波纹管式的地埋管的制作方法

文档序号:4621276阅读:492来源:国知局
专利名称:波纹管式的地埋管的制作方法
技术领域
本实用新型主要针对土壤源地源热泵空调领域,更具体的说本实用新型涉及一种地源热泵系统的地埋换热器。
背景技术
有效的利用地下热能,节省可开采的能源,是改善环境造福人类的的首要任务,现有的地源热泵系统采用的是光滑的PE管,这种换热管道有两方面的缺陷I、光滑的PE管导热系数偏小,利用地下热能效率低;2、光滑的PE管环刚度差,在地质条件变动时,很容易被土壤挤压而变形损坏。为此,我们组织了科研攻关,针对以上缺陷进行了深入地研究,开发出新的地埋管换热器(地埋管)产品,适用于更广阔的应用领域。
发明内容为了提高地下地埋管系统的换热效率,增强地埋管的地下承压能力,进一步扩大地埋管系统的应用范围,提供一种波纹管式的地埋管。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括双层波纹管和单层管壁的波纹管,换热管壁呈波纹状,地埋管壁包括双层的,地埋管壁也包括单层的,都属于本实用新型的保护范围。I、双层波纹管,内表面光滑,外壁呈环形波纹状结构,大大增强了管材的环刚度, 从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力,在等负荷的条件下,双层波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。在地质条件比较恶劣的地区,比如在一些轻微地震区,由于一定长度的PE 双层波纹管轴向可略为挠曲,不受地面一定程度的不均匀沉降的影响,并且由于此种形式加强了管道的环刚度,从而提高了管道承受来自于地质变化而带来的压力的能力,因此双层波纹管可以在一些地质条件相对较为恶劣的区域使用。2、由于双层螺纹管外壁呈环形波纹状结构,与等长度的光滑PE管相比,外表面的面积增大I倍以上,根据土壤与管壁的导热公式(I)和管内水侧的换热方程(2)可知,土壤与管壁导热面积和管壁与地埋管内流体的换热面积的增加,增大了两者的换热量。同时,由于在管内流体流经波纹管内表面时,由于内表面不是完全平整,粗糙度的增加,使管内流体更容易达到紊流状态,这样就导致水侧换热系数的加大,从而增加了水侧的换热量,提高了地埋管的换热能力,加大了地埋管换热效率。3、对于单层管壁的波纹管而言,由于螺纹管外壁呈环形波纹状结构,与等长度的光滑PE管相比,传热面积增大I倍以上,土壤与管壁导热面积和管壁与地埋管内流体的换热面积的增加,增大了两者的换热量。同时,由于在管内流体流经波纹管内表面时,由于内表面不是完全平整,粗糙度的增加,使管内流体更容易达到紊流状态,这样就导致水侧换热系数的加大,从而增加了水侧的换热量,提高了地埋管的换热能力,加大了地埋管换热效率。[0011](I) 土壤与管壁导热φ=-Μ—(I)
dx式中"为热流量 < 力导热系数,A为传热面积 < 表示微元厚度两壁的温度I
表不微兀厚度。(2)水侧换热方程 (*1 ~h2) = a 4~tm)(2)式中m为水质量流量(kg/s) ;&和.\分别为水进、出口焓(kj/kg) ;a为水侧换
热系数(W/ (M2· K));為为管内表面积() A为管壁温度(°c)为水平均温度 (0C)0本实用新型的有益效果是I、波纹管的利用,提高了管材的环刚度,增加了地埋管的承压能力,使地埋管的应用更加安全和广泛;2、波纹管通过增加换热面积和导热系数,提高地埋管的换热能力,提高了地埋管系统利用地热能的换热效率,减少了打井费用。以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I为双层波纹管剖视图,图2为单层波纹管剖视图。图I中1.波纹管外管壁,2.波纹管内管壁;图2中1.波纹管管壁具体实施方式
具体实施方式
例一在图中,波纹管外管壁(1),波纹管内管壁(2),就构成土壤源热泵系统中的地下换热盘管装置;如果是轻微地震区使用,当地质有轻微变化时,由于外壁呈环形纹波状结构,管道的轴向可以挠曲,并且抗压能力提高,管道不会因为地质的变化而变形损坏,因此可以适用。
具体实施方式
例二 使用波纹管作为地埋管的换热管道,大大增大了地埋管的换热面积,提高了地热能的利用效率,在地下径流丰富的地域,可以有效地增大单位井深的换热量,减少了打井成本。
权利要求1.波纹管式的地埋管,其特征在于换热管壁呈波纹状。
2.根据权利要求I所述的波纹管式的地埋管,其特征在于所述地埋管壁是双层的。
3.根据权利要求I所述的波纹管式的地埋管,其特征在于所述地埋管壁是单层的。
专利摘要本实用新型主要针对土壤源地源热泵空调领域,更具体的说本实用新型涉及一种地源热泵系统的地埋换热器。一种波纹管式的地埋管,包括双层波纹管和单层管壁的波纹管,换热管壁呈波纹状,地埋管壁包括双层的,地埋管壁也包括单层的。双壁波纹管,内表面光滑,外壁呈环形波纹状结构,大大增强了管材的环刚度,从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力,在一些地质条件相对较为恶劣的区域,双层波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。由于波纹状结构,与等长度的光滑PE管相比,外表面的面积增大1倍以上,增大了两者的换热量,在管内流体流经波纹管内表面时,由于内表面不是完全平整,粗糙度的增加,加快了管内流体达到紊流状态的速度,这样就导致水侧换热系数的加大,从而增加了水侧的换热量,提高了地埋管的换热能力,加大了地埋管换热效率。
文档编号F24J3/08GK202350610SQ20112052805
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者姚静, 李明, 游鑫 申请人:湖南凌天科技有限公司
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