直通式真空管地冷空气取用器的制作方法

本发明涉及一种地冷空气取用器，以直通式真空管太阳集热加热产生的浮升力热驱动，产生高速流动的空气流，用以在地热埋管里向上流动产生抽取效应，获取地热埋管里的地冷空气。此地冷空气取用器在冬季运行，亦可抽取地热埋管里的热空气。并且不仅可应用于土壤热的提取，亦可应用于地表水、地下水热的提取。本发明属于太阳能技术领域。

背景技术：

太阳能以及土壤热等地然都是绿色天然能源，相应于以消耗化石能源或直接耗电的主动方式产生的相同热量，太阳能、地热的有效利用可消除和减少能源和环境代价。

在采暖、制冷、空调、通风、干燥、工艺过程等工业和民用场合获取冷热空气及其冷热量，大都会全部或部分采用主动方式，或多或少都有环境与能源代价。综合全面利用太阳能、地热等可再生能源，达到工业、民用系统以纯自然、全被动方式运行的应用技术，其开发利用尚显不足。

技术实现要素：

由上述困难与不足，本发明提供一种直通式真空管地冷空气取用器，通过设置地埋空气管获得冷空气，并由直通式真空管做抽风机，其太阳集热产生高速气流，并引入地埋空气管出口段，抽取地埋管冷空气的取冷器。此取冷器在冬季亦可抽取地下热空气。不耗能、无污染、结构方式简单。可单管小排量，亦可多管集阵组合，大容量运行。

本发明的技术方案是：

本发明的直通式真空管地冷空气取用器，由地热埋管(1)及真空管抽风机(2)组成。

本发明的直通式真空管地冷空气取用器，其地热埋管(1)，由位于地面(3)之上的地热埋管地上进气管段(11)、位于地面(3)之下的地热埋管地下管段(12)，以及位于地面(3)之上的地热埋管地上出气管段(13)构成。其地上出气管段(13)，在其管道最上端，并在其最上端出口处下方一定距离的，又在其管内的中间位置，设置有真空管抽风机(2)的末端抽风管(5)。并其地上出气管段(13)，在真空管出口管箱连管(23)的其位于地热埋管(1)的内部部分的下方一定距离上，设置有地冷空气流出取用管(14)。地冷空气流出取用管(14)与地热埋管地上出气管段(13)连通。

本发明的直通式真空管地冷空气取用器，其真空管抽风机(2)，由直通式真空管(21)、真空管出口管箱(22)、真空管出口管箱连管(23)、末端抽风管(5)构成。真空管出口管箱连管(23)通道插入地热埋管(1)，并续接真空管抽风机末端抽风管(5)。真空管抽风机末端抽风管(5)设置在地热埋管(1)的地上出口段(13)的管道上端，位于其管内的中间位置，并位于距地上出口段(13)的管道出口处下方一定距离的位置。

本发明的直通式真空管地冷空气取用器其地热埋管地上进气管段(11)、地热埋管地下管段(12)以及地热埋管地上出气管段(13)构成完整连通的空气通道；其地热埋管地上进气管段(11)、地热埋管地下管段(12)以及地冷空气流出取用管(14)构成完整连通的空气通道；其直通式真空管(21)、真空管出口管箱(22)、真空管出口管箱连管(23)以及真空管抽风机末端抽风管(5)构成完整连通的空气通道。

本发明的直通式真空管地冷空气取用器，在其一个冷空气进口，冷空气由地热埋管地上进气管段(11)的进口进入地热埋管地上进气管段(11)向下流动，经过地热埋管地上进气管段(11)，进入地热埋管地下管段(12)，在其内为地下土壤所冷却，在冬季则为加热，冷热空气继续流动或储藏，进继续流动则进入地热埋管地上出气管段(13)，一部分经由来自的真空管抽风机末端抽风管(5)的向上热空气流的冲带抽吸，由地热埋管地上出气管段(13)最上端开口处排入外界环境，另一部分则通过地冷空气流出取用管(14)流出取用。此外，在另一个冷空气进口，即直通式真空管(21)底部进口处，冷空气进入直通式真空管(21)内集热腔，被加热升温以及向上提速流动，又进入真空管出口管箱(22)，后经过真空管出口管箱连管(23)，再进入真空管抽风机末端抽风管(5)，由真空管抽风机末端抽风管(5)出口处流出，其向上高速流动的热空气，冲带抽吸来自位于末端抽风管(5)以下部位的，地热埋管地上出气管段(13)内的一部分冷空气向上排处至外界环境，其向上冲带产生的抽取作用，抽取另一部分冷空气，令其流出地冷空气流出取用管(14)取用。

本发明以太阳能真空管驱动抽取埋管地冷与地热空气，全自然被动运行，无能耗与环境代价；可采用价格低廉材料，加工制造简单；运行维护简便安全。

本发明的驱动部分，即真空管抽风机(2)，其整体风机以及直通式真空管都同样可作为基本组件以模块化方式在竖向以及横向两个方向上叠加，以获取充分足够的功率及扩大功率。地埋管亦可串联或并联以提高容量，扩大应用规模。本发明可在冬夏季都运行，在冬季亦可抽取地热埋管里的热空气。并且不仅可应用于土壤热的提取，亦可应用于地表水、地下水热的提取。可在采暖、制冷、空调、通风、干燥、工艺过程等需用冷热空气或冷热量的工业和民用场合开发利用。

附图说明

图1是直通式真空管地冷空气取用器结构外观示意图；

图2是真空管抽风机结构示意图

图3直通式真空管地冷空气取用器结构内部透视示意图；

图中：图1，1地热埋管，2真空管抽风机，3地面，11地热埋管地上进气管段，12地热埋管地下管段，13地热埋管地上出气管段，5真空管抽风机的末端抽风管，14地冷空气流出取用管，21直通式真空管，22真空管出口管箱，23真空管出口管箱连管。图2，2真空管抽风机，21直通式真空管，22真空管出口管箱，23真空管出口管箱连管、5真空管抽风机末端抽风管。

具体实施方式

本发明的直通式真空管地冷空气取用器的组成及结构关系是：

本发明的直通式真空管地冷空气取用器，由地热埋管(1)及真空管抽风机(2)组成。

本发明的真空管驱动圆锥套管加速排风机其地热埋管(1)的设置是：

本发明其地热埋管(1)，由位于地面(3)之上的地热埋管地上进气管段(11)、位于地面(3)之下的地热埋管地下管段(12)，以及位于地面(3)之上的地热埋管地上出气管段(13)构成。其地上出气管段(13)，在其管道最上端，并在其最上端出口处下方一定距离的，又在其管内的中间位置，设置有真空管抽风机(2)的末端抽风管(5)。并其地上出气管段(13)，在真空管出口管箱连管(23)的其位于地热埋管(1)的内部部分的下方一定距离上，设置有地冷空气流出取用管(14)。地冷空气流出取用管(14)与地热埋管地上出气管段(13)连通。

本发明的真空管驱动圆锥套管加速排风机其真空管抽风机(2)的设置是：

本发明其真空管抽风机(2)，由直通式真空管(21)、真空管出口管箱(22)、真空管出口管箱连管(23)、末端抽风管(5)构成。真空管出口管箱连管(23)通道插入地热埋管(1)，并续接真空管抽风机末端抽风管(5)。真空管抽风机末端抽风管(5)设置在地热埋管(1)的地上出口段(13)的管道上端，位于其管内的中间位置，并位于距地上出口段(13)的管道出口处下方一定距离的位置。

本发明的真空管驱动圆锥套管加速排风机其真空管抽风机(2)的设置是：

本发明其地热埋管地上进气管段(11)、地热埋管地下管段(12)以及地热埋管地上出气管段(13)构成完整连通的空气通道；其地热埋管地上进气管段(11)、地热埋管地下管段(12)以及地冷空气流出取用管(14)构成完整连通的空气通道；其直通式真空管(21)、真空管出口管箱(22)、真空管出口管箱连管(23)以及真空管抽风机末端抽风管(5)构成完整连通的空气通道。

本发明的直通式真空管地冷空气取用器的基本工作原理是：

地热是土壤与地表与地面水体等蓄积的冷热量，这种热量不仅是一种天然资源，而且体量大，适合季节的冷热要求，例如一定土壤层内土壤温度冬热夏冷。以空气作为携热介质获取地热，对土壤与水体无破坏作用，采用地热埋管并在管内流通与储藏空气以提取地热加以利用，是一种无害的地热利用技术。本发明以直通式真空管太阳集热加热产生的浮升力热驱动，产生高速流动的空气流，用以在地热埋管里向上流动产生抽取效应，获取地热埋管里的地冷空气。由地热埋管竖向出口段底部来的地冷空气，由于直通式真空管在竖向出口段最上端产生的负压获取向上流动动能，抽取地面下地冷空气利用。此地冷空气取用器在冬季运行，亦可抽取地热埋管里的热空气。并且不仅可应用于土壤热的提取，亦可应用于地表水、地下水热的提取。

本发明的直通式真空管地冷空气取用器的工作过程是：

本发明在其一个冷空气进口，冷空气由地热埋管地上进气管段(11)的进口进入地热埋管地上进气管段(11)向下流动，经过地热埋管地上进气管段(11)，进入地热埋管地下管段(12)，在其内为地下土壤所冷却，在冬季则为加热，冷热空气继续流动或储藏，进继续流动则进入地热埋管地上出气管段(13)，一部分经由来自的真空管抽风机末端抽风管(5)的向上热空气流的冲带抽吸，由地热埋管地上出气管段(13)最上端开口处排入外界环境，另一部分则通过地冷空气流出取用管(14)流出取用。此外，在另一个冷空气进口，即直通式真空管(21)底部进口处，冷空气进入直通式真空管(21)内集热腔，被加热升温以及向上提速流动，又进入真空管出口管箱(22)，后经过真空管出口管箱连管(23)，再进入真空管抽风机末端抽风管(5)，由真空管抽风机末端抽风管(5)出口处流出，其向上高速流动的热空气，冲带抽吸来自位于末端抽风管(5)以下部位的，地热埋管地上出气管段(13)内的一部分冷空气向上排处至外界环境，其向上冲带产生的抽取作用，抽取另一部分冷空气，令其流出地冷空气流出取用管(14)取用。

本发明的驱动部分，即真空管抽风机(2)，取用器整体以及直通式真空管都同样可作为基本组件以模块化方式在竖向以及横向两个方向上叠加，以获取充分足够的功率及扩大功率。地埋管亦可串联或并联以提高容量，扩大应用规模。

本发明可在冬夏季都运行，在冬季亦可抽取地热埋管里的热空气。并且不仅可应用于土壤热的提取，亦可应用于地表水、地下水热的提取。

本发明以太阳能真空管驱动抽取埋管地冷与地热空气，全自然被动运行，无能耗与环境代价；可采用价格低廉材料，加工制造简单；运行维护简便安全。

本发明可在采暖、制冷、空调、通风、干燥、工艺过程等需用冷热空气或冷热量的工业和民用场合开发利用。