一种新型的地埋管地下换热系统的制作方法

1.本技术涉及地源热泵技术领域，具体而言，涉及一种新型的地埋管地下换热系统。


背景技术：

2.地源热泵系统是利用浅层地热能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由地热交换系统(或水源热泵机组)与建筑物内系统组成的供热空调系统。
3.现有的地埋管地热交换系统采用闭式方式，以中间介质(通常为水、或者是加入防冻剂的水)为热载体，且中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动，通过流动中的中间介质与周围岩土体进行热交换。冬季供暖时，埋管中的循环液从地下吸收热量，经热泵机组提取后为建筑供暖；夏季制冷时，埋管中的循环液与地下岩土体进行热交换，将户内的热量排到地下去。此种方式的地热交换系统较少受地下地质条件的限制，在地下水资源条件不好的区域也可以使用，且系统运行具有良好的可靠性和稳定性。
4.但由于我国地域辽阔，南北方处于不同的气候区，且采暖需求不同。其中，北方地区以供暖为主，南方地区以制冷为主。北方地区冬季供暖时间长，从地下取热需求大，但原始地温确比较低，而夏季制冷需求小。若在北方地区采用现有的地埋管地热交换系统，根据冷热负荷最大值确定地埋管地热交换系统的设计总埋管深度，则会使投资成本大幅度增加，占地面积也会增加，并且可能发生冷堆积的现象，降低地埋管地热交换系统的安全性、稳定性及可持续性。


技术实现要素：

5.本技术提供一种新型的地埋管地下换热系统，以解决现有技术适用于北方地区时，增加地下换热占地面积和投资成本、降低地埋管地热交换系统安全性、稳定性的问题。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种新型的地埋管地下换热系统，包括：热泵机组、循环泵和u型地埋管换热器；所述热泵机组包括蒸发器、压缩机和冷凝器，所述u型地埋管换热器埋于地下岩土体中，所述u型地埋管换热器与所述蒸发器相连通，在所述u型地埋管换热器上设置有循环泵；所述压缩机的一端与所述蒸发器的一端连通，所述压缩机的另一端与所述冷凝器连通，所述u型地埋管换热器包括第一单u竖直排管和第二单u竖直排管，所述第一单u竖直排管和所述第二单u竖直排管均与所述蒸发器相连通，所述第一单u竖直排管设置在地埋孔中深度≥300米处，所述第二单u竖直排管设置在地埋孔中深度100～150米处。
8.在一些实施例中，所述循环泵包括第一循环泵和第二循环泵，所述第一循环泵设置在所述第一单u竖直排管上，所述第二循环泵设置在所述第二单u竖直排管上。
9.本技术实施例的有益效果包括：本技术提供的地埋管地下换热系统适用于北方地区的用能需求；进一步采用深浅结合的方式将u型地埋管换热器埋于地下岩土体中，以实现减少地下换热占地面积，节约投资成本，提高浅层地热能设计和运营水平；进一步，通过设
置循环泵，以满足北方地区冬夏不同的用能需求，提高供暖制冷效率。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
11.图1示出了本技术一实施例新型的地埋管地下换热系统的连接示意图；
12.图标说明：100-热泵机组；200-循环泵；300-u型地埋管换热器；110-蒸发器；120-压缩机；130-冷凝器；210-第一循环泵；220-第二循环泵；310-第一单u竖直排管；320-第二单u竖直排管。
具体实施方式
13.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
14.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
15.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
16.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
17.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
18.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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技术中的具体含义。
19.图1示出了本技术一实施例新型的地埋管地下换热系统的连接示意图。
20.本技术提供的一种新型的地埋管地下换热系统，包括：热泵机组100、循环泵200和
u 型地埋管换热器300；所述热泵机组100包括蒸发器110、压缩机120和冷凝器130，所述u 型地埋管换热器300埋于地下岩土体中，所述u型地埋管换热器300与所述蒸发器110相连通，在所述u型地埋管换热器300上设置有循环泵200；所述压缩机120的一端与所述蒸发器110的一端连通，所述压缩机120的另一端与所述冷凝器130连通。
21.在一些实施例中，所述u型地埋管换热器300包括第一单u竖直排310管和第二单u竖直排管320，所述第一单u竖直排管310和所述第二单u竖直排管320均与所述蒸发器110 相连通。在一些实施例中，所述第一单u竖直排管310设置在地埋孔中深度≥300米处，所述第二单u竖直排管320设置在地埋孔中深度100～150米处。在一些实施例中，所述循环泵 200包括第一循环泵210和第二循环泵220，所述第一循环泵210设置在所述第一单u竖直排管310上，所述第二循环泵220设置在所述第二单u竖直排管320上。
22.其中，将所述第一单u竖直排管310埋设于地埋孔中深度≥300米处的位置(即，深埋管)，用于冬季从地下取热；将所述第二单u竖直排管320埋设于地埋孔中深度100～150米处的位置(即，浅埋管)，同时用于冬季从地下取热和夏季向地下排热；通过采用深浅结合的方式将u型地埋管换热器300埋于地下岩土中，可有效减少钻探成本和占地面积，节约投资成本，提高浅层地热能设计和运营水平。
23.在一些实施例中，新型的地埋管地下换热系统在冬季供暖时，同时开启第一循环泵210 和第二循环泵220，使深埋管环路与浅埋管环路同时工作，利用地下温度高的特征，循环介质经地下取热后进入热泵机组100的蒸发器110，换热后以满足建筑供暖需求，提高供暖效率；在夏季制冷时，关闭第一循环泵210，开启第二循环泵220，仅使浅埋管环路运行，利用地下温度低的层段特征，地下循环经冷凝器130热量交换后将热量排入地下，提高排热效率；采用此种方式满足北方地区供暖制冷的需求，可避免发生冷堆积的现象，提高地埋管地热交换系统的安全性、稳定性及可持续性。
24.其中：第一循环泵210用于控制第一单u竖直排管310(即，深埋管)的开启；第二循环泵220用于控制第二单u竖直排管320(即，浅埋管)的开启。
25.需要说明的是：本技术提供的一种新型的地埋管地下换热系统，有助于实现建筑节能减排的目标，是推进北方寒冷地区助力国家“双碳”目标的可探索的措施之一。
26.本技术实施例的有益效果在于：本技术提供的地埋管地下换热系统适用于北方地区的用能需求；进一步采用深浅结合的方式将u型地埋管换热器300埋于地下岩土体中，以实现减少地下换热占地面积，节约投资成本，提高浅层地热能设计和运营水平；进一步，通过设置循环泵200，以满足北方地区冬夏不同的用能需求，提高供暖制冷效率。
27.本说明书通篇提及的“多个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等，意味着结合该实施例描述的具体特征、部件或特性包括在至少一个实施例中。因此，本说明书通篇出现的短语“在多个实施例中”、“在一些实施例中”、“在至少另一个实施例中”或“在实施例中”等并不一定都指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，具体特征、部件或特性可以任何合适的方式进行组合。因此，在无限制的情形下，结合一个实施例示出或描述的具体特征、部件或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、部件或特性进行组合。这种修改和变型旨在包括在本技术的范围之内。
28.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列
出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。