專利名稱：波紋管式的地埋管的制作方法
技術領域：
本實用新型主要針對土壤源地源熱泵空調領域，更具體的說本實用新型涉及一種地源熱泵系統(tǒng)的地埋換熱器。
背景技術：
有效的利用地下熱能，節(jié)省可開采的能源，是改善環(huán)境造福人類的的首要任務，現(xiàn)有的地源熱泵系統(tǒng)采用的是光滑的PE管，這種換熱管道有兩方面的缺陷I、光滑的PE管導熱系數(shù)偏小，利用地下熱能效率低；2、光滑的PE管環(huán)剛度差，在地質條件變動時，很容易被土壤擠壓而變形損壞。為此，我們組織了科研攻關，針對以上缺陷進行了深入地研究，開發(fā)出新的地埋管換熱器(地埋管)產(chǎn)品，適用于更廣闊的應用領域。
發(fā)明內(nèi)容為了提高地下地埋管系統(tǒng)的換熱效率，增強地埋管的地下承壓能力，進一步擴大地埋管系統(tǒng)的應用范圍，提供一種波紋管式的地埋管。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案包括雙層波紋管和單層管壁的波紋管，換熱管壁呈波紋狀，地埋管壁包括雙層的，地埋管壁也包括單層的，都屬于本實用新型的保護范圍。I、雙層波紋管，內(nèi)表面光滑，外壁呈環(huán)形波紋狀結構，大大增強了管材的環(huán)剛度， 從而增強了管道對土壤負荷的抵抗力，在等負荷的條件下，雙層波紋管只需要較薄的管壁就可以滿足要求。在地質條件比較惡劣的地區(qū)，比如在一些輕微地震區(qū)，由于一定長度的PE 雙層波紋管軸向可略為撓曲，不受地面一定程度的不均勻沉降的影響，并且由于此種形式加強了管道的環(huán)剛度，從而提高了管道承受來自于地質變化而帶來的壓力的能力，因此雙層波紋管可以在一些地質條件相對較為惡劣的區(qū)域使用。2、由于雙層螺紋管外壁呈環(huán)形波紋狀結構，與等長度的光滑PE管相比，外表面的面積增大I倍以上，根據(jù)土壤與管壁的導熱公式(I)和管內(nèi)水側的換熱方程(2)可知，土壤與管壁導熱面積和管壁與地埋管內(nèi)流體的換熱面積的增加，增大了兩者的換熱量。同時，由于在管內(nèi)流體流經(jīng)波紋管內(nèi)表面時，由于內(nèi)表面不是完全平整，粗糙度的增加，使管內(nèi)流體更容易達到紊流狀態(tài)，這樣就導致水側換熱系數(shù)的加大，從而增加了水側的換熱量，提高了地埋管的換熱能力，加大了地埋管換熱效率。3、對于單層管壁的波紋管而言，由于螺紋管外壁呈環(huán)形波紋狀結構，與等長度的光滑PE管相比，傳熱面積增大I倍以上，土壤與管壁導熱面積和管壁與地埋管內(nèi)流體的換熱面積的增加，增大了兩者的換熱量。同時，由于在管內(nèi)流體流經(jīng)波紋管內(nèi)表面時，由于內(nèi)表面不是完全平整，粗糙度的增加，使管內(nèi)流體更容易達到紊流狀態(tài)，這樣就導致水側換熱系數(shù)的加大，從而增加了水側的換熱量，提高了地埋管的換熱能力，加大了地埋管換熱效率。[0011](I) 土壤與管壁導熱φ=-Μ—(I)
dx式中"為熱流量 < 力導熱系數(shù)，A為傳熱面積 < 表示微元厚度兩壁的溫度I
表不微兀厚度。(2)水側換熱方程 (*1 ~h2) = a 4~tm)(2)式中m為水質量流量(kg/s) ;&和.\分別為水進、出口焓(kj/kg) ;a為水側換
熱系數(shù)(W/ (M2· K));為為管內(nèi)表面積() A為管壁溫度(°c)為水平均溫度 (0C)0本實用新型的有益效果是I、波紋管的利用，提高了管材的環(huán)剛度，增加了地埋管的承壓能力，使地埋管的應用更加安全和廣泛；2、波紋管通過增加換熱面積和導熱系數(shù)，提高地埋管的換熱能力，提高了地埋管系統(tǒng)利用地熱能的換熱效率，減少了打井費用。以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I為雙層波紋管剖視圖，圖2為單層波紋管剖視圖。圖I中1.波紋管外管壁，2.波紋管內(nèi)管壁；圖2中1.波紋管管壁具體實施方式
具體實施方式
例一在圖中，波紋管外管壁(1)，波紋管內(nèi)管壁(2)，就構成土壤源熱泵系統(tǒng)中的地下?lián)Q熱盤管裝置；如果是輕微地震區(qū)使用，當?shù)刭|有輕微變化時，由于外壁呈環(huán)形紋波狀結構，管道的軸向可以撓曲，并且抗壓能力提高，管道不會因為地質的變化而變形損壞，因此可以適用。
具體實施方式
例二 使用波紋管作為地埋管的換熱管道，大大增大了地埋管的換熱面積，提高了地熱能的利用效率，在地下徑流豐富的地域，可以有效地增大單位井深的換熱量，減少了打井成本。
權利要求1.波紋管式的地埋管，其特征在于換熱管壁呈波紋狀。
2.根據(jù)權利要求I所述的波紋管式的地埋管，其特征在于所述地埋管壁是雙層的。
3.根據(jù)權利要求I所述的波紋管式的地埋管，其特征在于所述地埋管壁是單層的。
專利摘要本實用新型主要針對土壤源地源熱泵空調領域，更具體的說本實用新型涉及一種地源熱泵系統(tǒng)的地埋換熱器。一種波紋管式的地埋管，包括雙層波紋管和單層管壁的波紋管，換熱管壁呈波紋狀，地埋管壁包括雙層的，地埋管壁也包括單層的。雙壁波紋管，內(nèi)表面光滑，外壁呈環(huán)形波紋狀結構，大大增強了管材的環(huán)剛度，從而增強了管道對土壤負荷的抵抗力，在一些地質條件相對較為惡劣的區(qū)域，雙層波紋管只需要較薄的管壁就可以滿足要求。由于波紋狀結構，與等長度的光滑PE管相比，外表面的面積增大1倍以上，增大了兩者的換熱量，在管內(nèi)流體流經(jīng)波紋管內(nèi)表面時，由于內(nèi)表面不是完全平整，粗糙度的增加，加快了管內(nèi)流體達到紊流狀態(tài)的速度，這樣就導致水側換熱系數(shù)的加大，從而增加了水側的換熱量，提高了地埋管的換熱能力，加大了地埋管換熱效率。
文檔編號F24J3/08GK202350610SQ20112052805
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者姚靜, 李明, 游鑫 申請人:湖南凌天科技有限公司