[發明專利]一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201410478868.2
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104197587A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 葉鵬;李海峰;高學軍;蘭壘;陳國友;白鉑
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;E02D17/02
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 楊宣仙

1.一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構，包括設置在制冷機房的地源熱 泵機組、地源側循環水泵(4)和地下循環換熱管結構，其特征在于：所述 地下循環換熱管結構由建筑基坑(14)、基坑支護結構(1)、建筑地下室外 墻(3)、多個基礎承臺(9)和水平埋設在建筑基坑(14)底面下方的一根 或多根內擾式換熱管(2)組成，每根內擾式換熱管(2)沿著基坑支護結 構(1)與建筑地下室外墻(3)或多個基礎承臺(9)之間的空隙位置埋設， 其兩端布設在機房附近并分別垂直向上延伸至設定高度后再水平折向建筑 地下室外墻(3)后進入制冷機房(13)與地源熱泵機組的冷凝器(5)連 接形成一個封閉循環回路；所述內擾式換熱管(2)是由外管(2-1)、內置 于外管中的多段一端封閉的內擾管(2-2)組成，所述多段內擾管(2-2)同 軸縱向分布于外管(2-1)內，每段內擾管(2-2)的敞口端均朝向介質流動 的方向，且每段內擾管(2-2)通過多個連接構件與外管內壁固定連接，使 內擾管(2-2)與外管(2-1)之間形成一個換熱介質流動腔(2-3)。

2.根據權利要求1所述的一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構，其特征 在于：所述換熱結構還包括負載側循環裝置，所述負載側循環裝置是由室 內終端設備(8)、負載側水泵(7)和負載側循環管路(12)組成，所述室 內終端設備(8)、負載側水泵(7)通過負載側循環管路(12)與地源熱泵 機組的蒸發器(6)相連形成的一個循環回路。

3.根據權利要求1或2所述的一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構，其 特征在于：所述基坑(14)的深度為3～20米，在基坑(14)底面未設置基 礎承臺(9)的位置鋪設有基坑底部墊層(10)，所述內擾式換熱管(2)埋 設在基坑底部墊層(10)下方300mm以下；當內擾式換熱管(2)為一根 時，該內擾式換熱管(2)沿著基坑支護結構(1)的內壁形成一個環形回 路；當內擾式換熱管(2)為多根時，多根內擾式換熱管(2)在建筑基坑 (14)底面下方形成多個回路，每個回路的部分管路沿著基坑支護結構(1) 內壁埋設，另一部分管路從基坑內相鄰基礎承臺(9)之間穿過。

4.根據權利要求1或2所述的一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構，其 特征在于：所述每根內擾式換熱管(2)的兩端分別垂直向上延伸至設定高 度后再水平折向建筑地下室外墻(3)進入制冷機房(13)后與熱源泵機組 的冷凝器(5)連接形成一個封閉循環回路，且每根內擾式換熱管(2)向 上延伸的垂直管段與穿過建筑地下室外墻(3)進入制冷機房(13)的管段 內沒有設置內擾管(2-2)；在建筑地下室外墻(3)對應內擾式換熱管(2) 穿過的位置處嵌設有剛性防水套管(11)，內擾式換熱管(2)穿過建筑地 下室外墻內的剛性防水套管(11)后進入制冷機房(13)內與地源熱泵機 組的冷凝器(5)連接。

5.根據權利要求1或2所述的一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構，其 特征在于：所述內擾式換熱管(2)的外管(2-1)與多段內擾管(2-2)為 同軸套管，外管(2-1)的管徑≧200mm，內擾管分段等距布置在外管內， 每段內擾管(2-2)的長度為4～6m，其管徑比外管的管徑小2～3個規格系 列；多段內擾管(2-2)等距分布在外管(2-1)的中軸線上，兩相鄰內擾管 (2-2)之間的間距為1～2m；所述連接構件包括固定管卡(2-5)和多個定 位管卡(2-4)，所述多個定位管卡(2-4)等距安裝在每段內擾管(2-2)的 管壁上，所述固定管卡(2-5)設置在每段內擾管(2-2)的敞口端。

6.根據權利要求2所述的一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構，其特征 在于：所述地源側循環水泵(4)設置在冷凝器(5)的進水端，所述負載 側水泵設置在蒸發器(6)的出水端。