此，在各對(duì)相鄰的軸向凹槽5a 之間限定有軸向肋5b。中間管5的兩個(gè)相對(duì)肋5b的末端之間的距離限定了最外側(cè)管3的 內(nèi)徑d2。由此，軸向肋5b具有基本相同的高度，S卩，它們?cè)谕S地埋管換熱器1中向內(nèi)突出 基本相同的距離。
[0039] 中間管5的軸向凹槽5a沿著中間管5的內(nèi)表面在周向C上均勾地分布。根據(jù)一 個(gè)實(shí)施方式，沿著中間管5的各截面每四分之一圈有多個(gè)軸向肋5b和多個(gè)軸向凹槽5a。由 此，中間管5的截面的任何四分之一圈（即任何90°部分）包括多個(gè)軸向肋5b和多個(gè)軸向 凹槽5a。換言之，在圓形中間管的情況下，各象限包括多個(gè)肋5b和多個(gè)凹槽5a。但是，也 可以想象出其中中間管的軸向凹槽以不同的方式分布的同軸地埋管換熱器的變型例。
[0040] 根據(jù)同軸地埋管換熱器1的一個(gè)變型例，中間管5的軸向凹槽5a可以沿著同軸地 埋管換熱器1的大部分長(zhǎng)度延伸。為此，軸向凹槽優(yōu)選地從同軸地埋管換熱器的一端延伸 而覆蓋同軸地埋管換熱器的大部分長(zhǎng)度。中間管5的軸向凹槽5a優(yōu)選地沿著同軸地埋管 換熱器的與最外側(cè)管3的軸向凹槽3a相同的部分布置。
[0041] 最外側(cè)管3的所述多個(gè)軸向凹槽3a限定了用于傳熱液體的液體流動(dòng)通道。而且 最內(nèi)側(cè)管7限定了用于傳熱液體的液體流動(dòng)通道F。中間管5的所述多個(gè)軸向凹槽5a在最 外側(cè)管3的軸向凹槽3a與最內(nèi)側(cè)管7之間限定了絕熱層。由中間管5的軸向凹槽5a形成 的多個(gè)絕緣通道I限定了該絕熱層。例如可以通過向絕緣通道I中提供諸如空氣的氣體而 獲得所述絕熱層。
[0042] 最外側(cè)管3的內(nèi)徑dl對(duì)應(yīng)于中間管5的外徑。應(yīng)理解這意味著：最外側(cè)管3的內(nèi) 徑dl基本等于中間管5的外徑。因而中間管5被固定地布置在最外側(cè)管3中。
[0043] 中間管5的內(nèi)徑d2對(duì)應(yīng)于最內(nèi)側(cè)管7的外徑。應(yīng)理解這意味著：中間管5的內(nèi)徑 d2基本等于最內(nèi)側(cè)管7的外徑。因而最內(nèi)側(cè)管7被固定地布置在中間管5中。所以，該固 定的幾何設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)固的同軸地埋管換熱器。這可以在后面將進(jìn)一步闡述的同軸地埋管 換熱器1的制造、安裝和使用期間是有利的。
[0044] 根據(jù)同軸地埋管換熱器1的一個(gè)變型例，最外側(cè)管3的所述多個(gè)軸向凹槽中的每 個(gè)軸向凹槽3a具有寬度wl，并且中間管5的所述多個(gè)軸向凹槽中的每個(gè)軸向凹槽5a具有 寬度w2。中間管5的軸向凹槽5a的寬度w2大于最外側(cè)管3的軸向凹槽3a的寬度wl。在 作為同軸地埋管換熱器的典型安裝深度的100至200米深度處，最外側(cè)管3受到傳熱液體 的壓力非常高。在該深度，液體壓力在10至20巴的范圍內(nèi)。因此，最外側(cè)管3的液體流動(dòng) 通道F對(duì)機(jī)械耐受強(qiáng)度有最高要求。通過在最外側(cè)管3中適當(dāng)密集地分布軸向凹槽3a，即 具有相對(duì)較小寬度wl的軸向凹槽，可以獲得最外側(cè)管3的所需機(jī)械耐受強(qiáng)度。另外，由于 對(duì)于中間管5的機(jī)械耐受強(qiáng)度要求較低，因此中間管5的軸向凹槽5a的寬度w2可以大于 最外側(cè)管3的軸向凹槽3a的寬度wl。因而與最外側(cè)管3所具有的液體流動(dòng)通道F相比，中 間管5具有較少的絕緣通道I。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，可以在絕熱層中提供更多的絕緣氣體，從 而使熱絕緣更有效。
[0045] 可以想象在同軸地埋管換熱器的一個(gè)變型例中，中間管的軸向凹槽可以具有彼此 不同的寬度，即它們具有變化的寬度。此外，根據(jù)一個(gè)變型例，最外側(cè)管的軸向凹槽可以具 有變化的寬度。
[0046] 根據(jù)同軸地埋管換熱器1的一個(gè)變型例，最外側(cè)管3的一些軸向肋3b與中間管5 的相應(yīng)軸向肋5b對(duì)齊。由此，存在最外側(cè)管3和中間管5的徑向?qū)R的成對(duì)的軸向肋3b、 5b。這可以進(jìn)一步增強(qiáng)同軸地埋管換熱器1的機(jī)械耐受強(qiáng)度。
[0047] 根據(jù)同軸地埋管換熱器1的一個(gè)變型例，各最內(nèi)側(cè)管7、中間管5和最外側(cè)管3的 外周的截面均是圓形的。但是也可以想象出最內(nèi)側(cè)管、中間管和最外側(cè)管的外周的其它截 面形狀。
[0048] 最內(nèi)側(cè)管7、中間管5和最外側(cè)管3例如可以由諸如聚乙烯的塑料制成。根據(jù)其一 個(gè)變型例，最外側(cè)管可以包括導(dǎo)熱率比最內(nèi)側(cè)管和中間管的導(dǎo)熱率都高的導(dǎo)熱復(fù)合物。該 復(fù)合物例如可以包含諸如銅和鋁的導(dǎo)熱金屬填料，或者諸如氮化硼和氮化鋁的氮化物，或 者碳基材料。合適的碳基材料的實(shí)施例是膨脹石墨。
[0049] 圖2是同軸地埋管換熱器1的端部的剖視立體圖。在該圖中，同軸地埋管換熱器 1進(jìn)一步包括返回杯9。返回杯9可以布置在同軸地埋管換熱器1的一端處。典型的是，在 安裝時(shí)同軸地埋管換熱器1的該端布置在鉆孔的底部處。返回杯9使得同軸地埋管換熱 器1中的傳熱液體能循環(huán)。具體地，其提供了用于改變同軸地埋管換熱器中的傳熱液體的 流動(dòng)方向（例如從向下流動(dòng)變?yōu)橄蛏狭鲃?dòng)）的部件。通常，在由最外側(cè)管3的軸向凹槽3a 限定的液體流動(dòng)通道F中以及在由最內(nèi)側(cè)管7限定的液體流動(dòng)通道F中的流動(dòng)方向取決于 同軸地埋管換熱器1的具體應(yīng)用。例如，如果要將熱儲(chǔ)存在地中，那么液體有利地在由最外 側(cè)管3的軸向凹槽3a限定的液體流動(dòng)通道F中向下流動(dòng)，從而可以從液體向地傳遞熱。然 后，液體向上流動(dòng)通過最內(nèi)側(cè)管7。當(dāng)要從地吸熱時(shí)，流動(dòng)方向與在儲(chǔ)存熱時(shí)相反，S卩，液體 在最內(nèi)側(cè)管7中向下流動(dòng)并通過由最外側(cè)管3的軸向凹槽3a限定的液體流動(dòng)通道F向上 流動(dòng)。將參照?qǐng)D3和圖4a、4b更詳細(xì)地描述返回杯9。
[0050] 圖3示出了圖1中的同軸地埋管換熱器1沿其整個(gè)長(zhǎng)度的縱向剖視圖A-A。圖3 中的同軸地埋管換熱器1是如同被安裝在鉆孔中時(shí)那樣進(jìn)行取向的。同軸地埋管換熱器1 可以連接至入口 /出口管11，基于期望儲(chǔ)存熱還是回收熱，該入口 /出口管向同軸地埋管換 熱器1提供傳熱液體或從同軸地埋管換熱器1接收傳熱液體，具體地向最外側(cè)管3的液體 流動(dòng)通道F提供傳熱液體或從最外側(cè)管3的液體流動(dòng)通道F接收傳熱液體。當(dāng)已安裝了同 軸地埋管換熱器1時(shí)布置在地面之上的入口 /出口管11被布置成連接至圖中未示出的熱 泵。最內(nèi)側(cè)管7也布置成連接至熱泵，使得傳熱液體可以循環(huán)通過同軸地埋管換熱器1從 而可以獲取地?zé)帷?br>[0051] 根據(jù)一個(gè)變型例，同軸地埋管換熱器1包括閥V，該閥設(shè)置在同軸地埋管換熱器1 的外表面處，例如設(shè)置在最外側(cè)管3的外表面上。閥V布置成與中間管5的軸向凹槽的端 部齊平。閥V布置成在中間管5的軸向凹槽5a的端部處與軸向凹槽5a流體連通。為此， 與閥V流體連通的軸向凹槽5a在該端部處終止，S卩，由中間管5的軸向凹槽5a形成的空腔 或通道終止于此。由此，在已安裝同軸地埋管換熱器1時(shí)，通過閥V提供給軸向凹槽5a的 任何流體在該端部處被迫沿著一個(gè)方向（即向下）流動(dòng)。閥V經(jīng)由氣體進(jìn)入管道而與軸向 凹槽5a流體連通，該氣體進(jìn)入管道沿徑向穿過同軸地埋管換熱器1的外表面延伸至軸向凹 槽5a。閥V可以連接至壓力容器以向絕緣通道I提供高壓氣體。后面將對(duì)閥V的目的和操 作進(jìn)行描述。
[0052] 同軸地埋管換熱器1可以進(jìn)一步包括流體管道13。流體管道13設(shè)置在中間管5 的軸向凹槽5a中，優(yōu)選設(shè)置在與和閥V流體連通的軸向凹槽5a不同的軸向凹槽5a中，并 且流體管道13沿該軸向凹槽5a從同軸地埋管換熱器的一端沿其大部分縱向延伸范圍而延 伸。當(dāng)已安裝同軸地埋管換熱器時(shí)，流體管道13優(yōu)選地布置成使其一端位于地面以下，基 本上延伸到同軸地埋管換熱器的至返回杯9的端面，而其另一端位于地面之上。流體管道 13經(jīng)由從軸向凹槽5a延伸至同軸地埋管換熱器1的外表面的貫通開口而離開絕緣通道I 并因而離開軸向凹槽5a。流體管道13可以設(shè)有閥15,該閥例如被布置在流體管道的從同 軸地埋管換熱器1離開的離開點(diǎn)處。根據(jù)一個(gè)變型例，流體管道13在與閥V(可以通過該 閥向絕緣通道I提供氣體）基本齊平或齊平處離開軸向凹槽5a。
[0053] 上述設(shè)計(jì)基本上方便了同軸地埋管換熱器1的安裝。所有三個(gè)同軸管，即最內(nèi)側(cè) 管7、中間管5和最外側(cè)管3在同軸地完全組裝時(shí)可以被降低至鉆孔中。由于同軸地埋管換 熱器待被安裝的深度，鉆孔通常包含有地下水。由此，由最外側(cè)管3的軸向凹槽3a限定的 液體流動(dòng)通道F、絕緣通道I即中間管5的軸向凹槽5a、以及最內(nèi)側(cè)管7的液體流動(dòng)通道F 在被降低至鉆孔中時(shí)會(huì)充滿水。對(duì)于液體流動(dòng)通道F這通常不會(huì)有問題，這是因?yàn)橐后w會(huì) 在這些液體流動(dòng)通道中循環(huán)。但是，不希望使絕熱層I充滿水，這是因?yàn)樗慕^緣性能比諸 如空氣的氣體的絕緣性能差。為此，可以從壓力容器經(jīng)由閥V向絕熱層I中提供高壓氣體。 該氣體因而在絕緣通道I中以高壓向下流動(dòng)，向下推動(dòng)任何地下水并最終使其向上穿過流 體管道13。從而包含在絕熱層即任何軸向凹槽5a中的任何水可以通過流體管道13被沖 出。
[0054] 絕熱層1(如果期望的話）可以借助氣體（例如，通過向絕熱層提供高壓氣體然后 關(guān)閉閥V)被加壓至恒定高壓。如果同軸地埋管換熱器1設(shè)有被布置成感測(cè)絕熱層中的壓 力的諸如壓力計(jì)的傳感器，則可以檢測(cè)出絕熱層I中的壓力變化。壓力變化可以表明水已 經(jīng)聚集