一种地热能换能装置及地热能空调系统的制作方法

1.本实用新型属于地热空调设备技术领域，具体涉及一种地热能换能装置及地热能空调系统。


背景技术：

2.在现有地热能空调系统中，地热能的采集是通过设置在地下的盘管以及换能液在盘管中流动时与地热能的交换作用实现，而经过地热能交换后的换能液则输出供地热能空调系统使用。
3.但是现有的盘管结构有螺旋盘设结构，也有呈s形的盘设结构，但这些盘设结构的盘管对管材、盘设的施工要求较高，实际施工较为困难繁琐，而且在盘设好后的盘管结构在稳固性和与地热能接触性方面较差，不利于地热能与换能液的充分换能。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题的一个或多个，本实用新型在于提供一种地热能换能装置及地热能空调系统。
5.一方面，本实用新型提供一种地热能换能装置，所述地热能换能装置埋设于地面下的混凝土层中，包括换能管、固定外环、固定内环、横向管和连接件；
6.所述换能管设有多个且，多个换能管相互平行的沿一周向间隔分布，每个换能管的外侧同时套设有沿换能管长度方向间隔分布的多个所述固定外环，每个固定外环均与每个换能管相垂直；每个所述换能管的内侧同时套设有多个固定内环，每个固定内环的外侧与每个换能管相抵接；相邻的两个所述换能管通过所述横向管连通，并使所有换能管连接成具有一出液口和一进液口的单一流向的管路；所述固定外环与所述换能管之间以及所述固定内环与换能管之间通过所述连接件而连接固定。
7.在优选的技术方案中，所述连接件包括第一u形卡件，所述第一u形卡件的弧形端连接在所述换能管的外侧，所述第一u形卡件的开口端与所述固定外环固定连接。
8.在优选的技术方案中，所述第一u形卡件的开口端与所述固定外环焊接连接。
9.在优选的技术方案中，所述连接件还包括第一绑扎件，所述固定内环与换能管之间通过第一绑扎件连接。
10.在优选的技术方案中，所述连接件包括第二u形卡件和螺栓，所述第二u形卡件的弧形端连接在换能管的外侧，所述第二u形卡件的开口端设有螺纹连接部，所述螺纹连接部穿过固定外环且与所述螺栓连接。
11.在优选的技术方案中，所述连接件还包括设于所述螺栓与固定外环之间且被第二u形卡件穿过的垫板，所述垫板的两侧分别具有与固定外环外侧相匹配的弧形面以及连接平面，所述连接平面与螺栓相抵接。
12.在优选的技术方案中，所述连接平面与螺栓之间还设有垫圈。
13.在优选的技术方案中，所述连接件还包括第二绑扎件，所述固定内环与换能管之
间通过第二绑扎件连接。
14.在优选的技术方案中，还包括横向管，所述横向管的两端分别通过管接头连接于相邻两个换能管的同侧端连通。
15.另一方面，本实用新型还提供了一种地热能空调系统，包括上述任一项所述的地热能换能装置。
16.本实用新型的有益效果为：
17.(1)本实用新型的换能管路通过分别位于其外、内侧的固定外环和固定内环，在连接件连接后三者能够构成一个稳固性良好且便于施工的一体结构，该结构可进行预制，即在施工前可预制本换能装置，然后投入施工安装，提高了施工速度。
18.(2)本实用新型通过多根直管管型结构的换能管纵向设置并相邻换能管之间相互连通，能够形成一个受热面较大的盘管结构，与地层的地热能之间的热能交换作用更加充分，利用率更高；而且，通过直管结构的换能管能够更加便于其设于固定外环与固定内环之间，安装更加方便。
19.(3)本实用新型通过第一u形卡件能够较为方便的将换能管与固定外圈连接在一起，并具有较好的稳固性；而且，通过第一绑扎件将固定内环与换能管连接，能够进一步固定换能管，整体的稳固性更佳。
20.(4)本实用新型也可以通过二u形卡件和螺栓将固定外环与换能管连接在一起，而且便于拆卸和安装，更加方便，同时通过第二绑扎将固定内环与换能管连接，能够进一步的固定换能管，连接形成的整体也具有较好的稳固性。
附图说明
21.图1是本实用新型的正视结构图；
22.图2是本实用新型的俯视结构图；
23.图3是图1中a部分的结构放大示意图；
24.图4是本实用新型的连接件的另一种实施结构的正视局部结构图；
25.图5是图4中a-a剖面的剖面结构示意图。
26.图中：1-固定外环；2-固定内环；3-换能管；4-横向管；5-进液口；6-出液口；7-第一绑扎件；8-第一u形卡件；9-垫板；10-螺纹连接部；11-第二u形卡件；12-螺栓。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
30.结合图1-3所示，一种地热能换能装置，所述地热能换能装置埋设于地面下的混凝土层中，包括换能管3、固定外环1、固定内环2、横向管4和连接件。
31.其中，所述换能管3设有多个，多个换能管相互平行的沿一周向间隔分布，每个换能管3的外侧同时套设有沿换能管3长度方向间隔分布的多个所述固定外环1，每个固定外环1均与每个换能管3相垂直；每个所述换能管3的内侧同时套设有多个固定内环2，每个固定内环2的外侧与每个换能管3相抵接；相邻的两个所述换能管3通过所述横管连通，并使所有换能管3连接成具有一出液口6和一进液口5的单一流向的管路；所述固定外环1与所述换能管3之间以及所述固定内环2与换能管3之间通过所述连接件而连接固定。
32.如图1所示，固定外环1优选采用角钢材料并通过折弯机成型而成，其能够使得多个换能管3能形成一个与深井相匹配的盘管结构；换能管3为直管结构，每个换能管3均纵向且间隔平行的通过连接件固定在固定外环1的内侧，并且相邻的两个换能管3的一同侧端根据单一流向连通，其所形成的管路的两端为进液口5和出液口6且位于该管路的顶端以便于连接和输出；固定内环2优选设置与两个固定外环1之间，并对换能管3进行内侧支撑，这样在换能管3连接、固定内环2和固定外环1连接为一体后具有较好的稳固性；连接件可以是用于固定连接，也可以是用于可拆卸连接，可更具实际需求进行选择。
33.换能管3路通过分别位于其外、内侧的固定外环1和固定内环2，在连接件连接后三者能够构成一个稳固性良好且便于施工的一体结构，该结构可进行预制，即在施工前可预制本换能装置，然后投入施工安装，提高了施工速度。同时通过多根直管管型结构的换能管3纵向设置并相邻换能管3之间相互连通，能够形成一个受热面较大的盘管结构，与地层的地热能之间的热能交换作用更加充分，利用率更高；而且，通过直管结构的换能管3能够更加便于其设于固定外环1与固定内环2之间，安装更加方便。
34.如图1和图3所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接件包括第一u形卡件8，所述第一u形卡件8的弧形端连接在所述换能管3的外侧，所述第一u形卡件8的开口端与所述固定外环1固定连接。该第一u形卡件8为金属材料制成，在换能管3与固定外环1连接时，将第一u形卡件8的弧形端卡在换能管3的外侧，然后将为开口端的另一端与固定外环1固定连接，这样能够避免换能管3与固定外环1的连接，保证换能管3完整性。具体的，该开口端焊接在采用角钢制成的固定外环1的底部平面上，这样固定后其牢固性更好。
35.在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一u形卡件8的开口端与所述固定外环1焊接连接。具体的，焊接形成为点焊。
36.如图1和图2所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接件还包括第一绑扎件7，所述固定内环2与换能管3之间通过第一绑扎件7连接。第一绑扎件7用于固定内环2与换能管3连接，其在实施过程中采用金属铁丝作为第一绑扎件7进行绑扎连接。
37.如图4和5所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接件包括第二u形卡件11和螺栓12，所述第二u形卡件11的弧形端连接在换能管3的外侧，所述第二u形卡件11的开口端设有螺纹连接部10，所述螺纹连接部10穿过固定外环1且与所述螺栓12连接。在实施过程中，连接件也可以采用第二u形卡件11和螺栓12将固定外环1与换能管3连接，在安装时先将第二u形卡件11的弧形端卡在固定外环1的外侧，然后将其设有螺纹连接部10的开口端穿过设于固定外环1的连接孔，然后将螺栓12从外侧连接在其螺栓12连接部上并进行旋紧，实现对换能管3的固定连接。该连接结构可便于拆卸，也便于安装。
38.如图5所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接件还包括设于所述螺栓12与固定外环1之间且被第二u形卡件11穿过的垫板9，所述垫板9的两侧分别具有与固定外环1外侧相匹配的弧形面以及连接平面，所述连接平面与螺栓12相抵接。通过在固定外环1与螺栓12之间设置垫板9，可以增强固定外环1与第二u形卡件11之间的连接稳固性，更便于安装。
39.如图5所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接平面与螺栓12之间还设有垫圈。
40.在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接件还包括第二绑扎件，所述固定内环2与换能管3之间通过第二绑扎件连接。第而绑扎件与第二绑扎件相同。
41.值得说明的是，换能管3内所流动的换能液为冷媒。在地热能换能装置实施过程中，换能管3以及横向管4均采用外径32mm、内径25mm的镀锌无缝钢管，并且通过生料胶连接为单一流向的换能管路。固定外环1和固定内环2的直径大小可根据实际深井的尺寸进行匹配选择，而连接件可更具实际情况选择第一u形卡件8或者第二u形卡件11的连接结构，但优选采用第一u形卡件8的连接结构。在预制完成后，将本装置吊入至深井中，然后向深井内浇筑混凝土。
42.本地热能换能装置安装于地面以下-5m-50m，这个深度的地热温度处于13℃-17.5℃，该温度范围能够很好的匹配地热中央空调的地热交换。
43.一种地热能空调系统，包括上述任一项的地热能换能装置。具体的，地热能换能装置的进液口5和出液口6分别连接有螺纹连接头，并通过螺纹连接头与空调主机连接。
44.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。