[實(shí)用新型]一種存儲(chǔ)地?zé)崮芎吞?yáng)能的樁基裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420039614.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203768935U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔綱強(qiáng);孫廣超;孫學(xué)謹(jǐn);李春紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E02D27/12
• 分類(lèi)號(hào): E02D27/12;F24J2/00;F24J3/08
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及地源熱泵及樁基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種存儲(chǔ)地?zé)崮芎吞?yáng)能的樁基裝置。

背景技術(shù)

地?zé)崮芎吞?yáng)能都是最重要的可再生能源之一，在替代常規(guī)能源的過(guò)程中，得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，尤其是廣泛用于建筑冬季供暖和夏季空調(diào)應(yīng)用中；地?zé)崮茉创嬖跓崃坎桓摺挝惑w積內(nèi)的存熱量相對(duì)較小的問(wèn)題，目前常用的太陽(yáng)能利用技術(shù)又存在夏季熱烈盈余、冬季熱量虧損的技術(shù)瓶頸。聯(lián)合考慮地?zé)崮芎吞?yáng)能的技術(shù)特點(diǎn)和不足，使太陽(yáng)能和地源熱泵技術(shù)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，開(kāi)發(fā)能源利用復(fù)合裝置成為工程技術(shù)人員關(guān)注的重點(diǎn)。

在本實(shí)用新型之前，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“太陽(yáng)能-空氣-地能多源雙機(jī)熱泵供熱空調(diào)復(fù)合系統(tǒng)”（專(zhuān)利號(hào)：ZL201010545227.6）公開(kāi)了一種利用太陽(yáng)能、地?zé)崮芎涂諝馊N媒介作為冷熱源的多源雙壓縮機(jī)的熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將夏季多余的太陽(yáng)能熱量在土壤中蓄存起來(lái)，以備冬季使用。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“太陽(yáng)能-土壤源熱泵季節(jié)性平衡供暖系統(tǒng)”（專(zhuān)利號(hào)：ZL200910305780.X）公開(kāi)了一種通過(guò)地埋管的太陽(yáng)能季節(jié)蓄熱和地源熱泵結(jié)合使用，將夏季太陽(yáng)能獲得的熱量?jī)?chǔ)存在地下，供冬季地源熱泵給上部構(gòu)建物供暖。這些都是聯(lián)合考慮運(yùn)用太陽(yáng)能和地?zé)崮艿募夹g(shù)方案；但是地源熱泵裝置需要占用較大的地下空間，而且埋設(shè)傳熱器的鉆孔費(fèi)用相對(duì)較高。在工程樁基礎(chǔ)中埋設(shè)傳導(dǎo)管換熱器的能量樁技術(shù)方案，可以節(jié)省鉆孔費(fèi)用，從而降低工程造價(jià)，是近年來(lái)工程技術(shù)人員努力的方向之一。因此，開(kāi)發(fā)一種可以有效存儲(chǔ)地?zé)崮芎吞?yáng)能的樁基裝置成為一個(gè)刻不容緩的工作。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服上述不足和缺陷，解決地源熱泵地埋管鉆孔場(chǎng)地受限、鉆孔費(fèi)用較高，太陽(yáng)能熱量夏季過(guò)裕、冬季不足等問(wèn)題，提出一種存儲(chǔ)地?zé)崮芎吞?yáng)能的樁基裝置。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的一種存儲(chǔ)地?zé)崮芎吞?yáng)能的樁基裝置，包括楔形管樁、半球形空心擴(kuò)大頭、密封蓋、傳熱管、傳熱液體和抽真空管，所述楔形管樁具有頂部大徑端和底部小徑端，所述小徑端與半球形空心擴(kuò)大頭連通形成容積腔，所述傳熱液體置于所述容積腔內(nèi)，所述楔形管樁的大徑端安裝有密封蓋，所述傳熱管的一端穿過(guò)密封蓋并浸入傳熱液體中，所述傳熱管的另一端連接到太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)，所述抽真空管穿裝于所述密封蓋上。

作為優(yōu)選，所述楔形管樁的樁長(zhǎng)為20-40m，大徑端的樁徑為600-800mm，小徑端的樁徑為400-600mm。

作為優(yōu)選，所述半球形空心擴(kuò)大頭是下部為平面、上部與楔形管樁相切的鋼筋混凝土半球體，所述半球體的直徑為1000-1500mm，厚度為10-20cm。

作為優(yōu)選，所述傳熱液體的液面高度在楔形管樁頂面以下2-4m。

作為優(yōu)選，所述密封蓋是直徑為600-800mm，厚度為5-15mm的鋼質(zhì)密封蓋，所述密封蓋與楔形管樁的頂部通過(guò)螺紋連接，所述螺紋內(nèi)嵌有密封膜。

作為優(yōu)選，所述傳熱管是直徑為10-50mm的聚乙烯U形管。

使用時(shí)首先預(yù)制楔形管樁并將其打設(shè)到土體中，開(kāi)挖管樁樁芯土，利用人工開(kāi)挖法或者爆破法對(duì)楔形管樁底部進(jìn)行擴(kuò)孔，在擴(kuò)孔四壁澆注厚度為10-20?cm厚的封閉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并與頂部楔形管樁有效連接，封閉的擴(kuò)底楔形管樁空腔內(nèi)布置傳熱管并灌注傳熱液體，隨后在楔形管樁頂部加蓋密封蓋，當(dāng)夏季熱量富裕較多時(shí)，可以通過(guò)抽楔形管樁空腔內(nèi)部的氣壓，以提高腔內(nèi)傳熱液體的沸點(diǎn)，從而可以更高效率的起到將上部熱量傳遞到土壤中的媒介作用；最后在地面以上布置太陽(yáng)能集熱板和構(gòu)建物空調(diào)系統(tǒng)并與傳熱管相連，形成太陽(yáng)能和地?zé)崮軈f(xié)調(diào)供暖與制冷空調(diào)系統(tǒng)，完成一種地?zé)崮芎吞?yáng)能復(fù)合儲(chǔ)能樁基裝置的制作與施工過(guò)程。

夏季時(shí)，上部空調(diào)系統(tǒng)的熱量和通過(guò)太陽(yáng)能集熱板收集到的上部熱量，通過(guò)承載傳熱管和傳熱液體的擴(kuò)底楔形管樁將熱量傳遞到土壤中；冬季時(shí)，土壤中的熱量通過(guò)承載傳熱管和傳熱液體的擴(kuò)底楔形管樁將熱量傳遞到上部構(gòu)建物起到供暖作用。

有益效果：本實(shí)用新型由楔形管樁與半球形空心擴(kuò)大頭形成的空腔、密封蓋、傳熱管、傳熱液體和抽真空管組成的地?zé)崮芎吞?yáng)能復(fù)合儲(chǔ)能樁基裝置，可以有效調(diào)節(jié)冬、夏兩季能源差，提高能源利用率。與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能與地?zé)崮苈?lián)合空調(diào)系統(tǒng)裝置相比，本方案解決了地埋管地源熱泵占用地下空間較大、鉆孔施工費(fèi)用較高等技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題；形成的擴(kuò)底楔形管樁結(jié)構(gòu)內(nèi)部空腔大，且通過(guò)抽真空提高傳熱液體沸點(diǎn)，可以大大提高傳熱效率，而且擴(kuò)底楔形管樁混凝土材料用量的常規(guī)等截面樁承載力要大。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；