CN110530038A - 打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置 - Google Patents

Abstract

打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，涉及太阳能热水储能装置，打拔桩机以钢管桩在积土层打孔，向钢管桩中注入高压水或高压泥浆减小打抜桩摩擦力和保护孔壁，打孔深度达到基岩或岩层时，打孔工作停止，在孔深超过5米的积土层孔中***聚乙烯管罐组合器，通过水平、垂直联通管形成积土层中的加热储能***，使用当地水春夏秋季生产60℃‑100℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***中进行循环，使春夏秋季获得的太阳能转化为积土层中的储能，冬天使用积土层中的储能加热的热水加热建筑、温室大棚、沼气池。

Description

打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置

(一)技术领域

本申请涉及储能装置，特别涉及用打拔桩机在积土层打孔直至基岩，以陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***加热当地水注入积土层储能管道进行跨季低温储能的装置。

(二)背景技术

常规能源与货币有一定的等量关系，随时可用货币购买，一般不需要进行跨季低温储能。

冬季太阳角低，阳光辐射强度弱，有的地区有雾霾，阳光辐射强度进一步下降，同一地区的春夏秋季的太阳能总量是冬季太阳能总量的十几倍至几十倍，春夏秋季很少需要低温能源，冬季需要大量的低温能源，对太阳能进行跨季低温储能具有实际意义。

但是，太阳能跨季低温储能的核心问题是冬天从储能***得到单位能量的货币成本是多少，如果得到单位能量的成本高于冬天使用常规能源价格，意味着取得的太阳能少于消耗的常规能源，既不经济又产生了更多的污染，是得不偿失的，不可能长期运行。“使用太阳能虽然多花了钱，但是节能、减少污染”无论理论还是实践都已经证明是错误的。

太阳能跨季低温储能的成本主要决定因素是：1、取得太阳能的成本2、存储太阳能的成本3、提取和应用存储的太阳能的成本。

1、取得太阳能：传统太阳能热水***是各种真空玻璃管太阳能热水***和金属平板太阳能热水***，其中太阳能吸收膜是常温涂覆在玻璃、金属表面的化学物质，这些化学物质没有形成稳定的矿物组成，性能不稳定，在阳光照射下，阳光吸收比会逐步衰减，水温越高衰减越快，水温达到80℃-100℃，太阳能吸收膜衰减速度明显加快，传统太阳能热水***平均实际使用寿命不足10年；传统太阳能热水***主要材料是硼硅玻璃和铜、铝、铁等金属，硼硅玻璃熔制温度1600℃左右，铜、铝、铁等金属的熔炼与电解能耗也相当或高于1600℃熔炼能耗，制造能耗高，一般生产成本也高；由于传统太阳能吸收膜衰减速度快，玻璃管易破裂、金属焊缝易腐蚀，传统太阳能热水***使用、维护成本比较高。

2、存储太阳能：冬天需要建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热均属于低温加热，根据居民的经济收入和承受能力不同，要求冬天建筑取暖室温10-25℃，根据温室大棚种植北方蔬菜、热带植物、水果种类的不同，要求冬天温室大棚内温度10-25℃，沼气池发酵反应的下限温度是8℃，温度高池料的发酵、熟化、灭菌效果好，可以认为冬天沼气池要求温度也是10-25℃。

3、应用存储的太阳能：提取和应用存储太阳能的***如果是原存储和使用太阳能的同一套***，可以使折旧和使用成本最小化。

我国建筑面积约600亿平方米，其中农居约占50％；我国温室大棚数百万亩，约占全球50％；我国畜禽业占农牧业总产值34％，农民收入40％，肉类产量占世界30％，鸡蛋占40％。畜禽粪便含大肠杆菌、害虫等，是农村主要污染源之一，而绿色有机肥料短缺，目前已知有效无害化处理方法之一是沼气池发酵灭菌生产沼气、有机渣肥、液肥用于种植业，促进畜禽业、种植业有机结合共同发展，但是气温低于8℃沼气池停止发酵灭菌产气，我国北方3-6个月、南方2-3个月气温低于8℃，使沼气池失去经济性，现有沼气池大量废弃，更难以进一步发展。

冬天建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热需要大量的低温热能，采用常规能源成本高，污染环境。太阳能是不稳定的可再生能源，一般采用热水储能，当天或数天储能一般采用不锈钢保温水箱，成本比较高。为实现跨季储能，国内外试验采用大型地下保温水池、地下保温卵石池等，占地面积很大、建造和使用成本很高。

水的单位体积比热容是1，一般土壤的单位体积比热容接近0.4，目前太阳能地源热泵***是利用土壤和岩石的吸热、放热达到跨季储能的实例，钻孔位置在建筑物下面或附近，一般钻孔深度50-180米，采用金刚石等硬质钻头钻孔，钻头消耗大、价格高，设专门的泥浆池，采用泥浆排出钻渣的方法钻孔，钻孔成本很高；在钻孔中埋入聚乙烯U型地埋管，在夏天利用传统太阳能热水***加热的热水经过换热器向U型地埋管注入经过物理化学方法处理的循环水，利用土壤和岩石储能，传统太阳能热水***产生的热水和存储的热能的温度低，一般地下储能温度为20-30℃，用热泵***进行提温供热和制冷，上述方法成本比较高，在国内没有达到普遍使用的程度，对我国广大农业地区的上述建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热等缺乏经济性。

地下水源热泵***一般不涉及储能问题。

本申请人近几年申请了多项陶瓷太阳板及陶瓷太阳能集热***专利，本申请是对上述申请应用方式的改进和发展。本申请人于2018年2月22日申请了“温室大棚陶瓷太阳能加热储热***”专利，是在温室大棚内地面上水平开槽，槽深1-3米，埋入水平管道，将陶瓷太阳能集热***加热的热水用保温水箱和加热土壤进行储能，用于夜间或无阳光日子取出保温水箱和土壤中的热能进行温室大棚的加热，受现有市售小型挖沟机的限制，槽内管道埋入深度1-3米，一般储能有效期在15天之内，不能实现跨季储能，继续加大槽深，建设成本很高，难以实现经济储能和用能。

(三)发明内容

本发明的目的：

在我国积土层区域用打抜桩机打Φ90-200毫米、深度至基岩的孔，埋入聚乙烯罐和管循环***，在春夏秋季将低成本、长寿命陶瓷太阳能热水***产生的低成本高温热水用水泵泵入上述循环***，加热积土层，存储热能，冬天通过上述循环***从积土层取出热水，与冬天陶瓷太阳能热水***产生的热水一起提供建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热需要的低成本的低温热能。

本发明是这样实现的：

申请人在2019年07月04日申请了“打拔桩机在积土层打孔建造陶瓷太阳能热水储能装置”，申请号201910602406.X，本申请是上述申请的改进。

1、取得低成本太阳能热水：

申请人技术团队近些年提出陶瓷太阳板，也称作黑瓷复合陶瓷太阳板或黑瓷复合陶瓷中空太阳能集热板，陶瓷太阳板基本制造方法是用普通陶瓷原料注浆成型为中空陶瓷太阳板素坯，素坯干燥后，在向阳面的表面喷涂黑瓷雾状泥浆，基体与表面层共同经过1200℃烧成为一体，成为基体是普通陶瓷，向阳面是立体网状多孔黑瓷阳光吸收层的中空陶瓷太阳板，立体网状黑瓷层有无数小孔，阳光进入小孔后难以逃逸，具有很高的集热效率，可以达到阳光陷阱的效果，陶瓷太阳板可以承受数百度温度而其黑瓷阳光吸收层的阳光吸收比不会衰减。

陶瓷太阳板是一种陶瓷质太阳能吸热体，由普通陶瓷和黑瓷组成，以普通陶瓷为基体，黑瓷为表面层，黑瓷以工业废弃物提钒尾渣为主要原料制造；没有白度要求的普通陶瓷是目前已知的成本最低、寿命最长、性能最稳定的工程材料之一，以工业废弃物-提钒尾渣为主要原料的钒钛黑瓷是成本最低、寿命最长、性能最稳定的太阳能吸收材料；大规模生产一平方米陶瓷太阳板的成本、能耗是同面积常规太阳能集热体的几分之一，使用寿命是几倍到十几倍，使用成本可以是几分之一到几十分之一；经国家太阳能热水器质量监督检验中心检验，陶瓷太阳板的阳光吸收比是0.93-0.95，陶瓷太阳板太阳能屋面的日有用得热量是8.6MJ，远高于国家标准规定的7.0MJ。黑瓷复合陶瓷太阳板主要用于建筑、温室大棚取暖、沼气池加热、提供各种需求的热水，在夏日晴天可将水加热到100℃左右或以上，可以用于与建筑一体化的陶瓷太阳能屋面而不增加建筑造价，陶瓷太阳板与建筑同寿命。陶瓷太阳板及其应用已经获得38件中国发明专利和日本、澳大利亚发明专利证书。目前陶瓷太阳板集热***产生的低成本热水已经用于生活热水、冬天建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热。

(1)一面坡陶瓷太阳能屋面农居

图4是陶瓷太阳板的设计图，陶瓷太阳板是中空陶瓷板；图5、图6是陶瓷太阳能热水***的设计图；图7是陶瓷太阳能建筑屋面设计图；图8是陶瓷太阳板实物正面，图9是陶瓷太阳板实物背面；图10是陶瓷太阳板实物断面，陶瓷太阳板内部有釉层，图11是陶瓷太阳板实物侧断面，黑瓷阳光吸收层是立体网状多孔结构；图12、图13是正在安装陶瓷太阳板的陶瓷太阳能屋面；图14、图15是原传统人字坡瓦片房顶设计，改变设计，建造的具有一面坡陶瓷太阳能屋面的农村民居，一面坡陶瓷太阳能屋面造价与国家建筑标准瓦片屋面造价相当；图16是一面坡陶瓷太阳能屋面产生的半层楼内高2.2米至3米的北屋；图17是一面坡陶瓷太阳能屋面产生的半层斜顶储物间，一面坡陶瓷太阳能屋面夏天带走屋面热量，冬天增加屋面热量，使上述北屋和储物间冬暖夏凉，成为有效建筑面积，一面坡陶瓷太阳能屋面农居单位建筑面积造价与传统农居相当，一面坡陶瓷太阳能屋面***即屋面陶瓷太阳板与水箱、控制器、水泵、管道构成的陶瓷太阳能热水***没有增加建筑造价，即不产生折旧费，陶瓷太阳板寿命很长，维护费用很低，水箱放置在紧邻陶瓷太阳板屋面的下面，水泵需要的扬程小，水泵功率小，陶瓷太阳能屋面运行费用很低，低造价、低维护费用、低运行能耗使一面坡陶瓷太阳能屋面产生的太阳能热水成本很低。

上述各图和图5、图6陶瓷太阳能热水***的设计图说明陶瓷太阳能屋面运行原理是这样的：陶瓷太阳板是阳光吸收体，陶瓷太阳板可以组成大面积的阳光吸收面，陶瓷太阳板以廉价的水为加热介质，平时***中全部水在阳光吸收面下面的水箱中，阳光照射时当阳光吸收面温度高于水箱水温一定值如阳光吸收面温度高于水箱水温8℃时，控制器指令水泵自动启动，将水通过陶瓷太阳板加热后回到下面水箱中进行循环，水箱中的水逐步升高温度，循环***管道的最高点与大气相通，当太阳西斜，阳光不能使水继续提高温度时，控制器指令水泵自动关闭，没有水泵的驱动力，全部水自动回落到水箱中，陶瓷太阳板中没有水，这样就避免了冬季夜间或无阳光时低温导致陶瓷太阳板中水结冰冻裂陶瓷太阳板的问题。

图12至图17是山东省巨野县吴平坊村的建筑实例，其一面坡陶瓷太阳能房顶农居单位建筑面积成本与传统建筑相当。屋面相当于2吨燃煤取暖效果，无外墙保温，单层玻璃窗，无辅助能源，屋面与取暖房间面积比1∶1，2016年1月下旬，寒流到达巨野县吴平坊村，气温零下15℃，水温50-60℃，室温12-14℃，加热一间房间，室温＞18℃，已使用4年采暖和全年生活热水。能效比14.7，费效比0.04元/kwh。中央电视台2015年3月12日播出“温暖的陶瓷”介绍了上述陶瓷太阳能屋面农居的建造过程和应用效果，在网上打入“温暖的陶瓷”可看到全部25分钟视频内容。山东电视台2014年9月19日播出“探索三十年的太阳能房顶”在网上打入“探索三十年的太阳能房顶”可看到全部18分钟视频内容。

(2)在温室大棚北墙安装陶瓷太阳板加热温室大棚

图18是在温室大棚北墙安装陶瓷太阳板加热温室大棚的设计图；图19、图20是山东淄博在温室大棚北墙安装四层陶瓷太阳板加热温室大棚的实物；图21、图22是2018年冬天新疆建设兵团农九师温室大棚北墙安装三层陶瓷太阳板加热温室大棚清扫棚外积雪过程，图23是新疆建设兵团农九师温室大棚北墙安装三层陶瓷太阳板加热温室大棚的运行温度记录，2019年1月28日室外夜间最低温度零下32℃，白天最高温度零下15℃，棚内温度最低6℃，最高34℃，高于对比棚电加热硅晶板的棚内温度；图24是新疆建设兵团农九师温室大棚北墙安装三层陶瓷太阳板加热营养液为种植基质的温室大棚；图25是新疆乌鲁木齐南山农场温室大棚北墙安装二层陶瓷太阳板加热种植草莓的温室大棚。

(3)在温室大棚外面建造陶瓷太阳能热水***加热整座温室大棚

图26、图27是2018年陕西省西安地区在温室大棚外面建造陶瓷太阳能热水***加热整座冬枣树温室大棚；图28、图29、图30是陶瓷太阳能热水***加热整座冬枣树温室大棚中的冬枣树比没有加热的温室大棚的冬枣树提早发芽20天左右。

(4)将1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热8座温室大棚

图31是将1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热8座温室大棚的设计图；图32、图33是2018年将1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热8座温室大棚的实物外观；图34是1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面后的内景，采用40立方米的地下保温水箱，保温水箱造价比较高，此陶瓷太阳能屋面下面计划今后种植蘑菇等；图35是加热温室大棚内营养基质栽培的西红柿；图36是加热温室大棚内土壤栽培的菜花；图37是加热温室大棚内土壤栽培的西红柿。

(5)以陶瓷太阳能热水***或陶瓷太阳能屋面加热沼气池

图38左侧玻璃房内是沼气池，右侧房顶上是陶瓷太阳能热水***，以陶瓷太阳能热水加热沼气池，温度达到15℃以上，2018.1.10中央电视台播出“畜牧-沼气-果树生产模式”陶瓷太阳板用于沼气池全年加热，网上打入上述题目可见25分钟视频，见其中第16、20、24分钟视频。图39是济南示范农业园以厕所30平方米陶瓷太阳能屋面连续4年全年加热120立方米地下沼气池运行效果良好。

(6)陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***可以产生高温热水

图40是山东省科学院新材料研究所内陶瓷太阳能屋面喷出1个大气压以上的高温热水和蒸汽；图41是上述陶瓷太阳能屋面的控制显示器，显示热水和蒸汽温度112℃。

陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***可以生产高温、低成本太阳能热水，陶瓷太阳能屋面建筑可以居住和进行各种经营。

2、低成本存储太阳能：

以前的问题在于：冬天建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热需要大量的低温热能，采用常规能源成本高，污染环境。太阳能是不稳定的可再生能源，一般采用热水储能，当天或数天储能一般采用不锈钢保温水箱，成本比较高。为实现跨季储能，国内外试验采用大型地下保温水池、地下保温卵石池等，占地面积很大、建造和使用成本很高。

水的单位体积比热容是1，一般土壤的单位体积比热容接近0.4，目前太阳能地源热泵***是利用土壤和岩石的吸热、放热达到跨季储能的实例，一般钻孔深度50-180米，采用硬质钻头钻孔，设专门的泥浆池，采用泥浆排出钻渣的方法钻孔，钻孔成本很高；在钻孔中埋入聚乙烯U型地埋管，在夏天利用传统太阳能热水***加热的热水经过换热器向U型地埋管注入经过物理化学方法处理的循环水，利用土壤和岩石储能，传统太阳能热水***产生的热水和存储的热能的温度低，一般地下储能温度为20-30℃，用热泵***进行提温供热和制冷，上述方法成本很高，对建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热等缺乏经济性。

问题还在于：太阳能地源热泵***是利用土壤和岩石的吸热、放热达到跨季储能的目的，夏天应该向地下注入太阳能热水，冬天从地下导出热量，用于加热，但是传统太阳能装置建造成本高、使用寿命短，维护成本高，使太阳能热水成本高，用户难以接受，有些地源热泵承包商提出50-200米岩土层温度恒定，热量取之不尽、用之不竭的错误理论，实际上现在有相当部分地源热泵***在冬天不能提供设计热量，温度偏低，甚至在使用几年后停止使用；另外，冬天使用防冻液作为循环水，与汽车防冻液一样，一般防冻液两年左右失效，防冻液多是乙二醇等化学品，失效的防冻液会污染环境，大量采用防冻液将会严重污染环境。

基本问题是：1、现有地源热泵***是在各种岩土层采用硬质钻头钻孔，以泥浆携带、排出碎屑，钻孔成本很高，一般钻孔深度50-200米，钻孔成本更高；2、热泵价格很高，在低温储能和低温用能基础上，不是必须使用的装置；3、传统太阳能热水***产生的热水成本高，热水的温度也受传统太阳能吸收膜的阳光吸收比高温下容易衰减的限制；4、一般地埋管采用垂直***U型管，少量沉淀物和沉淀垢容易引起管道U型部位堵塞或大幅度降低通过能力；5、为避免U型管堵塞或大幅度降低通过能力采用经过物理化学方法处理的减少钙、鎂离子和限制生物繁殖环境的循环水，水处理成本高；6、冬天采用防冻液循环，防冻液失效后的排放会污染环境。

申请人经过研究，发现我国主要农业区，相当部分城市所在地坐落在各种平原的积土层上，所述积土层是指冲积土层、湖积土层、海积土层、冰水沉积土层、风积土层，主要由粘土、沙土、细砂、粗砂、小尺寸卵石、小尺寸砾石组成，如南方和长江流域平原积土层厚度达到十数米至数十米，多为粘土；华北平原积土层上面是1米至数米的粘土或沙土，下面是粗砂与小尺寸卵石、砾石层，积土层总厚度十数米至数十米；东北平原与华北平原相似，其中黑龙江省的北大荒平原上面是1米左右的粘土，下面多为十数米至数十米厚度的流沙层；上述平原总面积近百万平方千米，我国中部的黄土高原面积约60万平方千米，黄土高原主要是风积土层，黄土层厚度多为数十米至上百米，最厚处达到180米；我国西北地区有上百万平方千米干旱的平原，多为戈壁滩平原，主要是十数米至数十米厚度的粗砂、小尺寸卵石、小尺寸砾石组成，如新疆建设兵团占地7万余平方千米，部分区域有0.2-1米表土，其他区域是人工覆盖0.2-0.5米粘土或沙土改造成为农业种植区。

即便长江流域平原地区冬天气温也会下降到0℃左右，而华北平原、东北平原、黄土高原、西北地区平原冬天的建筑取暖、温室大棚供热、沼气池加热更加需要大量的廉价的低温热能。

打拔桩机在积土层打孔建造的陶瓷太阳能热水储能装置可以在冬天提供大量的廉价的低温热能，是这样实现的：

打拔桩机1是在积土层打孔的装置，由具有侧夹Φ90-Φ200毫米带孔厚壁钢管桩8、51等的夹持器7的高频振动锤头6、高频振动锤头轨道5、高频振动锤头振动中提起高频振动锤头同时抜起钢管桩的卷扬机2、向钢管桩中注入高压水或高压泥浆的高压水泵和高压泥浆泵、为高频振动锤头及夹持器和打拔桩机行走提供动力的动力***组成；Φ90-Φ200mm厚壁钢管桩壁厚10-25毫米，由多根组合而成，每根长度6米或8米或12米，最下面的钢管桩8是有管壁孔55的尖头钢管桩，在粘土积土层或沙土积土层打孔时高压水泵向钢管桩8注入高压水，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆，起到打(沉)抜桩时减小摩擦力和保护孔壁的作用，在砂石积土层打孔时高压泥浆泵向钢管桩8注入高压泥浆，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆层，起到打(沉)抜桩时减小摩擦力和保护孔壁的作用，所述泥浆含水率40％-80％，泥浆的固体物质中膨润土占30％-90％；先用无管壁孔的尖头钢管桩打桩，将钢管桩全长2/3打入地面时抜出钢管桩，形成孔洞，换成有管壁孔55的尖头钢管桩8***此孔洞继续打桩，同时向钢管桩内注入高压水或高压泥浆，当钢管桩8下沉至其上端接近地面时，停止注入高压水或高压泥浆，卸下高压接头52，换上堵头53，卸下上封头54，连接第二根钢管桩，将从第一根钢管桩上卸下的高压接头52、上封头54安装在第二根钢管桩上，在下一根钢管桩依次重复上述打桩、注入高压水或高压泥浆的工作，设有管壁孔55的尖头钢管桩8的外径为A毫米，在砂石层打孔时其余钢管桩的外径是A毫米-2毫米，在粘土层打孔时其余钢管桩的外径是A毫米-8毫米，在介于砂石层与粘土层之间打孔时，其余钢管桩的外径是A毫米-2毫米至A毫米-8毫米，以减小打拔桩时土壤对大部分钢管桩的压力，即减小打拔桩时钢管桩的运动阻力，并利用土壤和管壁的回弹性能避免管壁的坍塌，打孔的深度达到基岩或岩石层时，打孔工作停止，在高频振动锤头振动中开动卷扬机提起高频振动锤头同时抜起钢管桩，放弃实际孔深少于5米的孔，使用实际孔深超过5米的孔进行储能，孔间距3米-6米；在孔深超过5米的积土层孔10中***聚乙烯管56与聚乙烯沉淀罐57组成的聚乙烯管罐组合器9，聚乙烯沉淀罐57的直径是80毫米-180毫米，长度300毫米-500毫米，聚乙烯管罐组合器9上面的水平联通管66离当地冬天冻土层距离H是0.2米-0.5米，在水平联通管66的周围及以下2米的聚乙烯管四周裹覆耐热120℃以上的保温材料，聚乙烯管罐组合器9通过水平联通管66连接形成积土层中的加热储能***，在1/10至1/100的孔中，与聚乙烯管56一起放入温度传感器；陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***包括陶瓷太阳板3和保温水箱35，保温水箱35的容水量是陶瓷太阳板3的平方米数×60升-25升，使用当地水冬季生产40℃-65℃热水，春夏秋季生产60℃-100℃热水，使春夏秋季生产的60℃-100℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***中进行循环，注入地下储能***的热水温度比地下温度传感器显示温度高8℃以上，使春夏秋季获得的太阳能转化为积土层中的储能，陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***秋季晴天生产的热水注入地下储能***周边的聚乙烯管罐组合器9进行加热，以抵消地下储能***秋季向周边的传热，无地下水流动的土壤是热的不良导体，但是仍然会有少量热量向周边传导散失；冬天使用陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***取得的太阳能热水加热建筑、温室大棚、沼气池，在冬天的连阴天、夜间、阳光不足的时段、当日陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***生产的太阳能热水温度达不到要求的情况下采用积土层中的储能加热的热水加热建筑、温室大棚、沼气池，当地水是指只经过沉淀和过滤的当地井水、河水、自来水，不经过其他物理化学方法处理，对陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***的水箱只加水，不换水，以减少太阳能***产生的水垢，水箱最低点有带阀门的排污口，定期放掉水箱底部沉淀的细沙和接近底部的悬浮水垢、有机悬浮物，无机悬浮物；一定量的自然水中可以形成水垢的钙、鎂等离子数量是有限的；传统水处理增加成本，可能导入化学物质，长期使用，弊多利少。

所述的聚乙烯管56与聚乙烯沉淀罐57组成的聚乙烯管罐组合器9，聚乙烯沉淀罐57直径80毫米-180毫米，长度300毫米-500毫米，可以容纳循环热水中尚未除净的少量的细沙和沉淀物，在几十年中保持地下热水管道畅通。在一定量的水体中能够形成结垢的钙、鎂等离子数量是有限的，在上述作为循环加热介质的水处于封闭状态中，消耗量很小，在只加少量水，不整体换水情况下，在几十年中不会造成管道堵塞，可以保持地下热水管道畅通。

所述管罐组合器9采用耐高温的聚酰亚胺PI、聚醚醚酮PEEK、聚酰胺酰亚胺PAI、聚苯并咪唑PBI、聚醚酰亚胺PEI、聚苯硫醚PPS、尼龙46、聚砜PSU、聚醚砜PES、聚四氟乙烯PTFE、聚偏二氟乙烯PVDF等塑料制造。

所述侧夹Φ90-Φ200毫米带孔厚壁钢管桩8、51的夹持器7与高频振动锤头6是一体的，工作状态是夹紧或松开Φ90-Φ200毫米厚壁钢管桩8或51等。

所述有管壁孔55的尖头钢管桩8的尖头部分是硬质合金钢制造的，焊接或安装在钢管桩8的下端。

所述陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***中的陶瓷太阳板可以用金属平板太阳能集热器的阳光吸收金属平板或玻璃真空管太阳能集热器的玻璃真空管代替。

用常规能源加热的热水可以作为陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***的补充，用于加热建筑、温室大棚、沼气池。。

打拔桩机除不能打入岩层外，高频振动锤几乎适用于任何恶劣地质条件下的打孔施工，可穿透粘土层、沙土层、卵石层、砾石层、夹沙层、粘土卵石砾石粗细沙混合层等地层，振动沉拔桩速度一般为4-7米/分，最快可以达到12米/分(在非淤泥质土壤中)，施工速度大大快于其他打孔装置，本申请打拔桩机在积土层打孔建造陶瓷太阳能热水储能装置的打孔成本可以大幅度低于其他方式、装置。

在上述陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***中控制保温水箱中的容水量是陶瓷太阳板的平方米数×60升-25升是因为间隔一段时间杀灭水中动物、植物、藻类、菌类的幼体、卵、孢子，杜绝其生长机会，保持水体清洁、良好的流动性所必要的。我们将天气粗分为阴雨天，多云天、少云天、晴天，根据我们长期对陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***的试验和使用情况，当保温水箱中的水量是陶瓷太阳板的平方米数×30升时，即每平方米陶瓷太阳板每天加热30升水时，在山东地区春夏秋天的多云天水温可以达到50℃-80℃，少云天水温可以达到80℃-95℃，晴天水温可以达到100℃，当采用热水***不与大气相通基本封闭运行时水温和蒸汽温度可以达到110℃以上；冬天的多云天水温可以达到35℃-40℃，少云天水温可以达到40℃-60℃，晴天水温可以达到65℃，在阳光充沛的西部地区相应的水温和蒸汽温度可以更高，陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***在全天日晒后，水箱水温达到最高点时将热水注入地下储能***或直接应用，即陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***可以在一年四季中的晴天和少云天气产生的相对高温的水杀灭水中动物、植物、藻类、菌类的幼体、卵、孢子，使保温水箱与地下储能区的循环水体保持清洁和良好的流动性。

另外，在上述陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***中每平方米陶瓷太阳板每天加热30升水，可以获得经济的高温水，向地下注入高温水比注入中、低温水，积土层储能温度高，储能、保温时间更长，更加经济，这有赖于陶瓷太阳板高的阳光吸收比和可以承受数百度的温度而阳光吸收比不会衰减的特性。但是当产生的热水直接用于温室大棚、沼气池等不需要高温热水可以满足需要时，每平方米陶瓷太阳板每天宜加热40-60升水，因为产生比较低温的热水时，太阳能利用的效率比较高。

在积土层地区打孔深度达到基岩或岩石层，是更加经济的选择，也是采用不同直径的钢管桩的打拔桩机可以实现的。

以前的太阳能储能装置建造成本和运行成本过高。水的单位体积比热容是1，一般土壤的单位体积比热容接近0.4，一般土壤的容重是1.7-1.9，卵石、砾石的容重是2.5左右，富含卵石、砾石的积土层的单位体积比热容超过0.4，无流动地下水的土壤是热的不良导体，需要冬天取暖的我国北方地区相对干旱，富含卵石、砾石的大部分西北地区积土层中地下水位很低，具有良好的储热性能，为了在广大农业地区存储太阳能，或者跨季存储太阳能，建造20万立方米的保温水箱、水池需要大量投资，而以本申请技术方案建造50万立方米的积土层储能***的投资是上述投资的十分之一至几十分之一。如孔深60米，有效平均储能深度50米，50万立方米积土层储能区域只占1万平方米的地表面积，约为15亩地，约需打孔1000个左右，其工作量和投资额远远低于建造20万立方米的保温水箱或保温水池。并且陶瓷太阳板的理论寿命可以达到100年甚至更长，陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***是已知建造与运行成本最低的太阳能热水***，是生产低成本热水的装置。

3、低成本应用存储的太阳能：提取和应用存储太阳能的***是原存储和使用太阳能的同一套***，使折旧和使用成本最小化。

本申请所述的打拔桩机在积土层打孔的方式与产生低成本热水的陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***的组合可以在我国上百万平方公里的平原积土层地区形成大规模低成本太阳能储能***，克服了过去太阳能储能成本过高的问题。

(四)附图说明

以下结合附图详细说明本发明的特点：

图1的左图表示聚乙烯管罐组合器，中图表示打抜桩机，右图表示陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***，也表示了三者之间的内在关系。

图2表示厚壁钢管桩组成部件及其连接关系。

图3表示聚乙烯管罐组合器。

图4是陶瓷太阳板的设计图，表示陶瓷太阳板是中空陶瓷板。

图5是陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***的正面设计图。

图6是陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***的侧面设计图。

图7是陶瓷太阳能屋面与水箱位置关系设计图。

图8是陶瓷太阳板实物正面。

图9是陶瓷太阳板实物背面。

图10是陶瓷太阳板实物断面，陶瓷太阳板内部有釉层。

图11是陶瓷太阳板实物侧断面，黑瓷阳光吸收层是立体多孔结构，具有阳光陷阱效果。

图12是在陶瓷太阳能屋面上安装陶瓷太阳板。

图13是正在安装陶瓷太阳板的陶瓷太阳能屋面，左侧户尚未安装钢化玻璃板。

图14是一栋6户一面坡陶瓷太阳能屋面的民居。

图15是一面坡陶瓷太阳能屋面两栋民居及多栋独立民居。

图16是一面坡陶瓷太阳能屋面产生冬暖夏凉的北面半层楼，内高2.2米至3米的北屋，一面坡陶瓷太阳能屋面将以前冬冷夏热人字坡三角形空间转化为有效建筑面积，使单位建筑面积造价下降。

图17是一面坡陶瓷太阳能屋面产生的南面半层斜顶储物间。

图18是在温室大棚北墙安装陶瓷太阳板加热温室大棚的设计图。

图19是2017年山东淄博在温室大棚北墙安装四层陶瓷太阳板加热的温室大棚外景。

图20是山东淄博在温室大棚北墙安装四层陶瓷太阳板加热温室大棚与蔬菜内景。

图21是2018年冬天新疆建设兵团农九师温室大棚北墙安装三层陶瓷太阳板加热温室大棚清扫棚外积雪过程。

图22是上述温室大棚清扫积雪后的外景。

图23是上述温室大棚2019年1月28日棚内温度记录。

图24是新疆建设兵团农九师温室大棚北墙安装三层陶瓷太阳板加热营养液为种植基质的温室大棚。

图25是新疆乌鲁木齐南山农场温室大棚北墙安装二层陶瓷太阳板加热种植草莓的温室大棚。

图26是2018年陕西省西安地区在温室大棚外面建造陶瓷太阳能热水***加热整座冬枣树温室大棚，尚未覆盖钢化玻璃板。

图27是2018年陕西省西安地区在温室大棚外面建造陶瓷太阳能热水***加热整座冬枣树温室大棚，已经覆盖钢化玻璃板。

图28、图29、图30是陶瓷太阳能热水***加热整座冬枣树温室大棚中的冬枣树比没有加热的温室大棚的冬枣树提早发芽20天左右。

图31是将1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热8座温室大棚的设计图。

图32是2018年将1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热8座温室大棚，尚未覆盖钢化玻璃板。

图33是2018年将1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热8座温室大棚，已经覆盖钢化玻璃板。

图34是上述1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面后的内景。

图35是上述1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热温室大棚之一，棚内是营养基质栽培的西红柿。

图36是上述1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热温室大棚之一，棚内土壤栽培的菜花。

图37是上述1座温室大棚改造成为陶瓷太阳能屋面加热温室大棚之一，棚内土壤栽培的西红柿。

图38左侧玻璃房内是沼气池，右侧房顶上是陶瓷太阳能热水***，以陶瓷太阳能热水加热沼气池。

图39是济南示范农业园以厕所30平方米陶瓷太阳能屋面加热120立方米地下沼气池。

图40是山东省科学院新材料研究所内陶瓷太阳能屋面喷出1个大气压以上的高温热水、蒸汽。

图41是上述陶瓷太阳能屋面的控制显示器，显示热水、蒸汽温度112℃。

图中：

1-打抜桩机 2-高频振动锤头振动中提起高频振动锤头同时抜起钢管桩的卷扬机3-陶瓷太阳板 4-打抜桩机的行走装置 5-高频振动锤头轨道 6-高频振动锤头 7-具有侧夹Φ90-Φ200毫米厚壁钢管桩的夹持器 8-最下面的尖头钢管桩 9-聚乙烯管罐组合器10-积土层中的孔 11-陶瓷太阳板内流体上汇集通道 12-陶瓷太阳板内流体纵向通道 13-陶瓷太阳板纵向支撑筋 14-管口 15-陶瓷太阳板内流体下汇集通道 16-立体网状多孔结构黑瓷阳光吸收层 17-陶瓷太阳板陶瓷基体 21-陶瓷太阳能集热器中流体上汇集管 22-陶瓷太阳能集热器中温度传感器 23-在上汇集管最高点与大气相通的进出气管 24-与基础平板连接的边框 25-锚桩件，用于支撑定位陶瓷太阳板和透明盖板 26-保温材料层 28-陶瓷太阳能集热器中流体下汇集管 29-水泵 30-基础平板，包括混凝土平板、金属平板等31-透明盖板，包括钢化玻璃板、超透钢化玻璃板、普通玻璃板、有机材料透光板 32-下循环管 33-控制器 34-水箱水温传感器 35-陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***的水箱36-上循环管 40-陶瓷太阳能集热器 41-陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水*** 42-水箱与聚乙烯管罐组合器循环的出热水口 43-水箱与聚乙烯管罐组合器循环的回水口 44-水箱最低点带阀门的排污口 51-钢管桩 52——钢管桩上的高压接头 52F-钢管桩上的高压接头的放大剖面图 53-钢管桩上的堵头 53F1-钢管桩上的堵头的放大剖面图 53F2-钢管桩上的堵头的放大侧视图 54-钢管桩上的上封头 54F-钢管桩上的上封头的放大图 55-钢管桩上的管壁孔 56-聚乙烯管 56F-聚乙烯管的放大图剖面图 57-聚乙烯沉淀罐 57F-聚乙烯沉淀罐放大图剖面图 58-冬天的冻土层 59-冬天冻土层下面没有结冰的土层 61-土壤隔热保温墙 62-透明薄膜 63-加热土壤的水平热水管 64-温室大棚 65-温室大棚保温北墙 66-聚乙烯管罐组合器的水平联通管 H-聚乙烯管罐组合器的水平联通管离当地冬天冻土层距离

(五)具体实施方式

实施例

1、在陕西黄土高原积土层上用打拔桩机打孔建造陶瓷太阳能热水跨季储能装置，陶瓷太阳能热水储能装置占地1.2万平方米，打孔800个，基岩平均深度90米，平均孔深90米，为50万平方米的温室大棚和3万平方米的猪舍冬天提供大于10℃的室温，30间猪舍每间1000平方米，建造在储能装置上面，猪舍采用一面坡锚桩结构陶瓷太阳能屋面，太阳能屋面总面积3万平方米，保温水箱总容积1800立方米，将春夏秋季太阳能储入积土层储能装置中，提供冬天使用。打拔桩机高频振动锤头的夹持器侧夹Φ100毫米长度8米的带孔厚壁尖头钢管桩打入黄土积土层，高压水泵经带孔钢管桩向黄土积土层注人高压水，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆，起到减小摩擦力的作用，然后连接每根长度12米直径94毫米的钢管桩，将其打入地下，达到基岩时，开动卷扬机，提起钢管桩，形成直径100毫米，深度90米的孔，受到挤压的孔壁泥浆层保护孔壁不塌陷，不变形。向孔中***聚乙烯管与聚乙烯沉淀罐组成的聚乙烯管罐组合器，聚乙烯管直径25毫米，聚乙烯沉淀罐直径是85毫米，沉淀罐长度350毫米，当地冬天冻土层厚度150毫米，聚乙烯管罐组合器上面的水平联通管离当地冬天冻土层距离H是0.4米，在水平联通管以下2米的聚乙烯管四周裹覆耐热120℃以上的聚氨酯保温材料，聚乙烯管罐组合器通过水平联通管连接形成积土层中的加热储能***，在中心及周边的20个孔中，与聚乙烯管一起放入温度传感器；陶瓷太阳能屋面使用当地井水冬季生产40℃-65℃热水，春夏秋季生产60℃-100℃热水，春季将陶瓷太阳能屋面产生的40℃-70℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***进行循环，使储能积土层温度达到25℃-35℃，夏季将陶瓷太阳能屋面产生的60℃-95℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***进行循环，使储能积土层温度达到60℃-70℃，秋季将陶瓷太阳能屋面产生的50℃-80℃热水在保温水箱与积土层周边的加热储能***进行循环，使储能积土层温度保持在55℃-65℃，使春夏秋季获得的太阳能转化为积土层中的储能，冬天使用陶瓷太阳能屋面取得的太阳能热水加热猪舍和温室大棚，在冬天的连阴天、夜间、阳光不足的时段、当日陶瓷太阳能屋面生产的太阳能热水不能使猪舍和温室大棚温度达到10℃时，采用积土层中的储能加热的水加热猪舍和温室大棚，使室温达到10℃时以上，对陶瓷太阳能屋面的水箱只加水，不换水，以减少太阳能***产生的水垢，水箱最低点有带阀门的排污口，定期放掉水箱底部沉淀的细沙、悬浮垢、有机悬浮物、无机悬浮物，保持水体的清洁和管道的畅通。

2、在新疆平原戈壁滩覆土种植区上用打拔桩机打孔建造陶瓷太阳能热水跨季储能装置，陶瓷太阳能热水储能装置占地12万平方米建造在蘑菇养殖区下面，打孔9000个，基岩平均深度40米，平均孔深40米，用15万平方米蘑菇房顶上一面坡锚桩结构陶瓷太阳能屋面为300万平方米的温室大棚冬天提供大于12℃的室温和为15万平方米蘑菇养殖房冬天提供12℃-22℃室温，保温水箱总容积12000立方米，将春夏秋季太阳能储入戈壁滩积土层储能装置中，提供冬天使用。打拔桩机高频振动锤头的夹持器侧夹Φ150毫米长度12米的带孔厚壁尖头钢管桩打入积土层，高压泥浆泵经带孔钢管桩向积土层注人高压泥浆，泥浆含水率45％，泥浆固体物质中膨润土占70％，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆层，起到减小摩擦力的作用，连接每根长度12米直径148毫米的钢管桩，将其打入地下，达到基岩时，开动卷扬机，提起钢管桩，形成直径150毫米，平均深度40米的孔，受到挤压的孔壁泥浆层保护孔壁不塌陷，不变形。向孔中***聚乙烯管与聚乙烯沉淀罐组成的聚乙烯管罐组合器，聚乙烯管直径30毫米，聚乙烯沉淀罐直径130毫米，长度500毫米，当地冬天冻土层厚度1000毫米，聚乙烯管罐组合器上面的水平联通管离当地冬天冻土层距离H是0.5米，在水平联通管以下2米的聚乙烯管四周裹覆耐热120℃以上的聚氨酯保温材料，聚乙烯管罐组合器通过水平联通管连接形成积土层中的加热储能***，在中心20个及周边的80个孔中，与聚乙烯管一起放入温度传感器；陶瓷太阳能屋面使用当地水库水冬季生产40℃-60℃热水，春夏秋季生产70℃-100℃热水，春季将陶瓷太阳能屋面产生的50℃-80℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***进行循环，使储能积土层温度达到30℃-40℃，当地阳光强烈，夏季将陶瓷太阳能屋面产生的90℃-100℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***进行循环，使储能积土层温度达到65℃-75℃，秋季将陶瓷太阳能屋面产生的60℃-80℃热水在保温水箱与积土层周边的加热储能***进行循环，使储能积土层温度在进入冬季时保持在60℃-70℃，使春夏秋季获得的太阳能转化为积土层中的储能，冬天使用陶瓷太阳能屋面取得的太阳能热水加热蘑菇养殖房和温室大棚，在冬天的连阴天、夜间、阳光不足的时段、当日陶瓷太阳能屋面生产的太阳能热水不能使蘑菇养殖房和温室大棚温度达到要求温度时，采用积土层中的储能积土层加热的水加热蘑菇养殖房和温室大棚，使室温达到要求，对陶瓷太阳能屋面的水箱只加水，不换水，以减少太阳能***产生的水垢，水箱最低点有带阀门的排污口，定期放掉水箱底部沉淀的细沙、悬浮垢、有机悬浮物、无机悬浮物，保持水体的清洁和管道的畅通。

3、在华北平原一户农居的100平方米菜地上用打拔桩机打孔建造陶瓷太阳能热水跨季储能装置，农居具有100平方米一面坡锚桩结构陶瓷太阳能屋面、240平方米居住面积，在菜地上打孔20个，基岩平均深度35米，平均孔深35米，冬天为农居提供18℃-25℃的室温，为20立方米沼气池提供20℃温度，保温水箱容积6立方米，将春夏秋季太阳能储入积土层储能装置中，提供冬天使用。打拔桩机高频振动锤头的夹持器侧夹Φ200毫米长度12米的带孔厚壁尖头钢管桩打入积土层，高压泥浆泵经带孔钢管桩向积土层注人高压泥浆，泥浆含水率60％，泥浆固体物质中膨润土占50％，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆层，起到减小摩擦力的作用，连接每根长度12米直径196毫米钢管桩，将其打入地下，达到基岩时，开动卷扬机，提起钢管桩，形成直径200毫米，平均深度35米的孔，受到挤压的孔壁泥浆层保护孔壁不塌陷，不变形。向孔中***聚乙烯管与聚乙烯沉淀罐组成的聚乙烯管罐组合器，聚乙烯管直径25毫米，聚乙烯沉淀罐直径180毫米，长度400毫米，当地冬天冻土层厚度50毫米，聚乙烯管罐组合器上面的水平联通管离当地冬天冻土层距离H是0.4米，在水平联通管以下2米的聚乙烯管四周裹覆耐热120℃以上的聚氨酯保温材料，聚乙烯管罐组合器通过水平联通管连接形成积土层中的加热储能***，在中心及周边各1个孔中，与聚乙烯管罐组合器一起放入温度传感器；陶瓷太阳能屋面使用当地自来水，冬季生产40℃-65℃热水，春夏秋季生产70℃-100℃热水，春季将陶瓷太阳能屋面产生的50℃-70℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***进行循环，使储能积土层温度达到30℃-45℃，夏季将陶瓷太阳能屋面产生的80℃-100℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***进行循环，使储能积土层温度达到60℃-75℃，秋季将陶瓷太阳能屋面产生的60℃-80℃热水在保温水箱与积土层周边的加热储能***进行循环，使储能积土层温度在进入冬季时保持在55℃-65℃，使春夏秋季获得的太阳能转化为积土层中的储能，冬天使用陶瓷太阳能屋面取得的太阳能热水加热居室和沼气池，在冬天的连阴天、夜间、阳光不足的时段、当日陶瓷太阳能屋面生产的太阳能热水不能使居室和沼气池达到要求温度时，采用积土层中的储能积土层加热的水加热居室和沼气池，使室温达到要求，对陶瓷太阳能屋面的水箱只加水，不换水，以减少太阳能***产生的水垢，水箱最低点有带阀门的排污口，定期放掉水箱底部沉淀的细沙、悬浮垢、有机悬浮物、无机悬浮物，保持水体的清洁和管道的畅通。

4、在内蒙古沙化土壤上用打拔桩机打孔建造陶瓷太阳能热水跨季储能加热沼气池装置，陶瓷太阳能热水储能装置占地1.2万平方米，打孔800个，基岩平均深度50米，平均孔深50米，为总容积为6万立方米的沼气池冬天提供大于15℃的沼气池内温度，由2万平方米的羊舍提供羊粪便作为沼气池发酵料，总面积1万平方米钢架锚桩结构陶瓷太阳能集热***建造在太阳能热水储能装置上面，保温水箱总容积600立方米，采用黄河河水沉淀过滤水作为陶瓷太阳能集热***的集热介质及陶瓷太阳能热水储能装置的传热介质，其余与例1相同。

Claims (6)

1.打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，其特征在于打拔桩机1是在积土层打孔的装置，由具有侧夹Φ90-Φ200毫米带孔厚壁钢管桩8、51的夹持器7的高频振动锤头6、高频振动锤头轨道5、高频振动锤头振动中提起高频振动锤头同时抜起钢管桩的卷扬机2、向钢管桩中注入高压水或高压泥浆的高压水泵和高压泥浆泵、为高频振动锤头及夹持器和打拔桩机行走提供动力的动力***组成；Φ90-Φ200mm厚壁钢管桩壁厚10-25毫米，由多根组合而成，每根长度6米或8米或12米，最下面的钢管桩8是有管壁孔55的尖头钢管桩，在粘土积土层或沙土积土层打孔时高压水泵向钢管桩8注入高压水，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆，起到打(沉)抜桩时减小摩擦力和保护孔壁的作用，在砂石积土层打孔时高压泥浆泵向钢管桩8注入高压泥浆，在钢管桩外壁与积土层之间形成泥浆层，起到打(沉)抜桩时减小摩擦力和保护孔壁的作用，所述泥浆含水率40％-80％，泥浆的固体物质中膨润土占30％-90％；先用无管壁孔的尖头钢管桩打桩，将钢管桩全长2/3打入地面时抜出钢管桩，形成孔洞，换成有管壁孔55的尖头钢管桩8***此孔洞继续打桩，同时向钢管桩内注入高压水或高压泥浆，当钢管桩8下沉至其上端接近地面时，停止注入高压水或高压泥浆，卸下高压接头52，换上堵头53，卸下上封头54，连接第二根钢管桩，将从第一根钢管桩上卸下的高压接头52、上封头54安装在第二根钢管桩上，在下一根钢管桩依次重复上述打桩、注入高压水或高压泥浆的工作，设有管壁孔55的尖头钢管桩8的外径为A毫米，在砂石层其余钢管桩的外径是A毫米-2毫米，在粘土层其余钢管桩的外径是A毫米-8毫米，介于砂石层与粘土层之间，其余钢管桩的外径是A毫米-2毫米至A毫米-8毫米，以减小打拔桩时土壤对大部分钢管桩的压力，即减小打拔桩时钢管桩的运动阻力，并利用土壤和管壁的回弹性能避免管壁的坍塌，打孔的深度达到基岩或岩石层时，打孔工作停止，在高频振动锤头振动中开动卷扬机提起高频振动锤头同时抜起钢管桩，放弃实际孔深少于5米的孔，使用实际孔深超过5米的孔进行储能，孔间距3米-6米；在孔深超过5米的积土层孔10中***聚乙烯管56与聚乙烯沉淀罐57组成的聚乙烯管罐组合器9，聚乙烯沉淀罐57的直径是80毫米-180毫米，长度300毫米-500毫米，聚乙烯管罐组合器9上面的水平联通管66离当地冬天冻土层距离H是0.2米-0.5米，在水平联通管66的周围及以下2米的聚乙烯管四周裹覆耐热120℃以上的保温材料，聚乙烯管罐组合器9通过水平联通管66连接形成积土层中的加热储能***，根据储能装置的规模，在1/10至1/100的孔中，与聚乙烯管56一起放入温度传感器；陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***包括陶瓷太阳板3和保温水箱35，保温水箱35的容水量是陶瓷太阳板3的平方米数×60升-25升，使用当地水冬季生产40℃-65℃热水，春夏秋季生产60℃-100℃热水，使春夏秋季生产的60℃-100℃热水在保温水箱与积土层中的加热储能***中进行循环，注入地下储能***的热水的温度比地下温度传感器显示温度高8℃以上，使春夏秋季获得的太阳能转化为积土层中的储能，陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***秋季晴天生产的热水注入地下储能***周边的聚乙烯管罐组合器9进行加热，以抵消地下储能***秋季向周边的传热，无地下水流动的土壤是热的不良导体，但是仍然会有少量热量向周边传导散失；冬天使用陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***取得的太阳能热水加热建筑、温室大棚、沼气池，在冬天的连阴天、夜间、阳光不足的时段、当日陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***生产的太阳能热水温度达不到要求的情况下采用积土层中的储能加热的热水加热建筑、温室大棚、沼气池，当地水是指只经过沉淀和过滤的当地井水、河水、自来水，不经过其他物理化学方法处理，对陶瓷太阳能屋面和陶瓷太阳能热水***的水箱只加水，不换水，以减少太阳能***产生的水垢，水箱最低点有带阀门的排污口，定期放掉水箱底部沉淀的细沙、悬浮水垢、有机悬浮物，无机悬浮物；一定量的自然水中可以形成水垢的钙、鎂等离子数量是有限的；传统水处理增加成本，可能导入化学物质，长期使用，弊多利少。

2.根据权利要求1所述的打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，其特征在于所述管罐组合器9采用耐高温的聚酰亚胺PI、聚醚醚酮PEEK、聚酰胺酰亚胺PAI、聚苯并咪唑PBI、聚醚酰亚胺PEI、聚苯硫醚PPS、尼龙46、聚砜PSU、聚醚砜PES、聚四氟乙烯PTFE、聚偏二氟乙烯PVDF塑料制造。

3.根据权利要求1所述的打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，其特征在于所述有管壁孔55的尖头钢管桩8的尖头部分是硬质合金钢制造的，焊接或安装在钢管桩8的下端。

4.根据权利要求1所述的打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，其特征在于所述侧夹Φ90-Φ200毫米带孔厚壁钢管桩8、51的夹持器7与高频振动锤头6是一体的，工作状态是夹紧或松开Φ90-Φ200毫米厚壁钢管桩8或51。

5.根据权利要求1所述的打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，其特征在于用金属平板太阳能集热器的阳光吸收金属平板或玻璃真空管太阳能集热器的玻璃真空管代替陶瓷太阳板。

6.根据权利要求1所述的打拔桩机打孔至基岩建造陶瓷太阳能储能装置，其特征在于用常规能源加热的热水可以作为陶瓷太阳能屋面或陶瓷太阳能热水***的补充，用于加热建筑、温室大棚、沼气池。