專利名稱：一種熱管式地層儲能系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種儲能裝置，尤其是一種利用地層進行儲、放能的熱管式地層儲 能裝置。
背景技術：
隨著全球氣候變暖、能源短缺和環境問題的日益突現，充分利用各種新能源以 及可再生能源成為解決這些問題的有效途徑。地層作為巨大的熱容器，可以作為能量的 存儲器，來實現能量的存儲和釋放。例如，在夏天可以將熱量導入地層中，使建筑環境 溫度降低，達到制冷的目的；在冬天可以將這部分能量提取出來供給建筑取暖利用。
現有地源熱泵技術主要采用土壤埋管的方式進行，通過埋設土壤換熱器來實現 載熱介質與巖土的換熱。埋管方式分為水平埋管、垂直埋管以及螺旋盤管，其中最為 有效的方式是水平埋管或設置U型管。但由于水平埋管需要進行大量的土方作業，使成 本增加，其使用受到限制。U型管的埋管方式其換熱效果受換熱器材質、地質結構的影 響較大，并且需要鉆探較深的孔洞，工程周期長，成本高，且存在預算和實際投資差距 過大等問題。發明內容
技術問題本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供了一種結構簡 單、成本低、儲熱效率高、存儲時間長的熱管式地層儲能裝置。
技術方案本發明的熱管式地層儲能裝置，包括裝有水或石蠟相變工質的集能 器，集能器上插有多根熱管，集能器內設有循環管，集能器外壁上分別設有與循環管兩 端相連的管線進口和管線出口。
所述的集能器的形狀為柱狀體、環狀體或方形體。
有益效果本發明具有存儲熱量、存儲冷量兩種功能，可以用來為建筑供能， 實現建筑物夏天制冷冬天取暖的需要。在夏天，將建筑物中的熱量通過本發明排入地層 中進行存儲，達到建筑物制冷的目的，同時也將熱量進行了存儲；冬天將地層中的熱量 取出，供給建筑物取暖，達到制熱的目的。這樣通過能量的存儲、釋放，滿足了能量的 供給需要，提高了能量的利用率，節約了能源，保護了環境。本發明還可以廣泛應用于 多種工業場合，如地下重要部位輸油管線的保溫、特殊道路或建筑物部位的熱防護方面 等安全使用的需要。
圖1是本發明熱管式地層儲能利用系統的實例一結構示意圖。
圖2是本發明熱管式地層儲能利用系統的實例二結構示意圖。
圖中1-熱管，2-集能器，3-進口管線，4-出口管線。
具體實施方式
下面結合附圖中的實施例對本發明作進上步的描述
實施例一、圖1所示的熱管式地層儲能裝置，主要由裝有水或石蠟相變工質的 集能器2和分別插入集能器2上下兩端的多根熱管1，熱管1采用無機熱管或重力熱管； 集能器2采用柱狀體，也可以采用方形體，集能器2內部設有蛇形或環形的循環管，集能 器2外壁上分別設有與循環管兩端相連的管線進口 3和管線出口 4。管線進口 3和管線 出口 4對稱設置，分別與地面進出管線相連。多根熱管1根據集能器2的體積和儲能功 率的大小確定，例如集能器2體積為一個立方，功率為1000W時，熱管1的根數約為30 根，長度一般小于5m。集能器2的殼體可以采用高分子塑料、也可以采用金屬或合金材 料制作而成；集能器2中的工質與管線進、出口 3、4中的工質互相隔離，不混合；熱量 或冷量經地面進出口管線進入集能器2，然后經熱管1傳導到地層中或由地層傳到集能器 2中，再通過地面進出口管線將熱量或冷量導出。
將本儲能裝置設置于一定深度的地層中，利用地層溫度較為恒定的特性，將其 作為儲能“包”進行能量的儲存，通過地面熱泵機組的進出管線與管線進口 3和管線出 口4相連，將地面的熱能通過集能器2經多根熱管1導入地層中，利用地層進行能量的存 儲，以便對地面場所進行熱量轉換。通過能量存儲和提取，提高能源的利用效率，降低 能耗，保護環境。
實施例二、圖2所示的熱管式地層儲能裝置，其構成與實施例一基本相同，相 同之處略。不同之處在于集能器2為環狀體，熱管1環狀排布。
環狀體集能器2可以實現對關鍵部位輸油管線的熱防護，將環狀體集能器2套裝 于管道的外殼上，通過連接地面供能系統，經地面管線將熱量或冷量導入環狀體集能器2 中，可以在管線周圍的地層中形成一個溫度為特定值的恒溫帶，起到對關鍵部位的熱防 護作用。
權利要求
1.一種熱管式地層儲能裝置，其特征在于它包括裝有水或石蠟相變工質的集能器 (2)，集能器(2)上插有多根熱管(1)，集能器(2)內部設有循環管，集能器(2)外壁上分 別設有與循環管兩端相連的管線進口(3)和管線出口(4)。
2.根據權利要求1所述的熱管式地層儲能裝置，其特征在于所述的集能器(2)的形 狀為柱狀體、環狀體或方形體。
全文摘要
一種熱管式地層儲能裝置，包括裝有水或石蠟相變工質的集能器，集能器上插有多根熱管，集能器內設有循環管，集能器外壁上分別設有與循環管兩端相連的管線進口和管線出口。它具有存儲熱量、存儲冷量兩種功能，可以用來為建筑供能，實現建筑物夏天制冷冬天取暖的需要。在夏天，將建筑物中的熱量通過本發明排入地層中進行存儲，達到建筑物制冷的目的，同時也將熱量進行了存儲；冬天將地層中的熱量取出，供給建筑物取暖，達到制熱的目的。這樣通過能量的存儲、釋放，滿足了能量的供給需要，提高了能量的利用率，節約了能源，保護了環境。
文檔編號F28D20/02GK102022941SQ20101057078
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者周國慶, 高蓬輝 申請人:中國礦業大學