[實用新型]一種利用深基坑支護(hù)和地下室外壁土壤源的換熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721073872.6
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN207214517U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程海峰;張舉;趙曉康;劉亞軍;徐潔;年夢婷
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽建筑大學(xué)
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F24T10/17
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及U型管換熱器及熱泵領(lǐng)域，具體屬于一種利用深基坑支護(hù)和地下室外壁土壤源的換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國每年新建建筑面積達(dá)20億平方米，既有建筑達(dá)430億平方米，其中地下建筑體量和面積巨大，可充分的利用這些體量巨大的已建或新建的地下建構(gòu)筑物構(gòu)建地下構(gòu)筑物土壤源換熱器。

截止2013年我國公共建筑的建筑總能耗23713萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，全國城鎮(zhèn)居住建筑的建筑總能耗21034萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中供暖空調(diào)以及生活熱水用能占建筑總用能的60%-70%左右，這些用能絕大多數(shù)為一次能源或由一次能源轉(zhuǎn)化的二次能源。利用可在生能源供應(yīng)建筑供暖空調(diào)以及生活熱水可以有效的降低一次能源的消耗。在一定深度范圍內(nèi)，土壤常年溫度恒定，相對于室外溫度而言，冬季空氣溫度高，夏季空氣溫度低。充分利用土壤層的蓄熱能力，開發(fā)一種利用深基坑支護(hù)和地下室外壁土壤源的換熱系統(tǒng)：該換熱器附著于地下室外壁面及基坑支護(hù)內(nèi)壁面，與土壤直接接觸，利用水作為傳熱媒介，與土壤進(jìn)行換熱，是一種與建筑物構(gòu)造緊密配合的換熱器技術(shù)，實現(xiàn)對地下構(gòu)筑物的淺層地?zé)崂?，達(dá)到節(jié)能的目的。

但目前的地源熱泵具有如下缺點：

1.場地限制：地源熱泵的使用需要打井來完成熱交換，占用場地較大，受到場地限制。

2.一次性投資價格高：有數(shù)據(jù)表明，地源熱泵中央空調(diào)比一般中央空調(diào)更加節(jié)能，高達(dá)百分之四十以上，但投資也相應(yīng)的高出約百分之四十。

3.影響地下水：如果使用抽地下水那種地源熱泵，對地下水和地質(zhì)有不好的影響，保護(hù)不好會污染地下水，回灌不好會影響地基下沉。

4.價格貴一套地源熱泵從產(chǎn)品到安裝大約得投資十幾二十萬元，比普通家用中央空調(diào)要貴七八萬元。

5.施工較為復(fù)雜：地源熱泵對設(shè)計、施工、施工現(xiàn)場管理要求都比很高，需要有專業(yè)的技術(shù)人員參與其中。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種利用深基坑支護(hù)和地下室外壁土壤源的換熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合建筑本身，不占用額外空間，投資較低，不會影響地下水的質(zhì)量，來達(dá)到綠色、節(jié)能、無污染利用可再生能源的目的。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種利用深基坑支護(hù)和地下室外壁土壤源的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括有熱泵機(jī)組、置于地下室外壁的U型管換熱器、置于深基坑支護(hù)內(nèi)壁的U型管換熱器，熱泵機(jī)組上連接有中介水進(jìn)水管道、中介水出水管道、末端進(jìn)水管、末端出水管，中介水進(jìn)水管道的一個支路連接置于地下室外壁的U型管換熱器入口，另一個支路連接置于深基坑支護(hù)內(nèi)壁的U型管換熱器入口，中介水出水管道的一個支路連接置于地下室外壁的U型管換熱器出口，另一個支路連接置于深基坑支護(hù)內(nèi)壁的U型管換熱器出口，中介水進(jìn)水管道或中介水出水管道上安裝有中介循環(huán)水泵，末端進(jìn)水管或末端出水管上安裝有末端循環(huán)水泵，中介水經(jīng)中介水出水管道流入熱泵機(jī)組，生活水經(jīng)末端進(jìn)水管進(jìn)入熱泵機(jī)組，中介水與生活水經(jīng)過熱泵機(jī)組進(jìn)行換熱工作。

所述的熱泵機(jī)組的冷熱源來源于地下室外壁、地下室周邊土壤以及基坑支護(hù)外壁及周圍土壤。

所述換熱管道具有韌性與抗壓能力。

所述的U型管換熱器的換熱管道分別布置在地下室外壁與深基坑支護(hù)內(nèi)壁。

本實用新型優(yōu)點及效果：充分利用土壤源熱量，達(dá)到了綠色節(jié)能的目的，結(jié)合化地下室外壁及基坑支護(hù)內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，省去開挖與埋設(shè)管道的費(fèi)用，減少占地面積，投資較低，不會影響地下水的質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理圖。

圖2為本實用新型的地下室外壁換熱器換熱的示意圖。

圖3為本實用新型的深基坑支護(hù)內(nèi)壁水冷壁換熱的示意圖。

具體實施方式

參見附圖，一種利用深基坑支護(hù)和地下室外壁土壤源的熱泵系統(tǒng)，包括有熱泵機(jī)組1、置于地下室外壁的U型管換熱器2、置于深基坑支護(hù)內(nèi)壁的U型管換熱器3，熱泵機(jī)組1上連接有中介水進(jìn)水管道6、中介水出水管道7、末端進(jìn)水管8、末端出水管9，中介水進(jìn)水管道的1一個支路連接置于地下室外壁的U型管換熱器2入口，另一個支路連接置于深基坑支護(hù)內(nèi)壁的U型管換熱器3入口，中介水出水管道7的一個支路連接置于地下室外壁的U型管換熱器2出口，另一個支路連接置于深基坑支護(hù)內(nèi)壁的U型管換熱器3出口，中介水進(jìn)水管道6或中介水出水管道7上安裝有中介循環(huán)水泵5，末端進(jìn)水管8或末端出水管9上安裝有末端循環(huán)水泵4，中介水經(jīng)中介水出水管道7流入熱泵機(jī)組1，生活水經(jīng)末端進(jìn)水管8進(jìn)入熱泵機(jī)組1，中介水與生活水經(jīng)過熱泵機(jī)組1進(jìn)行換熱工作；熱泵機(jī)組1的冷熱源來源于地下室外壁、地下室周邊土壤以及基坑支護(hù)外壁及周圍土壤；換熱管道具有韌性與抗壓能力；U型管換熱器的換熱管道分別布置在地下室外壁與深基坑支護(hù)內(nèi)壁。