本發(fā)明涉及土壤加熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市化進(jìn)程的加快，人口的不斷增長(zhǎng)，城市建設(shè)與發(fā)展需要的能源量也越來(lái)越大，能源存儲(chǔ)設(shè)備的需求量也在不斷增多。由于城市土地資源的緊缺，地下低溫儲(chǔ)罐在存儲(chǔ)能源領(lǐng)域方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

液態(tài)天然氣等能源的地下低溫儲(chǔ)罐的工作環(huán)境常常是低溫和高壓的惡劣環(huán)境中，比如存儲(chǔ)液態(tài)天然氣，要在零下160多攝氏度的環(huán)境中存放。由于地下低溫儲(chǔ)罐周圍的介質(zhì)是復(fù)雜的巖土介質(zhì)，巖土介質(zhì)在低溫的作用下，巖土介質(zhì)的水容易產(chǎn)生凍脹等情況，從而對(duì)地下低溫儲(chǔ)罐產(chǎn)生不利影響。

目前，現(xiàn)有的地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體防凍方法通常采取電熱棒的形式，在地下儲(chǔ)罐四周和底部設(shè)置電熱棒，加熱地下低溫儲(chǔ)罐的周圍土體。使用電熱棒雖然達(dá)到了加熱土體的效果，但是電能轉(zhuǎn)化為熱能的利用率不高、土體受熱不均勻，加熱效果不是很理想，同時(shí)造成了極大的能源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明提供一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中采用電熱棒加熱導(dǎo)致能源轉(zhuǎn)化率不高、土體受熱不均勻的問題，應(yīng)用地源熱泵空調(diào)、地埋管和連接總管于加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)中，將地源熱泵空調(diào)制熱后的循環(huán)水作為熱源，通過地埋管去加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍巖土體，同時(shí)，地埋管將循環(huán)水與地下低溫儲(chǔ)罐周圍巖土體進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換得來(lái)的冷量，用于地源熱泵空調(diào)制冷，從而達(dá)到能源利用率高、制熱效果高、土體受熱均勻的目的，在保證加熱效果的同時(shí)，又節(jié)約了能源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，其中，包括用于給地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體加熱的地埋管、交換所述地埋管內(nèi)循環(huán)的水與外部環(huán)境之間熱量的地源熱泵空調(diào)以及連接所述地埋管和所述地源熱泵空調(diào)的連接總管；所述地埋管布置在地下低溫儲(chǔ)罐四周和底部，所述地埋管和所述連接總管構(gòu)成一密閉循環(huán)系統(tǒng)。

上述的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，其中，布置在地下低溫儲(chǔ)罐四周的地埋管采用垂直布置的方式，布置在地下低溫儲(chǔ)罐底部的地埋管采用水平布置的方式。

上述的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，其中，采用垂直布置方式的地埋管為多個(gè)并聯(lián)在所述連接總管上的U形回路地埋支管。

上述的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，其中，采用水平布置方式的地埋管為多個(gè)并聯(lián)在所述連接總管上的U形回路組件地埋支管，所述U形回路組件地埋支管包括多個(gè)首尾連接的U形地埋支管。

上述的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，其中，所述U形回路地埋支管和/或所述U形回路組件地埋支管的進(jìn)水口部通過一截止閥與所述連接總管的進(jìn)水管連接。

上述的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，其中，所述U形回路地埋支管和/或所述U形回路組件地埋支管的出水口部通過一止回閥與所述連接總管的出水管連接。

本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的有益效果：

本發(fā)明建立加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，系統(tǒng)工作時(shí)，循環(huán)水通過連接總管進(jìn)入到各個(gè)地埋管，在地埋管中與地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體進(jìn)行熱量交換，周圍土體吸收了地埋管中水的熱量后溫度升高，地埋管中的水釋放熱量后溫度降低；溫度降低的水在連接總管中貫穿地源熱泵空調(diào)，貫穿地源熱泵空調(diào)的連接總管中的低溫水與地源熱泵周圍環(huán)境進(jìn)行熱量交換，水的溫度提高，地源熱泵空調(diào)的周圍環(huán)境溫度降低，升溫后的水通過連接總管重新進(jìn)入地埋管，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，既起到了加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的作用，又可以幫助地源熱泵空調(diào)制冷。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明極大地提升了能源的利用率，節(jié)約了成本，同時(shí)通過密布的地埋管，增大土體受熱面積，確保了低溫儲(chǔ)罐周圍土體的均勻受熱。此外，還可以通過開關(guān)截止閥和止回閥控制地埋管數(shù)量，當(dāng)外界溫度的變化導(dǎo)致土體溫度發(fā)生變化時(shí)，可以通過控制地埋管的數(shù)量和地埋管中水的流量來(lái)控制土體溫度，從而能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)低溫儲(chǔ)罐周圍土地的受熱程度、受熱面積，提高適用性。

附圖說明

在結(jié)合以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，能夠更好地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)剖面圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的地下低溫儲(chǔ)罐四周的地埋管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1提供的地下低溫儲(chǔ)罐底部的地埋管結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)剖面圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的地下低溫儲(chǔ)罐四周的地埋管結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1提供的地下低溫儲(chǔ)罐底部的地埋管結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本發(fā)明提供的加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)包括：用于給地下低溫儲(chǔ)罐6周圍土體加熱的地埋管3、交換地埋管3內(nèi)循環(huán)的水與外部環(huán)境之間熱量的地源熱泵空調(diào)1以及連接地埋管3和地源熱泵空調(diào)1的連接總管2；地埋管3布置在地下低溫儲(chǔ)罐6的密閉保護(hù)設(shè)施7的四周和底部，地埋管3和連接總管2構(gòu)成一密閉循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過應(yīng)用地源熱泵空調(diào)、地埋管和連接總管于加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)中，將地源熱泵空調(diào)制熱后的循環(huán)水作為熱源，通過地埋管去加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍巖土體，同時(shí)，地埋管將循環(huán)水與地下低溫儲(chǔ)罐周圍巖土體進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換得來(lái)的冷量，用于地源熱泵空調(diào)制冷，從而達(dá)到能源利用率高、制熱效果高、土體受熱均勻的目的，在保證加熱效果的同時(shí)，又節(jié)約了能源。

在本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)中，在地下低溫儲(chǔ)罐6的密閉保護(hù)設(shè)施7的四周布置有垂直地埋管31；在地下低溫儲(chǔ)罐6的密閉保護(hù)設(shè)施7的底部布置水平地埋管32；垂直地埋管31包括若干并聯(lián)在連接總管2上的U形回路地埋支管，這樣的設(shè)計(jì)能夠增大四周土體受熱面積，確保四周土體受熱均勻，同時(shí)，由于底部土體的溫度相對(duì)較低，水平地埋管32包括若干由多個(gè)首尾相連的U形地埋支管組成的U形組件地埋支管，以進(jìn)一步增大底部土體的受熱面積，確保土體受熱均勻，保證了對(duì)內(nèi)部地下低溫儲(chǔ)罐的加熱效果。

在本發(fā)明實(shí)施例1提供的加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)中，垂直的的U形回路地埋支管的進(jìn)水口部311和U形組件地埋支管的進(jìn)水口部321均與連接總管2的進(jìn)水管201連接，每個(gè)垂直的U形回路地埋支管的進(jìn)水口部311與每個(gè)U形組件地埋支管的進(jìn)水口部321均設(shè)置有一個(gè)截止閥4，通過截止閥來(lái)控制對(duì)應(yīng)地埋支管內(nèi)水的流動(dòng)與否，從而根據(jù)實(shí)際需要，控制地埋管接入數(shù)量，確保土體達(dá)到最佳受熱效果，保證資源的最優(yōu)化利用。

在本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)中，垂直的U形回路地埋支管的出水口部312和U形組件地埋支管的出水口部322與連接總管2的出水管202連接，每個(gè)垂直的U形回路地埋支管的出水口部312與每個(gè)U形組件地埋支管的出水口部322均設(shè)置有一個(gè)止回閥5，通過止回閥能夠防止關(guān)閉對(duì)應(yīng)地埋支管時(shí)出現(xiàn)管內(nèi)水倒流的現(xiàn)象。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例1提供的加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的系統(tǒng)，系統(tǒng)工作時(shí)，循環(huán)水通過連接總管進(jìn)入到各個(gè)地埋管，在地埋管中與地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體進(jìn)行熱量交換，周圍巖土體吸收了地埋管中水的熱量后溫度升高，地埋管中的水釋放熱量后溫度降低；溫度降低的水在連接總管中貫穿地源熱泵空調(diào)，貫穿地源熱泵空調(diào)的連接總管中的低溫水與地源熱泵空調(diào)周圍環(huán)境進(jìn)行熱量交換，水的溫度提高，地源熱泵空調(diào)周圍環(huán)境溫度降低，升溫后的水通過連接總管重新進(jìn)入地埋管，形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)既起到了加熱地下低溫儲(chǔ)罐周圍土體的作用，又可以幫助地源熱泵空調(diào)制冷。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明極大地提升了能源利用率，節(jié)約了成本，同時(shí)通過密布的地埋管，確保了低溫儲(chǔ)罐周圍土地的受熱均勻。此外，還可以通過開關(guān)截止閥和止回閥控制地埋管數(shù)量，當(dāng)外界溫度的變化導(dǎo)致土體溫度發(fā)生變化時(shí)，可以通過控制地埋管的數(shù)量和地埋管中水的流量來(lái)控制土體溫度，從而能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)低溫儲(chǔ)罐周圍土地的受熱程度、受熱面積，提高適用性。

以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。