，便于 定时对管道的各种状况进行检测，出现故障时，利用检测器检测故障点。在整个系统中热交换介质可以是顺时针的循环流动，也可以是逆时针的循环流 动。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种地热系统，包括热交换系统，其特征在于所述热交换系统包括换热系统A(1)和换热系统B(2)，所述换热系统A(1)和换热系统B(2)的热交换过程相反，所述换热系统A(1)和换热系统B(2)通过管道连通形成一循环系统，所述换热系统A(1)由若干双螺旋换热管A(3)组成，所述双螺旋换热管A(3)之间相互连通。
2.根据权利要求1所述的地热系统，其特征在于所述双螺旋换热管A(3)竖直的设 置于建筑物基础(9)四周设置的孔洞(4)中。
3.根据权利要求2所述的地热系统，其特征在于所述孔洞(4)垂直于地平面，所述孔 洞(4)等间距的分布在建筑物基础(9)四周。
4.根据权利要求2或3所述的地热系统，其特征在于在所述孔洞(4)顶端设置有管道井。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的地热系统，其特征在于在所述连通换热系 统A (1)和换热系统B (2)的管道上设置有动力系统。
6.根据权利要求5所述的地热系统，其特征在于所述换热系统B(2)包括至少一个 换热管B (5)，所述换热管B (5)通过管道与换热系统A (1)连通。
7.根据权利要求6所述的地热系统，其特征在于所述多个换热管B(5)之间相互并 联，并分别通过管道与换热系统A (1)连通。
8.根据权利要求7所述的地热系统，其特征在于所述换热管B(5)呈等间距的连续U 型状。
9.根据权利要求8所述的地热系统，其特征在于所述换热管B(5)由一直管道弯制 而成。
专利摘要本实用新型公开了一种地热系统，包括热交换系统，所述热交换系统包括换热系统A和换热系统B，所述换热系统A和换热系统B的热交换过程相反，所述换热系统A和换热系统B通过管道连通形成一循环系统，所述换热系统A由若干双螺旋换热管A组成，所述双螺旋换热管A之间相互连通。本实用新型利用一定深度下的土壤恒温的特性，在建筑物基础四周竖向埋设双螺旋换热管，同时在建筑的楼地面中也铺设与双螺旋换热管连通的换热管道，以水作为换热介质，辅以一定动力，让水以一定速度在管道中缓慢流动，在室内完成冷热交换，从而实现建筑内部冬暖夏凉的效果，改善居住舒适度，减少或杜绝使用空调器，从而较低能耗、减少碳排放。
文档编号F24J3/08GK201680533SQ20102029379
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者张晓武 申请人:张晓武