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

專(zhuān)利信息
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
地址: 210098*** 國(guó)省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 存儲(chǔ) 地?zé)崮?/a> 太陽(yáng)能 樁基 裝置
【說(shuō)明書(shū)】:

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;

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