的平面上的投影为燕尾形，第一卡接部12的长度方向与地埋管I的中心线平行。燕尾形结构的第一卡接部12能够沿着地埋管I中心线的方向插入燕尾槽中。如图17所示，图17为本实用新型实施例提供的地埋管换热器中地埋管的俯视剖面图。采用图16所示的连接件3可以将两个图17所示的地埋管I固定连接，连接之后的结构可参照图18，图18为本实用新型实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图。
[0057]图19为本实用新型实施例提供的地埋管换热器中另一种连接件的俯视图。如图19所示，连接件3中还可以设置四个第二卡接部31，且四个第二卡接部31均为燕尾槽。则该连接件3可以同时固定连接四个地埋管1，如图20所示，图20为本实用新型实施例提供的另一种地埋管换热器的俯视剖面图。
[0058]在上述技术方案的基础上，本实施例还对地埋管I的结构做了进一步的改进，如图3所示，地埋管I具体可以包括聚乙烯层13和金属层14两层结构，其中，聚乙烯层13在金属层14的外侧。
[0059]由于聚乙烯材料具有防腐性好，柔韧性强，不易扭曲破裂且方便施工等优点，因此，将聚乙烯层设置在外侧，能够提高地埋管的耐磨性及耐腐蚀性，延长使用寿命。而金属层的导热性较好，且强度较高，设置在内侧，可以在保证地埋管强度的前提下，降低聚乙烯层的厚度，降低了地埋管整体的热阻，进一步提高换热效率。
[0060]为了进一步提高地埋管的传热效率，还可以在金属层14的内表面设置螺纹肋条15，由金属制成，如图4所示。设置螺纹肋条15的好处在于还能够增加循环流体在地埋管I中的扰动，实现紊流状态，提高对流换热系数，进一步降低传热热阻。
[0061]图21为本实用新型实施例提供的另一种地埋管换热器中地埋管的主视剖面图，图22为本实用新型实施例提供的另一种地埋管换热器中地埋管的主视剖面图。除了螺纹肋条15之外，技术人员还可以设置其它形式，如图21或22所示，图21中，金属层14的内表面设置锯齿状肋条16。图22中，金属层14的内表面设置网格状肋条17。
[0062]采用上述地埋管换热器埋入土壤中，热量交换中的热阻有如下几项:土壤层热阻Rs,回填材料热阻Rg，地埋管管壁导热热阻Rpm以及地埋管内侧管壁的对流热阻Rf，热阻的单位为m.°C /W。
[0063]图23为本实用新型实施例提供的地埋管换热器的传热计算模型示意图。对于上述地埋管换热器，可建立传热计算模型，如图23所示，图中，Ts为地埋管换热器周围土壤的初始温度，Tb为地埋井井壁的平均温度，Tg为回填材料的平均温度，Tf为地埋管换热器内循环流体的进出液体的平均温度。
[0064]则遵照《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005 (2009版)中的计算方法，由于本实施例中的地埋管换热器采用外层聚乙烯内层金属的复合管材，能够降低地埋管管壁导热热阻Rpm。另外，由于金属层内表面加设金属制成的螺纹肋条，可以促进循环流体较容易处于紊流状态，增加换热面积，因此还能够降低地埋管内侧管壁的对流热阻Rf。地埋管之间采用连接件插接，有效保证了回填密实性，避免了空气穴产生，降低了回填材料热阻Rgo并且由于采用插接结构，有效地避免了热短路，使得地埋管的换热效果更好，提高换热效率，与现有技术中同管径的常规主流地埋管相比，本实施例提供的地埋管换热器的换热能力至少提尚5%。
[0065]另外，本实施例还提供一种换热系统，包括:布设在建筑物内的建筑物内部换热器、热泵以及如上任意一种地埋管换热器，其中，地埋管换热器深埋在建筑物附近的土壤内，地埋管换热器中地埋管的顶端经进液管和出液管与热泵的一端相连，热泵的另一端与建筑物内部换热器相连。
[0066]该换热系统通过采用上述地埋管换热器，在每个地埋管的外表面设置延展臂，且在延展臂中远离地埋管的端部设置第一卡接部，并采用具有能够与第一卡接部卡紧连接的第二卡接部的连接件将至少两根地埋管固定连接，避免地埋管在施工下管时相互缠绕。而且，延展臂在地埋管中心线方向上的长度与地埋管的长度是相等的，实现竖直方向上无阻隔，因此，在进行土壤回填的过程中，地埋管的周围的土壤都可以被压实，提高了回填土壤的密实程度，避免了空气穴的产生，降低了回填土壤的热阻，提高了传热效率。并且，与现有技术需采用多个管卡的方式而言，本实施例提供的技术方案能够降低施工难度。
[0067]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种地埋管换热器，其特征在于，包括:至少两根地埋管、连接两根地埋管底部的U形端头、以及用于固定至少两根地埋管的连接件；其中，每根地埋管的外表面设有延展臂，所述延展臂在所述地埋管中心线方向上的长度与地埋管的长度相等；所述延展臂中远离所述地埋管的端部设有第一卡接部，所述连接件上设有至少两个用于与所述第一卡接部连接的第二卡接部。
2.根据权利要求1所述的地埋管换热器，其特征在于，所述第一卡接部在垂直于所述地埋管中心线的平面上的投影为T字形，所述第二卡接部为T形槽。
3.根据权利要求1所述的地埋管换热器，其特征在于，所述第一卡接部在垂直于所述地埋管中心线的平面上的投影为燕尾形，所述第二卡接部为燕尾槽。
4.根据权利要求2或3所述的地埋管换热器，其特征在于，所述延展臂的数量为两个，两个所述延展臂以所述地埋管的中心线轴对称。
5.根据权利要求2或3所述的地埋管换热器，其特征在于，所述第二卡接部的数量为两个。
6.根据权利要求2或3所述的地埋管换热器，其特征在于，所述第二卡接部的数量为四个。
7.根据权利要求6所述的地埋管换热器，其特征在于，所述地埋管的数量为四根，四根地埋管中的第一卡接部分别与所述连接件中的四个第二卡接部相连。
8.根据权利要求1所述的地埋管换热器，其特征在于，所述地埋管包括聚乙烯层和金属层，所述聚乙烯层在所述金属层的外侧。
9.根据权利要求8所述的地埋管换热器，其特征在于，所述金属层的内表面设有螺纹肋条。
10.一种换热系统，其特征在于，包括:建筑物内部换热器、热泵以及如权利要求1-9任一项所述的地埋管换热器，所述地埋管换热器深埋在建筑物附近的土壤内；所述地埋管换热器中地埋管的顶端经进液管和出液管出与热泵的一端相连，所述热泵的另一端与所述建筑物内部换热器相连。
【专利摘要】本实用新型提供一种地埋管换热器及换热系统，其中，地埋管换热器包括：至少两根地埋管、连接两根地埋管底部的U形端头、以及用于固定至少两根地埋管的连接件；其中，每根地埋管的外表面设有延展臂，所述延展臂在所述地埋管中心线方向上的长度与地埋管的长度相等；所述延展臂中远离所述地埋管的端部设有第一卡接部，所述连接件上设有至少两个用于与所述第一卡接部连接的第二卡接部。本实用新型提供的地埋管换热器及换热系统能够提高土壤回填密实程度，提高传热效率,同时具有良好的拓展性，可以适应多种施工环境需求。
【IPC分类】F24J3-08, F25B30-06
【公开号】CN204612250
【申请号】CN201520300388
【发明人】徐伟, 杨灵艳
【申请人】中国建筑科学研究院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月11日