一种用于绿色建筑的地源换热系统的制作方法

1.本发明涉及绿色建筑技术领域，具体为一种用于绿色建筑的地源换热系统。


背景技术：

2.绿色建筑的设计理念是尽量利用自然以及其他相对绿色的能源，最大程度的满足建筑日常使用需求，其中就包含通过地源热泵对地热资源的使用，通过预埋管道的方式，使其形成地源换热系统，利用深层土壤温度相对稳定的特点，再使用泵设备驱动水流流动与土壤深层进行换热操作，但是现有的地源换热系统在实际使用时存在以下问题：由于浅层土壤的温度受空气中温度的影响较大，因此在外界气温寒冷的情况下，相对浅层的土壤温度过低，这就导致水流在经由浅层土壤在管道内部流动时，温度会处于过低的状态，这就导致水流进入相应深度的土壤中后，升温不足便会从土壤中离开，导致换热效果较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于绿色建筑的地源换热系统，以解决上述背景技术中提出由于浅层土壤的温度受空气中温度的影响较大，因此在外界气温寒冷的情况下，相对浅层的土壤温度过低，这就导致水流在经由浅层土壤在管道内部流动时，温度会处于过低的状态，这就导致水流进入相应深度的土壤中后，升温不足便会从土壤中离开，导致换热效果较差的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于绿色建筑的地源换热系统，包括换热管本体和地埋孔，所述换热管本体的中段弯曲分布在地埋孔的内部，且换热管本体的输入端和输出端均与泵体相连，所述地埋孔中填充有填料，所述填料用于稳定换热管本体在所述地埋孔内部的位置，还包括管道清理装置，所述管道清理装置与所述换热管本体相连，且所述管道清理装置用于对换热管本体中的地埋段内部进行积垢清理；还包括预热装置，所述预热装置设置在地埋孔上半段的内部，所述预热装置用于对位于地埋孔中的所述换热管本体上半段进行预热。
5.作为优选的，所述管道清理装置包含有反冲管，弧形分布的所述反冲管位于地埋孔的上方，所述反冲管的左右两端分别连通在换热管本体的左右两段，且所述反冲管与冲洗装置相连，并且所述反冲管的弧形结构为凸起面朝上分布。
6.作为进一步的，所述冲洗装置用于通过反冲管使反冲管、与反冲管相连通的换热管本体下半段中水流反向流动、通过使水流反向流动对所述换热管本体的地埋段内壁进行清理，所述冲洗装置包含有进水管和出水管，所述进水管和出水管的顶端均与泵体相连，且两者的底端分别从右侧和左侧与所述反冲管相连通。
7.作为进一步的，所述预热装置包含有第一开孔和加热装置，所述第一开孔设置在填料的上半段中心处，且所述第一开孔的侧壁与所述换热管本体的侧壁接触，第一开孔的顶端覆盖有可拆卸安装的保温板，所述加热装置通过对第一开孔加热完成对换热管本体地
埋段的上半段预热。
8.作为进一步的，所述加热装置包含有电加热件和启动装置，所述电加热件环绕分布在第一开孔的内部，所述启动装置用于在空气温度过低时启动所述电加热件，所述启动装置为温度传感器，且所述温度传感器安装在保温板的上端面。
9.作为优选的，所述管道清理装置包含有形变清理装置，所述换热管本体的管壁分为内外双层，两层之间设置有用于容纳形变清理装置的缝隙，所述形变清理装置通过在换热管本体内壁中形变、对换热管本体内部进行清理。
10.作为进一步的，所述形变清理装置包含有弹性层和预制孔，所述预制孔开设在所述换热管本体的内层管壁上，所述弹性层密封固定在内层管壁的内壁上，所述弹性层通过换热管本体中水流流动时产生的压力、在预制孔中形变、避免积垢残留。
11.作为进一步的，所述预热装置包含有第二开孔和加热装置，所述第二开孔设置在填料的上半段中心处，所述加热装置设置在第二开孔的顶端，且加热装置包含有保护板和透镜，所述透镜安装在保护板的下端面，所述加热装置通过采集光线经由透镜朝向第二开孔内部照射产生热量、用于对换热管本体上半段加热。
12.作为进一步的，所述预热装置还包含有集热装置，所述集热装置设置在第二开孔的底壁上，所述集热装置为截面弧形分布的金属板，所述金属板接受光线照射后产生热量对换热管本体上半段加热。
13.作为进一步的，所述金属板的下端面和导热杆的顶端固定连接，垂直分布的所述导热杆镶嵌在填料中，且导热杆的底端通过固定环和所述换热管本体的下半段相连。
14.作为进一步的，所述保护板为电致变色玻璃板，所述保护板在冬季为透明设置，用于吸收阳光热量预热换热管本体。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于绿色建筑的地源换热系统，重新设计管道以及相关结构，能够利用冬季光线充足的特性、利用日照光线产生热量对换热管本体的地埋段上半段进行预热，解决了冬季气温过低导致换热效率低的问题，并且更加节能环保；1.另外，通过反冲管以及进水管和出水管的结构设计，能够通过切换换热管本体水流供应线路的方式，使位于地埋点的换热管本体内部、能够在反冲管的引导下，使原本顺向流动的水流处于反向流动的状态，从而在换热系统暂停使用时能够对管道内壁进行反冲洗操作，避免水管内壁产生积垢且位于土壤深处无法清理；2.电加热件以及第一开孔的结构设计，能够通过第一开孔为电加热件提供安装环境，通过电加热件通电运行发热，使第一开孔的内部处于相对高温的状态，从而利用电加热件为换热管本体的上半段进行预热操作；3.第二开孔以及透镜的设置，能够在冬天等气温较低的情况下，利用菲涅尔或其他普通凸透镜的聚光原理，通过光纤的的聚焦照射，通过金属板辅助产生热量、对换热管本体进行加热操作，无需使用电加热或其他加热设备，更加节能环保；进一步的，电致变色玻璃的使用，一方面能够为透镜提供安装密封结构，另一方面能够通过通电控制变色的方式，使其在冬季时能够通过使保护板透光的方式保证光线充足，夏季的时候能够使其降低透光性能、避免换热管本体温度过高；4.弹性片以及预制孔的结构设计，能够利用换热管本体中水流的流动产生的压
力，使弹性片能够相应变形，并且在停止流动至恢复原状，从而利用弹性片的反复形变、形变处以及周围表面结构的拉伸回缩避免积垢残留。
附图说明
16.图1为本发明第一实施例的整体结构示意图；图2为本发明图1中的填料剖面结构示意图；图3为本发明第二实施例的正视结构示意图；图4为本发明图3中的换热管本体俯剖面结构示意图；图5为本发明图3中的换热管本体正剖面结构示意图；图6为本发明图5中的换热管本体中弹性层形变后结构示意图；图7为本发明透镜仰视结构示意图；图8为本发明图3中填料正剖面结构示意图。
17.图中：1、换热管本体；2、地埋孔；3、填料；4、泵体；5、反冲管；6、进水管；7、出水管；8、第一开孔；9、保温板；10、电加热件；11、温度传感器；12、弹性层；13、预制孔；14、第二开孔；15、保护板；16、透镜；17、金属板；18、导热杆；19、固定环。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-8，本发明提供如下技术方案：第一实施例：如图1-2所示，在本实施例中的地源换热系统包括换热管本体1和地埋孔2，换热管本体1的中段弯曲分布在地埋孔2的内部，且换热管本体1的输入端和输出端均与泵体4相连，地埋孔2中填充有填料3，填料3用于稳定换热管本体1在地埋孔2内部的位置，还包括管道清理装置，管道清理装置与换热管本体1相连，且管道清理装置用于对换热管本体1中的地埋段内部进行积垢清理，管道清理装置包含有反冲管5，弧形分布的反冲管5位于地埋孔2的上方，反冲管5的左右两端分别连通在换热管本体1的左右两段，且反冲管5与冲洗装置相连，并且反冲管5的弧形结构为凸起面朝上分布，冲洗装置用于通过反冲管5使反冲管5、与反冲管5相连通的换热管本体1下半段中水流反向流动、通过使水流反向流动对换热管本体1的地埋段内壁进行清理，冲洗装置包含有进水管6和出水管7，进水管6和出水管7的顶端均与泵体4相连，且两者的底端分别从右侧和左侧与反冲管5相连通，如图1中箭头方向所示，泵体4将水流按照其所示方向在换热管本体1流动，换热后再从泵体4流动至其他设备中，在夜间或其他时间水流停止流动时，可通过泵体4使进水管6朝向反冲管5充水，出水管7则用于吸水，在反冲管5的结构引导下，水流沿着图2中箭头所示方向流动，从而实现反冲目的，也可在反冲管5以及换热管本体1的顶端安装控制阀，在反冲或正常流动的情况下启闭不同位置的控制阀，确保换热或反冲工作能够正常进行；为了解决背景技术中提出的问题，本实施例中如图2所示还包括预热装置，预热装
置设置在地埋孔2上半段的内部，预热装置用于对位于地埋孔2中的换热管本体1上半段进行预热，预热装置包含有第一开孔8和加热装置，第一开孔8设置在填料3的上半段中心处，且第一开孔8的侧壁与换热管本体1的侧壁接触，第一开孔8的顶端覆盖有可拆卸安装的保温板9，加热装置通过对第一开孔8加热完成对换热管本体1地埋段的上半段预热，加热装置包含有电加热件10和启动装置，电加热件10环绕分布在第一开孔8的内部，启动装置用于在空气温度过低时启动电加热件10，启动装置为温度传感器11，且温度传感器11安装在保温板9的上端面，温度传感器11用于检测空气温度，在空气温度过低时，与之相连的控制器会控制电加热件10运行并发热，其中控制器以及传感器和加热件之间的电连接和控制原理为现有技术因此不作进一步描述，电加热件10发热后，第一开孔8处于一个相对高温的状态，从而从填料3的上半段区域，对位于浅层土壤内部的换热管本体1内部水流进行预热处理。
20.第二实施例：与实施例一不同的是，在本实施例中如图3-6所示管道清理装置包含有形变清理装置，虽然在现有技术中，管道本身内部水流大部分时间处于流动状态，但是长时间的时候，管壁中仍然容易残留相应的积垢，因此为了解决该问题，换热管本体1的管壁分为内外双层，两层之间设置有用于容纳形变清理装置的缝隙，形变清理装置通过在换热管本体1内壁中形变、对换热管本体1内部进行清理，形变清理装置包含有弹性层12和预制孔13，预制孔13开设在换热管本体1的内层管壁上，弹性层12密封固定在内层管壁的内壁上，弹性层12通过换热管本体1中水流流动时产生的压力、在预制孔13中形变、避免积垢残留。
21.如图3和图7所示，同样与实施例一不同的是，在本实施例中预热装置包含有第二开孔14和加热装置，第二开孔14设置在填料3的上半段中心处，加热装置设置在第二开孔14的顶端，且加热装置包含有保护板15和透镜16，透镜16安装在保护板15的下端面，加热装置通过采集光线经由透镜16朝向第二开孔14内部照射产生热量、用于对换热管本体1上半段加热，预热装置还包含有集热装置，集热装置设置在第二开孔14的底壁上，集热装置为截面弧形分布的金属板17，金属板17接受光线照射后产生热量对换热管本体1上半段加热，金属板17的下端面和导热杆18的顶端固定连接，垂直分布的导热杆18镶嵌在填料3中，且导热杆18的底端通过固定环19和换热管本体1的下半段相连，在本实施例中的透镜16可以是普通凸透镜或菲涅尔镜，而透镜16的作用就是汇聚光线、使其在第二开孔14中产生相应热量，用于替代电加热丝等加热件、为换热管本体1的预热提供热量来源，相比较实施例一种的加热结构，更加节能环保且便于维修更换。
22.第三实施例：由于夏季太阳光线更强且空气温度更高，浅层土壤温度反而会处于一个相对高温的状态，不符合夏季时地源热泵系统的换热要求，因此如若按照实施例二中使透镜16保持工作反而不符合实际需求，因此为了解决该技术问题，保护板15为电致变色玻璃板，保护板15在冬季为透明设置，用于吸收阳光热量预热换热管本体1，而在夏季等气温较高的时间，可以通过使保护板15透光度大幅度降低的方式，避免第二开孔14中的温度过高。
23.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域
的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、结合、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。