[發明專利]一種地源熱泵

有效

• 申請號: 201711189945.2
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN107965945B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 張強
• 申請（專利權）人: 上海諾佛爾生態科技有限公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 杭州聚邦知識產權代理有限公司 33269
• 代理人: 蔣全強

本發明涉及一種地源熱泵，該地源熱泵用U形接頭包括具有U形通孔的連接體，該連接體的下端設有重力塊；U形通孔的上端口與傳熱管相連；所述連接體呈圓柱形設置，該連接體的外壁設有多個呈月牙形的連接爪，連接爪的端部內側設有連接槽，連接槽的寬度大于鋼筋籠所使用鋼筋的直徑，便于接頭勾連在鋼筋籠的鋼筋上；連接爪端部外側呈弧形設置，避免連接爪在安裝時卡到鋼筋籠上，造成設備損壞；施工時按照連接槽的分布方向，旋轉傳熱管，至連接槽卡接在鋼筋籠的縱向鋼筋上，并將傳熱管向上移動，至連接爪接觸到鋼筋籠的橫向鋼筋，傳熱管和地源熱泵用U形接頭無法移動。

技術領域

本發明涉及地源熱泵技術領域，尤其是一種地源熱泵用U形接頭、地源熱泵及地源熱泵施工方法。

背景技術

地源熱泵是國家重點推廣應用的建筑節能減排的技術之一；是一種利用地下地埋管換熱器與大地地下淺層（<200m）地熱資源進行熱冷交換的裝置，實現冬季供暖、夏季制冷的雙重效果。但是，由于需要鉆孔埋設換熱器等工作導致地源熱泵系統的初始投資費用相對較高，從而限制了其推廣應用。因此，尋求減少地埋管鉆孔施工費用的技術方案是工程技術人員努力追求的方向，也是地源熱泵技術得到廣泛推廣應用的必要條件。

在工程樁基礎中埋設傳熱管和接頭，從而避免埋設傳熱管額外鉆孔施工費用的能量樁技術方案是近年來工程技術人員努力思考的方向；而樁基礎中如何埋設傳熱管和接頭是該技術方案的關鍵因素；相關研究表明，在預制樁打樁完成后布置傳熱管和接頭，或者在現場灌注樁鋼筋籠上綁扎傳熱管和接頭后再下沉鉆孔中，在向樁孔內連續灌注混凝土時，需要一邊振搗管內混凝土一邊拔出護壁管，由于接頭材料密度和混凝土密度的差異，往往會出現接頭隨著混凝土的振搗向上位移的情形，造成傳熱管彎曲變形甚至破裂，由于混凝土凝固后傳熱管和接頭無法修復，容易造成設備安裝失敗，無法利用地熱資源。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在施工過程中易于固定、防止傳熱管變形的地源熱泵用U形接頭、地源熱泵及地源熱泵施工方法。

為了解決上述問題，本發明提供了一種地源熱泵用U形接頭，包括具有U形通孔的連接體，該連接體的下端設有重力塊，便于將接頭下沉；U形通孔的上端口與傳熱管相連；所述連接體呈圓柱形設置，該連接體的外壁設有多個呈月牙形的連接爪，用于將接頭與鋼筋籠相互勾連，防止接頭在施工過程中向上位移。

進一步，所述連接爪的端部內側設有連接槽，所述連接槽的寬度大于鋼筋籠所使用的鋼筋的直徑，便于接頭勾連在鋼筋籠的鋼筋上；所述連接爪端部外側呈弧形設置，避免連接爪在安裝時卡到鋼筋籠上，造成設備損壞。

進一步，所述連接爪為3個，均勻分布在圓柱形連接體的外壁上，增加連接爪與鋼筋勾連的幾率，易于安裝。

一種地源熱泵，其采用上述的地源熱泵用U形接頭進行連接。

上述地源熱泵的施工方法包括如下步驟：

（1）探明擬打設樁基礎和埋設地源熱泵地下傳熱管的地層情況，包括施工范圍內土層分布及力學特性、土層熱能儲存量，設計樁埋管形式、樁埋管深度以及鋼管直徑、傳熱管直徑參數。

（2）根據設計要求，制作由橫向鋼筋和縱向鋼筋構成的鋼筋籠，并在鋼筋籠中埋入PVC塑料蜂窩管作為臨時護壁。

（3）將傳熱管的下端通過帶有連接爪的地源熱泵用U形接頭連接，并將傳熱管和地源熱泵用U形接頭沿PVC塑料蜂窩管植入鋼筋籠內；進行通水測試整體傳熱管的密封性。

（4）采用沉管的方法形成鉆孔或者采用泥漿護壁的方法形成鉆孔，下放置有PVC塑料蜂窩管的鋼筋籠至設計深度。