一种大口径地源热泵PE管道系统

摘要

本发明公开了一种大口径地源热泵PE管道系统，包括井坑，井坑内预埋设大口径管件，大口径管件内套接伸入到大口径管件底部的进水管道，进水管道外壁与大口径管件的端口处焊接，大口径管件靠近上端口的侧壁连通出水管道，出水管道上安装有循环水泵，进水管道外侧固定套接卡件，卡件与大口径管件内壁限位接触，所述井坑垂直设置或水平设置；本发明通过设置大口径管件，在大口径管件内设置小口径的进水管道，以及在大口径管件的上端口外侧连通出水管道，增加了热传导面积，且采用套管结构，使水流实现水‑水和水‑土壤的两次换热，有效增加了换热量，提高了地能利用率，且采用整体式结构，方便进行安装，提高了地源热泵PE管道的安装效率。

说明书

技术领域

本发明涉及地源热泵系统技术领域，特别涉及一种大口径地源热泵PE管道系统。

背景技术

地源热泵是国家重点推广应用的建筑节能减排的技术之一，是一种利用地下地埋管换热器与大地地下浅层地热资源进行热冷交换的装置，冬季可作为热泵供暖的热源，夏季可作为空调的冷源。我国的地源热泵系统都是采用开挖深井，向深井内垂直埋入管道，利用进水管道、出水管道和深井内的管道形成水源循环，利用地下温度实现水的热交换，通过水源热泵机组对建筑内系统提高热水、暖气，目前采用的地源热泵管多为dn32，采用都是单一管道，其水源流入到底部后循环到上侧，采用单管形成水回路，仅仅是通过水-土壤热交换，降低了热交换量，地下深处的地能利用率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种大口径地源热泵PE管道系统，通过设置大口径管件，在大口径管件内设置小口径的进水管道，以及在大口径管件的上端口外侧连通出水管道，增加了热传导面积，且采用套管结构，使水流实现水-水和水-土壤的两次换热，有效增加了换热量，提高了地能利用率，且采用整体式结构，方便进行安装，提高了地源热泵PE管道的安装效率，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种大口径地源热泵PE管道系统，包括井坑，所述井坑内预埋设大口径管件，所述大口径管件内套接伸入到大口径管件底部的进水管道，所述进水管道外壁与大口径管件的端口处焊接，所述大口径管件靠近上端口的侧壁连通出水管道，所述出水管道上安装有循环水泵，所述进水管道外侧固定套接卡件，所述卡件与大口径管件内壁限位接触。

优选的，所述井坑垂直设置或水平设置。

优选的，所述井坑水平设置时，所述井坑的进口处开挖垂直的辅助坑，所述井坑围绕辅助坑水平开挖，所述井坑垂直方向开挖多个且平行设置，

优选的，所述出水管道单独与大口径管件连通或通过连接管件与大口径管件串联连通。

优选的，所述连接管件上安装单向阀。

优选的，所述进水管道与大口径管件连通后单独连通进水设备或垂直方向的进水管道与主水管道连通，所述主水管道与进水设备连通。

优选的，所述进水管道上安装止水阀。

优选的，所述进水管道、连接管件以及出水管道均设置在辅助坑内。

优选的，所述辅助坑内壁进行加固处理，所述辅助坑预留且辅助坑的坑口处加设密封盖，所述密封盖上开设有维修盖，所述密封盖上开设有管孔。

与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过设置大口径管件，在大口径管件内设置小口径的进水管道，以及在大口径管件的上端口外侧连通出水管道，增加了热传导面积，且采用套管结构，使水流实现水-水和水-土壤的两次换热，有效增加了换热量，提高了地能利用率，且采用整体式结构，方便进行安装，提高了地源热泵PE管道的安装效率。

附图说明

图1为本发明的实施例一的井坑垂直设置的结构示意图；

图2为本发明的实施例二的井坑水平设置的结构示意图。

图中：1、井坑；2、大口径管件；3、进水管道；4、出水管道；5、卡件5；6、辅助坑；7、连接管件；8、单向阀；9、主水管道；10、止水阀；11、密封盖；12、维修盖；13、管孔；14、循环水泵；15、缓冲件。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1所示，一种大口径地源热泵PE管道系统，包括开挖到地下深处的井坑1，所述井坑1直接进行垂直开挖，井坑1开挖多个且垂直平行设置，所述井坑1内预埋设大口径管件2，所述大口径管件2内套接伸入到大口径管件2底部的进水管道3，所述进水管道3外壁与大口径管件2的端口处焊接，所述大口径管件2靠近上端口的侧壁连通出水管道4，所述出水管道4上安装有循环水泵14，所述进水管道3外侧固定套接卡件5，所述卡件5与大口径管件2内壁限位接触，进水管道3与大口径管件2的上端焊接。

在大口径管件2的底部焊接缓冲件15，用于对进水管件喷出的水源进行缓冲，防止对大口径管件2底部冲刷，降低使用寿命，该缓冲件15包括包括开口的圆筒，圆筒外壁与大口径管件2内壁采用电熔焊接，圆筒内壁焊接弹性件，圆筒位于弹性件的上表面覆盖砾石层，所述圆筒位于砾石层的上端面固定连接防锈钢网，利用砾石层分散水冲击力，并且通过弹性件减缓水冲力，所述弹性件包括外环框和圆形胶板，所述圆形胶板嵌入与外环框内且与外环框固定连接，所述圆筒底部端面设有圆形弹板，所述圆形弹板的上端面固定连接支撑块，所述支撑块与圆形胶板的下端面接触，通过圆形弹板对圆形胶板进一步弹性支撑，提高弹性性能，以及使用寿命。

大口径管件2采用整体式时，在大口径管件2的底部设置密封电熔端，在缓冲件15安装完成后，对大口径管件2底部的电熔端进行电熔密封，在大口径管件2的上端口设有电熔端口管，进水管道3穿过电熔端口管且利用电熔焊接，在大口径管件2的侧壁安装有电熔侧口管，出水管道4穿过电熔侧口管并利用电熔焊接，在大口径管件2垂直设置时，优选此种结构。

大口径管件2采用分段式时，对大口径管件2分成多段，相邻段之间采用电熔套管连接，且在大口径管件2的上端依旧设置电熔端口管和电熔侧口管。

实施例二

如图2所述，一种大口径地源热泵PE管道系统，包括开挖到地下深处的井坑1，所述井坑1水平开挖，在井坑1的端口处开挖一个垂直设置的辅助坑6，辅助坑6与井坑1连通并且在辅助坑6的内壁进行加固处理，井坑1围绕辅助坑6设置多组，且每组井坑1垂直方向上设置多个水平设置的井坑1，在施工完成后，辅助坑6预留且辅助坑6的坑口处加设密封盖11，所述密封盖11上开设有维修盖12，密封盖11上开设有用于管道通过的管孔13，所述井坑1内预埋设大口径管件2，所述大口径管件2内套接伸入到大口径管件2底部的进水管道3，所述进水管道3外壁与大口径管件2的端口处焊接，所述大口径管件2靠近上端口的侧壁连通出水管道4，所述出水管道4上安装有循环水泵14，所述进水管道3外侧固定套接卡件5，所述卡件5与大口径管件2内壁限位接触，进水管道3与大口径管件2的上端焊接。

多个平行设置的进水管道3可单独与进水设备连通，也可直接连通一个主水管道9，使得进水管道3形成支水管路，主水管道9与进水设备连通，出水管道4可以单独分别与大口径管件2连通，也可利用连接管件7把上下相邻的大口径管件2连通，在最上侧的大口径管件2上连通出水管道4，并且为了防止水串流，在连接管件7上安装单向阀8，使得水流只能向上流动不能向下流动。

在每个支水管路上安装止水阀10，利用止水阀10可以调节水流通过路径，进而调节不同的换热效果，当最上侧止水阀10关闭时，进水流通过下侧的两个进水管道3进入到大口径管件2内；当最下侧的止水阀10关闭时，进水流通过上侧的两个进水管道3进入到大口径管件2内；当中间的止水阀10关闭时，进水流通过下侧以及商场的两个进水管道3进入到大口径管件2内，并且下侧的大口径管件2内的水流会通过连接管件7进入到中间的大口径管件2实现多次换热，进一步提高换热效率，并且进水管道3、连接管件7以及出水管道4均设置在辅助坑6内，方便进行维修、调节。

在大口径管件2的底部焊接缓冲件15，用于对进水管件喷出的水源进行缓冲，防止对大口径管件2底部冲刷，降低使用寿命，该缓冲件15包括包括开口的圆筒，圆筒外壁与大口径管件2内壁采用电熔焊接，圆筒内壁焊接弹性件，圆筒位于弹性件的上表面覆盖砾石层，所述圆筒位于砾石层的上端面固定连接防锈钢网，利用砾石层分散水冲击力，并且通过弹性件减缓水冲力，所述弹性件包括外环框和圆形胶板，所述圆形胶板嵌入与外环框内且与外环框固定连接，所述圆筒底部端面设有圆形弹板，所述圆形弹板的上端面固定连接支撑块，所述支撑块与圆形胶板的下端面接触，通过圆形弹板对圆形胶板进一步弹性支撑，提高弹性性能，以及使用寿命。

大口径管件2采用整体式时，在大口径管件2的底部设置密封电熔端，预先把进水管道3进行限位固定，在缓冲件15安装完成后，对大口径管件2底部的电熔端进行电熔密封，在大口径管件2的上端口设有电熔端口管，进水管道3穿过电熔端口管且利用电熔焊接，在大口径管件2的侧壁安装有电熔侧口管，出水管道4穿过电熔侧口管并利用电熔焊接。

大口径管件2采用分段式时，对大口径管件2分成多段，相邻段之间采用电熔套管连接，且在大口径管件2的上端依旧设置电熔端口管和电熔侧口管，在大口径管件2水平设置时，优选此种结构，方便安装。

按照井坑垂直设置且深度100m进行试点分析

(1)经济效益：根据用户介绍，该管道系统的换热效率为传统小口径的5倍，按照深度100米，对材料成本和施工成本的综合成本进行对比如下：

从上述对比结果来看，如果大口径地源热泵PE管道系统可替代5口传统小口径(dn32)地源热泵管道系统，材料和施工的综合成本可降至1/3左右。

(2)占地面积：

从上述对比结果来看，大口径地源热泵PE管道系统可替代5口传统小口径(dn32)地源热泵管道系统，占地面积可降至1/3以下，这样可以解决因空间不足而无法实施的地源热泵项目。

如5万平方米的空调项目，需要平面打孔面积约2万平方左右，在拥挤的城市一般无法实施，而全国有1/3-1/2的项目存在空间问题，采用大口径地源热泵管道系统，则平面打孔面积只需6000平方米左右，这些项目实施的可行性将有可能。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。