一种浅层地热交换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种浅层地热交换装置，包括具有入口端和出口端的地下管路，其中该地下管路包括至少一个轴线相对水平面倾斜且横向铺设的管道，并且该地下管路具有最低位置，其中，所述入口端与所述最低位置之间的第一管路长度大于所述最低位置与所述出口端之间的第二管路长度。本发明专利技术中，由于横向铺设管路，可以最大程度利用地源换热；另外，由于最低位置靠近出口管，可以减小对管道内的空气进行反向的加热或冷却，从而能够以较小的埋深铺设管道，降低成本；以及，管道内的抗菌涂层可以有效抑制细菌滋生，保持管道内卫生。保持管道内卫生。保持管道内卫生。

【技术实现步骤摘要】
一种浅层地热交换装置


[0001]本专利技术涉及一种新风系统，具体涉及浅层地热交换装置。

技术介绍

[0002]浅层地热能是指地表下浅表层(通常为数米至数百米)内的土壤砂石和地下水中所蕴藏的低温热能。它的来源以太阳辐射为主，还有一小部分来自地心热量，是一种可再生能源，一般温度恒定。
[0003]目前，传统的地热能主要通过水源热泵和地源热泵技术采集。然而，热泵需要额外的二次热交换设备，因此设备复杂、效率低且响应慢，不能直接连通新风系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种浅层地热交换装置，其利用地下埋管对空气直接进行热交换。
[0005]按照本专利技术，一种浅层地热交换装置，包括具有入口端和出口端的地下管路，其中该地下管路包括至少一个轴线相对水平面倾斜且横向铺设的管道，并且该地下管路具有最低位置，其中，所述入口端与所述最低位置之间的第一管路长度大于所述最低位置与所述出口端之间的第二管路长度。
[0006]进一步，所述第一管路长度是所述第二管路长度的至少1.5倍。又，所述第一管路长度是所述第二管路长度的至少2倍。
[0007]其中，所述管道相对水平面设置的斜度为1％-3.5％。进一步，所述管道相对水平面设置的斜度为1％-2％。
[0008]其中，所述入口端设有伸出地面的进风管。
[0009]其中，所述出口端设有伸出地面的出风管。
[0010]该装置进一步包括新风口，其设在该进风管上并与之连通，其中该新风口包括依次套设在一起的外部穿孔管、过滤网、内部穿孔管其中，该外部穿孔管和内部穿孔管的管壁分别设有穿孔，所述外部穿孔管还设有裙部。
[0011]另外，所述管道是球墨铸铁管，其内壁设有含有抗菌成分的涂层。
[0012]进一步，该装置包括与所述地下管路连通的冷凝井，所述冷凝井设置在所述最低位置或者设置为与所述最低位置连通。
[0013]本专利技术的技术效果在于：由于横向铺设管路，可以最大程度利用浅层换热；另外，由于最低位置靠近出口管，可以减小对管道内的空气进行反向的加热或冷却，从而能够以较小的埋深铺设管道，降低成本；以及，管道内的抗菌涂层可以有效抑制细菌滋生，保持管道内卫生。
附图说明
[0014]图1是按照本专利技术的浅层地热交换装置的示意图。
[0015]图2-4分别是本专利技术的实施例的示意图。
[0016]图5是新风口的构造示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附描述本专利技术的具体实施方式。尽管下面的描述中出现了许多具体的细节，然而这些细节并非是限制性的。
[0018]在本说明书中，除非特别说明，表示方位的术语“上”和“下”分别是指竖直方向的上和下，进而表示方位的术语“高”和“低”分别表示在竖直方向的相对位置，以更接近地面为高，反之为低。
[0019]如图1所示，按照本专利技术的一个实施例，一种浅层地热交换装置，包括连通的新风口100和地下管路200，该地下管路200具有入口端210和出口端230。在图1示出的实施例中，地下管路还包括伸出地面的进风管212、铺设在地下一定深度的管道220和伸出地面的出风管232，该新风口100设置在该进风管212伸出地面的一端，从而空气可以通过新风口、进风管212进入地下管路200，进而经由出风管232离开。这里的术语“地下”是指地平面一下。管道可以铺设在开挖的沟渠中。
[0020]通常，新风口100设置在能够采集到新风的位置，如室外或者连接提供新风的通风设备，而出风管232构造为连通到室内或者室内通风设备。在一个例子中，进风管212和出风管232可以构造为竖直方向设置，或者在别的例子中，进风管212和出风管232可以构造为倾斜设置。这里的描述的“竖直方向设置”是指以管道的轴线与竖直方向一致，以及所描述的“倾斜设置”是指管道的轴线处于竖直方向和水平方向之间。
[0021]管道220构造为横向铺设在地下一定深度。其埋设的深度可根据具体的应用环境确定，并且可以根据公知常识计算。这里的术语“横向”是指管道的轴线接近水平放置的方向。需要注意的是，通常，对于本专利技术的应用环境，由于管道在水平方向的尺寸通常在数米或十数米，因此地球的弧度造成的误差通常可以忽略不计，也就是认为地下管路的各处的水平方向是一致的。当然，本专利技术也可以用在更大尺度的环境中，这时，对于某些管道，其水平方向可能稍许不一致，例如，相距较远的管道。这种情况下，所述的水平方向则以各管道自身所处的位置为基准，而不是对于全部管道完全一致的方向。
[0022]多个管道220可由管件240连接。在一个例子中，该管道220和管件240均采用球墨铸铁制成，例如，但并非限制，管道220可以采用离心铸造的方式制得，管件240可以采用砂型铸造的方式制得。
[0023]管道220和管件240的内壁可以设置防腐层，例如锌铝合金层，以防止电化学反应造成的腐蚀。进一步，管道220和管件240的内壁还可以设置抗菌涂层。
[0024]本专利技术的装置的工作原理是，外部空气或者新风经由新风口100进入地下管路200的管道220，例如通过风扇或者其他鼓风设备。由于管道220埋在地下并且导热，因此，管道220的内壁温度与同深度的地下温度相同或接近，这样管道内壁的温度与进入管道的空气之间存在温度差。空气与管道内壁进行热交换，从而空气降温或者升温。之后，空气沿管道220通过出风管232进入室内或者通风系统。附图2-4中的箭头表示空气的流动方向。
[0025]由于空气中不可避免的含有水蒸气，特别是在空气温暖湿润的地区或者季节，在热交换过程中会产生冷凝水。冷凝水在管道中210聚集而不排出，会滋生细菌、污染空气。因
此，需要收集管道中的冷凝水并排出。
[0026]在本专利技术的实施例中，管道220均以相对水平面一定斜度横向铺设在地下。这些管道构造为其轴线相对水平面的斜度以百分比表示为1％-3.5％，优选地斜度为1-2％，或者以角度表示为优选1-2度。由此，这些管道220的组成的地下管路200具有竖直方向上的高点和低点。
[0027]这样，管道220中产生的冷凝水会在重力作用下汇聚到地下管路200的最低位置250。进一步，在本专利技术的实施例中，在该最低位置250或者附近设置冷凝井300，其作用是将冷凝水暴露在开放的空气中并因此而蒸发。
[0028]在一个实施例中，冷凝井300可以采用球墨铸铁管，并且可以在其内壁设有防腐层和抗菌涂层。在一个例子中，冷凝井300可以构造为在竖直方向伸出地面，或者在一个例子中，冷凝井300构造为以适当倾斜的角度伸出地面，其中倾斜的角度可以根据具体的应用环境而确定。类似地，这里描述的竖直或倾斜是指冷凝井的管道轴线方向。
[0029]在一个实施例中，该冷凝井300设置在最低位置250，例如，在一个例子中，冷凝井可以与管道220集成，比如，管道220可以通过管件与冷凝井300连通，这样管道中的冷凝水可以在重力作用下流入冷凝井。在这种情况下，需要在该冷凝井300的开放端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅层地热交换装置，包括具有入口端(210)和出口端(230)的地下管路(200)，其中该地下管路包括至少一个轴线相对水平面倾斜且横向铺设的管道(220)，并且该地下管路(200)具有最低位置(250)，其特征在于，所述入口端(210)与所述最低位置(250)之间的第一管路长度大于所述最低位置(250)与所述出口端(230)之间的第二管路长度。2.如权利要求1所述的浅层地热交换装置，其特征在于，所述第一管路长度是所述第二管路长度的至少1.5倍。3.如权利要求1所述的浅层地热交换装置，其特征在于，所述第一管路长度是所述第二管路长度的至少2倍。4.如权利要求1所述的浅层地热交换装置，其特征在于，所述管道(220)相对水平面设置的斜度为1％-3.5％。5.如权利要求1所述的浅层地热交换装置，其特征在于，所述管道(220)相对水平面设置的斜度为1％-2％。6.如权利要求1所述的浅层地热交换装置，其特征在于，所述入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓童，章轩，陈锐，
申请(专利权)人：圣戈班管道系统有限公司，
类型：发明
国别省市：