[實用新型]一種環基坑內擾埋管式地下換熱結構

有效

• 申請號: 201420538438.0
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN204063686U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 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

技術領域

本實用新型涉及暖通空調行業及生活熱水供應領域，具體是一種用于地源熱泵系統的環基坑內擾埋管式地下換熱結構。

背景技術

近幾年來，環境問題日益嚴峻，節能環保、綠色低碳已是大勢所趨。在建筑節能領域中，節能環保的地源熱泵技術受到人們的重視，但是，常規地源熱泵系統采用垂直埋管式換熱器，動輒成千上百個鉆孔，室外鉆孔埋管需要占大量的面積，初投資較高、施工工序復雜且施工周期長，尤其是在城市中制約了其推廣與應用。

與此同時，大規模的城市建設如火如荼，建筑向縱深發展，大型建筑都有大型的深基坑，另外工業建筑亦有數量眾多的深基坑。深基坑底部溫度接近恒溫層，屬于淺層地熱能，如果能將大型深基坑進行利用，沿深基坑內壁周邊進行埋管換熱，使其成為地源熱泵系統的冷熱源，為周邊建筑提供冷熱服務，則具有非?，F實的經濟效益、社會效益和環境效益，并且該技術具有很好的推廣性。

發明內容

本實用新型的目的是根據現有技術的不足提供一種用于地源熱泵系統的環基坑埋設內擾式管式地下換熱結構，該換熱結構是在大中型深基坑內側四周埋設大口徑金屬或非金屬管道，管道內有換熱介質(水)循環流動，通過熱泵技術使基坑埋管為周邊目標建筑提供冷、暖、熱服務。

本實用新型提供的技術方案：所述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、基坑支護結構、建筑地下室外墻、多個基礎承臺和水平埋設在建筑基坑底面下方的一根或多根內擾式換熱管組成，每根內擾式換熱管沿著基坑支護結構與建筑地下室外墻或多個基礎承臺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結構外墻后進入制冷機房與地源熱泵機組的冷凝器連接形成一個封閉循環回路；當設計成一個回路時，全部管路沿著基坑支護結構與建筑地下室外墻之間間隙鋪設；當設計成多個回路時，每一個回路的部分管路除沿著上述空隙鋪設外，其他管路則從基坑中部無基礎承臺處的基坑底部墊層下面橫穿至制冷機房部位。所述內擾式換熱管是由外管、內置于外管中的多段一端封閉的內擾管組成，所述多段內擾管同軸縱向等間距分布于外管內，每段內擾管的敞口端均朝向介質流動的方向，且每段內擾管通過多個連接構件與外管內壁固定連接，使內擾管與外管之間形成一個換熱介質流動腔，設置在外管內的換熱介質一般采用水，介質的加入方式與現有的換熱管一樣。

本實用新型進一步的技術方案：所述換熱結構還包括負載側裝置，所述負載側裝置是由室內終端設備、負載側水泵和負載側循環管路組成，所述室內終端設備、負載側水泵通過負載側循環管路與地源熱泵機組的蒸發器相連形成的一個循環回路。

本實用新型進一步的技術方案：所述建筑基坑的深度為3～20米，所述內擾式換熱管埋設在基坑墊層下方300mm以下；當內擾式換熱管為一根時，該內擾式換熱管沿著基坑支護結構的內壁形成一個環形回路；當內擾式換熱管為多根時，多根內擾式換熱管在建筑基坑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內壁埋設，另一部分管路從基坑內相鄰基礎承臺之間穿過。

本實用新型較優的技術方案：：所述每根內擾式換熱管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與熱源泵機組的冷凝器連接形成一個封閉循環回路，且每根內擾式換熱管向上延伸的垂直管段與穿過建筑地下室外墻的管段內沒有設置內擾管；在建筑地下室外墻對應內擾式換熱管穿過的位置處嵌設有剛性防水套管，內擾式換熱管穿過筑地下室外墻內的剛性防水套管后進入制冷機房內與地源熱泵機組的冷凝器連接。

本實用新型較優的技術方案：所述內擾式換熱管的外管與多段內擾管為同軸套管，外管的管徑≧200mm，采用PE材質熱熔連接，每段內擾管的長度為4～6mm，其管徑比外管的管徑小2～3個系列，采用PVC材質的管材；多段內擾管等距分布在外管的中軸線上，兩相鄰內擾管之間的間距為1～2m；所述連接構件包括固定管卡和多個定位管卡，所述多個定位管卡等距安裝在每段內擾管的管壁上，所述固定管卡設置在每段內擾管的敞口端，所述定位管卡及固定管卡均為定型產品，定位管卡用于固定內外管相對位置，固定管卡用于防止內管在外管內滑動。

本實用新型較優的技術方案：所述地源側循環水泵設置在冷凝器的進水端，所述負載側水泵設置在蒸發器的出水端。