本發明專利公開了提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器，球體骨架由相互連接的構造筋和箍筋構成；所述構造筋呈圓形，數量為兩組或以上，形成球體的經線；所述箍筋呈正多邊形，形成球體的緯線；在球體骨架內設置由相連接的進口段、螺旋管段和出口段構成的換熱管，進口段設置在頂部的箍筋內側，螺旋管段沿球體骨架螺旋布置，出口段位于箍筋的中心，進口段和出口段都豎直向上伸出球體骨架頂部一段距離；在球體骨架內填充回填料。本發明的換熱器，換熱管沿球面螺旋布置，螺旋換熱管的水平方向相互錯列，削弱了相鄰螺旋管在豎直方向上的熱干擾，從而提高了螺旋管沿豎直方向上的傳熱能力；換熱器與土體之間360°換熱進一步提高了換熱器和土體之間的熱能力。

1.提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器，包括球體骨架（10），其特征在于：所述球體
骨架（10）由預制能量球構造筋（6）和預制能量球箍筋（4）構成；所述預制能量球構造筋（6）
呈圓形，數量為兩組或以上，豎向沿圓周360度方向設置，形成球體的經線；所述預制能量球
箍筋（4）呈正多邊形，沿高度方向橫向設置，形成球體的緯線；預制能量球箍筋（4）采用焊接
或綁扎的方式連接在對應的預制能量球構造筋（6）上；
在球體骨架（10）內設置換熱管，所述換熱管包括相連接的換熱管進口段（2）、螺旋換熱
管段（5）和換熱管出口段（3），螺旋換熱管段（5）位于換熱管進口段（2）、換熱管出口段（3）之
間；換熱管進口段（2）設置在頂部的箍筋（4）內側，螺旋換熱管段（5）沿球體骨架（10）螺旋布
置，換熱管出口段（3）位于箍筋（4）的中心，下端與螺旋換熱管段（5）的尾端連通；換熱管進
口段（2） 和換熱管出口段（3）都豎直向上伸出球體骨架（10）頂部一段距離；
在球體骨架（10）內填充回填料（8），或者球體骨架（10）內、外側都填充回填料（8）。
2.根據權利要求1所述提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器，其特征在于：換熱管螺
旋管段（5）按照球面螺旋形式布置，螺距為100~300mm；沿螺旋方向將換熱管螺旋管段（5）依
次綁扎在預制能量球構造筋（6）或預制能量球箍筋（4）上，形成換熱管的螺旋管段。
3.根據權利要求2所述提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器，其特征在于：換熱管管
材為聚乙烯塑料管或聚丁烯管。
4.根據權利要求1—3任一所述提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器，其特征在于：
螺旋換熱管段（5）連接在預制能量球構造筋（6）和/或預制能量球箍筋（4）外表面上。
5.根據權利要求1—3任一所述提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器，其特征在于：
在球體骨架（10）頂部設置有吊裝環（1），吊裝環（1）與預制能量球構造筋（6）或頂部的預制
能量球箍筋（4）相連。
6.權利要求1—5任一所述的提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器的制作方法，其特
征在于包括如下步驟：
（1）根據工藝要求，確定預制能量球換熱器構造筋、箍筋的參數，加工構造筋、箍筋，并
對構造筋和箍筋進行捆扎成形；
（2）在捆扎好的圓球面上設置換熱管：按照工藝要求，確定螺旋狀布置的換熱管的螺
距，根據確定的螺距，將換熱管依次綁扎在構造筋上，形成換熱管的螺旋管段；
（3）換熱管出口管段的固定：沿豎直方向將保溫后的換熱管出口管段依次綁扎在底部
箍筋和頂部箍筋的中心；
（4）對連接完畢的換熱管進行通水試驗，檢驗換熱管的密封性；
（5）能量球樁井的開挖成型：根據上述確定的參數，在工程所在地點進行施工作業，開
挖土體層，得到滿足下一步施工要求的能量球樁井；
（6）將捆扎好了換熱管的球體骨架放置在能量球樁井內，采用回填料，對球體骨架內外
進行回填，得到所述的預制能量球換熱器。
7.根據權利要求6所述的提高傳熱效率的預制能量球地熱交換器的制作方法，其特征
在于，對進口段和出口管段進行保溫，在一定長度進口段和出口管段上纏繞保溫材料，保溫
層厚度為20~30mm。