CN206800383U - 一种地热能量管桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种地热能量管桩，其解决了现有地热能量管桩PE热交换管更换维修不便的技术问题，其设有钢筋混凝土预应力管桩、桩端、PE热交换管及地热泵，桩端设于钢筋混凝土预应力管桩底部并形成闭口结构，PE热交换管设于钢筋混凝土预应力管桩空腔内，钢筋混凝土预应力管桩顶端还固定设有微膨胀混凝土管，微膨胀混凝土管内壁埋设有第一钢筋网架，微膨胀混凝土管口密封设有聚氨酯发泡胶塞；PE热交换管两端贯穿微膨胀混凝土管内壁，PE热交换管两端分别设有PE热交换管进口和PE热交换管出口，PE热交换管出口与地热泵相连。本实用新型可广泛应用于土木建筑工程技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木建筑工程技术领域，尤其是一种地热能量管桩。
背景技术
地热资源是一种清洁能源，且分布广、造价低、使用方便，具有广阔的开发和应用前景。地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调***。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷，是一种有效地利用能源的方式。
近年来，能量桩作为新型节能技术之一，将传统的地源热泵***的地埋管浇筑在桩基混凝土中，使能量桩兼具结构构件和换热器双重功能，节省了高额的钻孔费用和地下空间资源，同时充分利用浅层地热资源为建筑制冷、供热和提供生活热水。目前，利用桩体混凝土作为能量的传递材料，热传递与交换效率较高，可比传统的空调***节能30％～50％。尽管现有能量桩技术取得了一定的经济效益，但是仍存在PE热交换管更换维修不便的问题尚未得到解决，亟待优化。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，在保证热传递与交换效率效果的基础上，提供一种方便更换维修PE热交换管的地热能量管桩。
为此，本实用新型提供一种地热能量管桩，其设有钢筋混凝土预应力管桩、桩端、PE热交换管及地热泵，桩端设于钢筋混凝土预应力管桩底部并形成闭口结构，PE热交换管设于钢筋混凝土预应力管桩空腔内，钢筋混凝土预应力管桩顶端还固定设有微膨胀混凝土管，微膨胀混凝土管内壁埋设有第一钢筋网架，微膨胀混凝土管口密封设有聚氨酯发泡胶塞；PE热交换管两端贯穿微膨胀混凝土管内壁，PE热交换管两端分别设有PE热交换管进口和PE热交换管出口，PE热交换管出口与地热泵相连。
优选的，聚氨酯发泡胶塞由柱状部和盘状部连接组成，柱状部密封设于微膨胀混凝土管口内，盘状部设于微膨胀混凝土管口外，且盘状部的盘面与微膨胀混凝土管上表面连接。
优选的，PE热交换管出口处还设有膨胀水箱，膨胀水箱设于地热泵的进水端。
优选的，微膨胀混凝土管外还套设有紧固环台，紧固环台为混凝土砂石结构，其内埋设有第二钢筋网架。
优选的，钢筋混凝土预应力管桩空腔内还设有注液管和出液管，注液管和出液管均贯穿微膨胀混凝土管管壁。
优选的，聚氨酯发泡胶塞上设有吊链环。
优选的，PE热交换管在钢筋混凝土预应力管桩空腔内迂回盘绕，呈U型、弓形、螺旋形或类似回字形盘管结构的一种或一种以上。
优选的，PE热交换管上设有若干个翅片。
优选的，钢筋混凝土预应力管桩内腔壁还设有防水涂料层。
优选的，防水涂料层为DPS或重防腐环氧粉末涂料。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种地热能量管桩，在保证热传递与交换效率效果的基础上，提供一种方便更换维修PE热交换管的地热能量管桩。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的聚氨酯发泡胶塞的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2的仰视图；
图5是图1的微膨胀混凝土管和紧固环台的俯视图；
图6是图1的微膨胀混凝土管和紧固环台的A-A部剖视图；
图7、图8、图9是图1中的PE热交换管的盘管几种盘绕形式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的材料，如无特殊规定，均为常规的市售产品。
由图1～图9所示，本实用新型提供一种地热能量管桩，其设有钢筋混凝土预应力管桩1、桩端2、PE热交换管3及地热泵4，桩端2设于钢筋混凝土预应力管桩1底部并形成闭口结构，PE热交换管3设于钢筋混凝土预应力管桩1空腔内，钢筋混凝土预应力管桩1顶端还固定设有微膨胀混凝土管5，微膨胀混凝土是指在普通的混凝土中添加一定的膨胀剂，使混凝土在水化期间能够依靠膨胀剂的作用而发生一定的膨胀，从而弥补了混凝土的收缩，达到防止混凝土裂缝，提高混凝土性能的目的；微膨胀混凝土管5内壁埋设有第一钢筋网架6，第一钢筋网架6一方面其自身钢筋焊网结构提高微膨胀混凝土管5受力，另一方面其自身中间夹以保温板结构有一定的保温性能；微膨胀混凝土管5口密封设有聚氨酯发泡胶塞7，聚氨酯发泡材料是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，密封性能良好，在PE热交换管3损坏或超过使用期限时，通过开启聚氨酯发泡胶塞7，方便更换维修；PE热交换管3两端贯穿微膨胀混凝土管5内壁，PE热交换管3两端分别设有PE热交换管进口31和PE热交换管出口32，PE热交换管出口32与地热泵4相连。
本实用新型聚氨酯发泡胶塞7由柱状部8和盘状部9连接组成，柱状部8密封设于微膨胀混凝土管5口内，盘状部9设于微膨胀混凝土管5口外，且盘状部9的盘面与微膨胀混凝土管5上表面连接；聚氨酯发泡胶塞7由柱状部8和盘状部9设计，提高钢筋混凝土预应力管桩1的密封性能。
本实用新型PE热交换管出口32处还设有膨胀水箱10，膨胀水箱10设于地热泵4的进水端。膨胀水箱10主要作用是当PE热交换管3水温升高后，因水受热体积膨胀而压力增大，多出来的水经泄压阀进入膨胀水箱10内；当PE热交换管3内的水温下降时，膨胀水箱10内的气囊以自身气压将其内部的水经泄压阀压回PE热交换管3中，提高PE热交换管3使用寿命，降低更换或维修成本。
本实用新型微膨胀混凝土管5外还套设有紧固环台11，紧固环台11为混凝土砂石结构，埋设有第二钢筋网架12，紧固环台11用于加固微膨胀混凝土管5，第二钢筋网架12一方面其自身钢筋焊网结构提高紧固环台11受力，另一方面其自身中间夹以保温板结构有一定的保温性能。
本实用新型钢筋混凝土预应力管桩1空腔内还设有注液管13和出液管14，注液管13和出液管14均贯穿微膨胀混凝土管5管壁，方便钢筋混凝土预应力管桩1空腔内液体的注入与抽出，使空腔内液量控制在合理范围内。
本实用新型聚氨酯发泡胶塞7上设有吊链环15，方便装卸。
本实用新型PE热交换管3在钢筋混凝土预应力管桩1空腔内迂回盘绕，呈U型、弓形、螺旋形或类似回字形盘管结构的一种或一种以上，盘管置于液面以下，PE热交换管3上设有若干个翅片16，增加吸收热量或散热面积，保证热传递，提高热交换效率。
本实用新型钢筋混凝土预应力管桩1内腔壁还设有防水涂料层17，防水涂料层17为DPS或重防腐环氧粉末涂料，防止内腔中液体渗漏到外界，以及外界水等杂质渗漏到内腔中。
惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。
Claims (10)
1.一种地热能量管桩，其设有钢筋混凝土预应力管桩(1)、桩端(2)、PE热交换管(3)及地热泵(4)，所述桩端(2)设于所述钢筋混凝土预应力管桩(1)底部并形成闭口结构，所述PE热交换管(3)设于所述钢筋混凝土预应力管桩(1)空腔内，其特征在于，所述钢筋混凝土预应力管桩(1)顶端还固定设有微膨胀混凝土管(5)，所述微膨胀混凝土管(5)内壁埋设有第一钢筋网架(6)，所述微膨胀混凝土管(5)口密封设有聚氨酯发泡胶塞(7)；所述PE热交换管(3)两端贯穿所述微膨胀混凝土管(5)内壁，所述PE热交换管(3)两端分别设有PE热交换管进口(31)和PE热交换管出口(32)，所述PE热交换管出口(32)与所述地热泵(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述聚氨酯发泡胶塞(7)由柱状部(8)和盘状部(9)连接组成，所述柱状部(8)密封设于所述微膨胀混凝土管(5)口内，所述盘状部(9)设于所述微膨胀混凝土管(5)口外，且盘状部(9)的盘面与所述微膨胀混凝土管(5)上表面连接。
3.根据权利要求1所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述PE热交换管出口(32)处还设有膨胀水箱(10)，所述膨胀水箱(10)设于所述地热泵(4)的进水端。
4.根据权利要求1所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述微膨胀混凝土管(5)外还套设有紧固环台(11)，所述紧固环台(11)为混凝土砂石结构，其内埋设有第二钢筋网架(12)。
5.根据权利要求1所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述钢筋混凝土预应力管桩(1)空腔内还设有注液管(13)和出液管(14)，所述注液管(13)和出液管(14)均贯穿所述微膨胀混凝土管(5)管壁。
6.根据权利要求2所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述聚氨酯发泡胶塞(7)上设有吊链环(15)。
7.根据权利要求1所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述PE热交换管(3)在所述钢筋混凝土预应力管桩(1)空腔内迂回盘绕，呈U型、弓形、螺旋形或类似回字形盘管结构的一种或一种以上。
8.根据权利要求7所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述PE热交换管(3)上设有若干个翅片(16)。
9.根据权利要求1所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述钢筋混凝土预应力管桩(1)内腔壁还设有防水涂料层(17)。
10.根据权利要求9所述的一种地热能量管桩，其特征在于，所述防水涂料层(17)为DPS或重防腐环氧粉末涂料。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109083159A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-25 | 浙江工业大学 | 一种现浇钢筋混凝土水平围护能量桩及施工方法 |
| WO2022243669A1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | Keltbray Limited | Pile cap |
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- 2017-06-14 CN CN201720693213.6U patent/CN206800383U/zh active Active
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| CN109083159B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-07-25 | 浙江工业大学 | 一种现浇钢筋混凝土水平围护能量桩及施工方法 |
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| GB2607006A (en) * | 2021-05-17 | 2022-11-30 | Keltbray Ltd | Pile cap |
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