一种高换热效率的埋地换热管的制作方法

1.本实用新型属于地源热泵技术领域，涉及管材埋地装置，尤其是一种高换热效率的埋地换热管。


背景技术：

2.地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能，包括地表水，土壤、地下水等的能量)的既可供热又可制冷的高效节能系统。地源热泵通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的热交换。
3.目前地源热泵系统是利用竖直地埋管，通过传热介质与土体进行地热能交换，竖直地埋管换热器是地源热泵系统工程的载体。竖直埋管使用较多的为u型管式，无论是单u型或双u型管，都因在换热过程中，多次与不同深度的土壤换热，导致单位换热井换热量低、钻井埋管数量多、占地面积大、钻井费用高等问题。因此急需一种换热效率高的埋地换热管。
4.通过检索发现如下与本申请相关的专利文献，具体公开内容如下：
5.1、梅花形同轴多孔地源热泵地埋管换热管(cn201220380456.1)，包括中心管和至少三个外侧管，所述中心管的横截面为圆形，所述外侧管与所述中心管平行，所述外侧管均匀设置在所述中心管的外侧，所述外侧管之间相互分离，所述外侧管的横截面均由三个弧依次首尾相接构成，所述外侧管的棱与所述中心管的外壁表面连接，所述外侧管与所述中心管相连接的两个弧面的半径和弧度均相同，所述外侧管远离所述中心管的弧面与所述中心管同轴。
6.通过技术特征的对比，上述公开专利文献只是单纯的增大换热面积，与本实用新型设置的上段绝热保温以及下段导热换热的技术结构不相同，不会影响本实用新型申请的创造性及新颖性。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高换热效率的埋地换热管，该管材结构新颖、安装、更换方便，通过截面为花瓣状的外管体结合热功能层结构的换热管设置，大大提高换热效率。
8.本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
9.一种高换热效率的埋地换热管，包括竖直埋于地下的换热管本体，所述换热管本体包括内管，所述内管为中空圆柱体结构，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体，且相邻外管体之间的间隙内还填充有热功能层。
10.而且，所述换热管本体为聚乙烯、聚丙烯、热塑性交联聚乙烯或耐热耐压柔性材料。
11.而且，所述热功能层的厚度为1
㎜
到完全充满间隙。
12.而且，所述热功能层包括蓄热层、绝热层以及导热层，其中，所述蓄热层以及绝热
层从上至下依次设置在换热管本体的上段部分，该上段部分为靠近地面部分，所述导热层设置在换热管本体的下段部分，该下段部分为地下换热部分。
13.而且，所述热功能层的绝热层和导热层的设置比例根据地质情况和气候情况调整。
14.而且，所述绝热层为绝热橡胶，所述导热层为导热橡胶。
15.而且，所述蓄热层设置在距离地面2-5m处的换热管本体上段部，该蓄热层由聚氨酯与泥土的混合浆填充形成。
16.而且，所述热功能层的绝热层占总的热功能层的1/10-9/10。
17.本实用新型的优点和积极效果是：
18.本实用新型的换热管本体将水通过多个截面为花瓣状的外管体实现分流，大大扩大了换热面积，同时结合热功能层的上段绝热和下段导热的性能协同作用，与土壤实现换热、保温；使得靠近地面部分相互绝热实现保温，靠近地下土壤部分增大导热，提高换热效率；
19.本实用新型换热管本体的换热性能远优于现有技术地下换热器，可减少换热井设置数量，从而可节省地源热泵换热系统的占地面积，降低地源热泵换热系统的初始投资和运行成本。
附图说明
20.图1为本实用新型结构示意图；
21.图2为本实用新型横截面示意图；
22.图3为本实用新型立体图。
具体实施方式
23.下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
24.一种高换热效率的埋地换热管，包括竖直埋于地下的换热管本体1，所述换热管本体包括内管1-1，所述内管为中空圆柱体结构，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体1-2，且相邻外管体之间的间隙内还填充有热功能层1-3，其厚度至少为1
㎜
到完全充满间隙，其中，完全充满间隙的状态为：所述热功能层一端紧贴内管外壁，另一端与外管体最外侧处于同一圆弧线上，实现换热管本体的外周壁表面形成光滑圆润的管状结构；
25.在本实用新型具体实施中，所述热功能层包括所述热功能层包括蓄热层1-3-1、绝热层1-3-2以及导热层1-3-3，其中，所述蓄热层以及绝热层从上至下依次设置在换热管本体的上段部分，该上段部分为靠近地面部分1-4，所述导热层设置在换热管本体的下段部分，该下段部分为地下换热部分1-5；
26.所述绝热层和导热层的设置比例根据地质情况和气候情况调整；所述绝热层为绝热橡胶，所述导热层为导热橡胶；一般情况，所述热功能层的绝热橡胶占总的热功能层的1/10-9/10。
27.所述蓄热层设置在距离地面2-5m处的换热管本体上段部，该蓄热层由聚氨酯与泥
土的混合浆填充形成。
28.本实用新型为了提高换热管的使用寿命，所述换热管本体的内管以及外管体均为聚乙烯、聚丙烯、热塑性交联聚乙烯或耐热耐压柔性材料，且内管的内、外壁以及外管体内壁均同轴设置有聚乙烯材质形成的环层，起到防腐作用；
29.本实用新型的换热管本体将水通过多个截面为花瓣状的外管体实现分流，大大扩大了换热面积，同时结合热功能层的上段绝热和下段导热的性能协同作用，与土壤实现换热、保温；使得靠近地面部分相互绝热实现保温，靠近地下土壤部分增大导热，提高换热效率；
30.本实用新型换热管本体的换热性能远优于现有技术地下换热器，可减少换热井设置数量，从而可节省地源热泵换热系统的占地面积，降低地源热泵换热系统的初始投资和运行成本。
31.尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。


技术特征：
1.一种高换热效率的埋地换热管，包括竖直埋于地下的换热管本体，其特征在于：所述换热管本体包括内管，所述内管为中空圆柱体结构，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体，且相邻外管体之间的间隙内还填充有热功能层。2.根据权利要求1所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述换热管本体为聚乙烯、聚丙烯、热塑性交联聚乙烯或耐热耐压柔性材料。3.根据权利要求1所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述热功能层的厚度为1
㎜
到完全充满间隙。4.根据权利要求1所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述热功能层包括蓄热层、绝热层以及导热层，其中，所述蓄热层以及绝热层从上至下依次设置在换热管本体的上段部分，该上段部分为靠近地面部分，所述导热层设置在换热管本体的下段部分，该下段部分为地下换热部分。5.根据权利要求4所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述热功能层的绝热层和导热层的设置比例根据地质情况和气候情况调整。6.根据权利要求4所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述绝热层为绝热橡胶，所述导热层为导热橡胶。7.根据权利要求4所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述蓄热层设置在距离地面2-5m处的换热管本体上段部，该蓄热层由聚氨酯与泥土的混合浆填充形成。8.根据权利要求5所述的高换热效率的埋地换热管，其特征在于：所述热功能层的绝热层占总的热功能层的1/10-9/10。

技术总结
本实用新型涉及一种高换热效率的埋地换热管，包括竖直埋于地下的换热管本体，所述换热管本体包括内管，所述内管为中空圆柱体结构，所述内管的外壁上沿着其圆周方向均布间隔制有多个截面为花瓣状的外管体，且相邻外管体之间的间隙内还填充有热功能层。本实用新型结构新颖、安装、更换方便，通过截面为花瓣状的外管体结合热功能层结构的换热管设置，大大提高换热效率。换热效率。换热效率。


技术研发人员：赵通 崔旭阳 张浩 孙暄雨
受保护的技术使用者：河北旺源管业有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2023/2/2