[發明專利]用于安裝地熱換熱器的方法和設備

在審

• 申請號: 201910835805.0
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110906577A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 斯坦利·雷茲瑪
• 申請（專利權）人: 吉索斯能源公司
• 主分類號: F24T10/10
• 分類號: F24T10/10;F28F11/00;E02F5/00;B26D1/30;B26D3/16;B23D21/14;E21B7/04;E21B7/20;E21B3/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

本公開提供了一種安裝地熱換熱器的方法和一種管切割工具。井眼在工地中被鉆入到井眼目標深度，并且在期望的深度下將地熱換熱器插入該井眼中，然后固定在該井眼中。一旦換熱器已被固定在井眼中，則換熱器具有封閉的遠端和開放的近端，并且在封閉的遠端與開放的近端之間具有至少一個流體路徑，其中安裝流體被設置在流體路徑中。在將換熱器固定在井眼中之后并且在挖掘工地的緊挨地圍繞井眼的那一部分之前，通過在每個流體路徑中穿過開放的近端安裝至少一個相應的內部密封件來臨時密封換熱器。對于每個流體路徑，內部密封件都將被設置在相應的假設地基深度下方，并且能夠繼續緊挨地圍繞井眼對工地進行挖掘。

技術領域

本發明涉及地熱換熱器，并且更具體涉及地熱換熱器的安裝。

背景技術

地熱換熱器是管(有時稱為“管圈”)，其被安裝在地下并且聯接到建筑物的加熱和/或冷卻系統(例如HVAC系統)。來自建筑物加熱/冷卻系統的流體在管中循環，以與周圍的地下基層交換熱量。通常，環境空氣和地下基層之間存在溫度梯度；在夏季，基層通常比空氣涼爽，而在冬季，基層通常比空氣溫暖。因此，熱交換能夠減少在建筑物內實現氣候控制所需的能量輸入。

在安裝地熱換熱器之前需要地熱井眼。對于安裝在尚未建造的建筑物下方的地熱換熱器，通常在建筑工地完成挖掘之后安裝地熱換熱器。這避免了管圈干擾挖掘的問題，并且還避免了挖掘碎屑進入管并且阻礙流體流動通過管的風險。然而，這種方法要求在安裝和測試地熱換熱器期間至少在井眼的區域周圍延遲施工作業。

發明內容

在一個方面，本公開描述了一種安裝地熱換熱器的方法。井眼在工地中被鉆入到井眼目標深度，并且在鉆入井眼之后，將地熱換熱器插入井眼中至所期望的換熱器深度，然后在所期望的換熱器深度下將地熱換熱器固定在井眼中。換熱器可以是例如U形管圈，例如單U形管圈或多U形管圈，或者可以包括至少同心換熱器的外管。

一旦換熱器已被固定在井眼中，則換熱器具有封閉的遠端和開放的近端，并且在封閉的遠端和開放的近端之間具有至少一個流體路徑，其中安裝流體被設置在換熱器的流體路徑中。在將換熱器固定在井眼中之后并且在挖掘工地的緊挨地圍繞井眼的那一部分之前，通過穿過開放的近端在每個流體路徑中安裝至少一個相應的內部密封件，在封閉的遠端和開放的近端之間臨時密封換熱器。對于每個流體路徑，內部密封件將被設置在相應的假設地基深度下方。

在一個優選實施方式中，在密封換熱器之后，在最上面的密封件上方切割換熱器，以在最上面的密封件上方產生換熱器的至少一個密封件上方切割部分，并且移除換熱器的每個密封件上方切割部分，并且在最下面的假設地基深度上方挖掘工地的緊挨地圍繞井眼的那一部分。可選地是，在將換熱器固定在井眼中之后并且在挖掘工地之前，可以測試換熱器。在挖掘工地的緊挨地圍繞井眼的那一部分之后，可以移除密封件，以將換熱器連接到供應/返回管道。在一些優選實施例中，在將換熱器固定在井眼中并暫時密封換熱器期間，安裝流體保留在換熱器中。

切割換熱器并移除換熱器的每個密封件上方切割部分可以在挖掘工地之前或在挖掘工地期間進行。在一些實施例中，在挖掘工地的緊挨地圍繞井眼的那一部分期間，通過挖掘機械順帶地進行切割。

切割換熱器可以通過將管切割工具插入開放的近端然后從內部切割換熱器來進行，例如通過使用專用的管切割工具。