[發(fā)明專利]一種內(nèi)置毛細(xì)管換熱器的地下樁基換熱系統(tǒng)及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010789598.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111895670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季永明;胡松濤;田忠浩;劉國(guó)丹;佟振;童力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F24T10/40
• 分類號(hào): F24T10/40;E02D27/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)置毛細(xì)管換熱器的地下樁基換熱系統(tǒng)及其施工方法，換熱系統(tǒng)包括若干能源樁，所述能源樁內(nèi)安裝籠狀毛細(xì)管式換熱器，所述籠狀毛細(xì)管式換熱器由毛細(xì)管供水管、毛細(xì)管回水管及若干毛細(xì)管換熱管組成，毛細(xì)管供水管和毛細(xì)管回水管在能源樁內(nèi)豎直對(duì)稱設(shè)置，毛細(xì)管換熱管的中軸線為弧形，若干毛細(xì)管換熱管并列安裝在毛細(xì)管供水管和毛細(xì)管回水管上，使籠狀毛細(xì)管式換熱器形成籠狀結(jié)構(gòu)，毛細(xì)管換熱管貼合能源樁壁，每個(gè)毛細(xì)管換熱管的進(jìn)口與毛細(xì)管供水管直接連通，每個(gè)毛細(xì)管換熱管的出口與毛細(xì)管回水管直接連通。本發(fā)明解決了目前土壤源熱泵系統(tǒng)在城市能源需求密集區(qū)域應(yīng)用中所面臨的占地面積大、初投資高的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種換熱系統(tǒng)，特別涉及一種內(nèi)置毛細(xì)管換熱器的地下樁基換熱系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術(shù)

公開(kāi)該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

受地埋管占地面積及初投資影響，傳統(tǒng)土壤源熱泵系統(tǒng)難以在城市建筑密集區(qū)域應(yīng)用，因此，無(wú)法在城市能源需求密集區(qū)域應(yīng)用清潔可再生的地?zé)崮?。將換熱器與地下結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成地下能源結(jié)構(gòu)，一方面可利用建筑本身地下結(jié)構(gòu)作為前端換熱，減少了傳統(tǒng)土壤源熱泵系統(tǒng)的初投資，另一方面將二者有機(jī)結(jié)合可解決傳統(tǒng)土壤源熱泵系統(tǒng)地埋管換熱器占地大的問(wèn)題。將地埋管與地下樁基相結(jié)合，使其成為能源地下結(jié)構(gòu)，可解決土壤源熱泵系統(tǒng)在城市能源需求密集區(qū)域應(yīng)用中所面臨的占地面積大、初投資高的問(wèn)題。然而，經(jīng)過(guò)本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)內(nèi)置地埋管換熱器的樁基換熱密度小，樁基之間距離較大，總體換熱量小，無(wú)法充分利用淺層地?zé)帷?/p>

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)置毛細(xì)管換熱器的地下樁基換熱系統(tǒng)及其施工方法，能夠充分利用淺層地?zé)帷?/p>

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一方面，一種內(nèi)置毛細(xì)管換熱器的地下樁基換熱系統(tǒng)，包括若干能源樁，所述能源樁內(nèi)安裝籠狀毛細(xì)管式換熱器，所述籠狀毛細(xì)管式換熱器由毛細(xì)管供水管、毛細(xì)管回水管及若干毛細(xì)管換熱管組成，毛細(xì)管供水管和毛細(xì)管回水管在能源樁內(nèi)豎直對(duì)稱設(shè)置，毛細(xì)管換熱管的中軸線為弧形，若干毛細(xì)管換熱管并列安裝在毛細(xì)管供水管和毛細(xì)管回水管上，使籠狀毛細(xì)管式換熱器形成籠狀結(jié)構(gòu)，毛細(xì)管換熱管貼合能源樁壁，每個(gè)毛細(xì)管換熱管的進(jìn)口與毛細(xì)管供水管直接連通，每個(gè)毛細(xì)管換熱管的出口與毛細(xì)管回水管直接連通。

本發(fā)明以毛細(xì)管作為換熱器的換熱管，減少單位長(zhǎng)度內(nèi)換熱管的布設(shè)體積，從而布設(shè)使換熱管的布設(shè)總長(zhǎng)增加，增加換熱效率。本發(fā)明中設(shè)置多個(gè)毛細(xì)管換熱管，并且使每個(gè)毛細(xì)管換熱管均與毛細(xì)管供水管和毛細(xì)管回水管直接連接，使得換熱介質(zhì)能夠同時(shí)通過(guò)多個(gè)換熱管，防止毛細(xì)管換熱管過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降。本發(fā)明設(shè)置毛細(xì)管換熱管設(shè)置為弧形，且能夠貼合能源樁壁，能夠使毛細(xì)換熱管更貼近土壤，提高毛細(xì)換熱管與土壤的換熱效率。

另一方面，一種上述內(nèi)置毛細(xì)管換熱器的地下樁基換熱系統(tǒng)的施工方法，步驟包括籠狀毛細(xì)管換熱器下井、灌注混凝土、截樁、各個(gè)能源樁的連接；

所述籠狀毛細(xì)管換熱器下井為：將籠狀毛細(xì)管換熱器下放至用于形成能量樁的井中；

所灌注混凝土為：向用于形成能量樁的井中灌注混凝土，形成能量樁前體；

所述截樁為：從能量樁前體的樁頂向下開(kāi)挖，直至籠狀毛細(xì)管換熱器的頂部露出，將籠狀毛細(xì)管換熱器頂部的混凝土清除；

所述各個(gè)能源樁的連接為：將各個(gè)能源樁中毛細(xì)管換熱管的毛細(xì)管供水管連接供水管路，將各個(gè)能源樁中毛細(xì)管換熱管的毛細(xì)管回水管連接回水管路。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明地下樁基換熱系統(tǒng)毛細(xì)管換熱器的毛細(xì)管換熱管間距較小，且均勻分布于樁基內(nèi)，由此熱交換面積大且換熱均勻。