采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，所述的混凝土管樁(1)中設(shè)有換熱管(4)，所述的換熱管(4)設(shè)在鋼筋骨架上。采用上述技術(shù)方案，利用高強(qiáng)度混凝土管樁的結(jié)構(gòu)和空間設(shè)置換熱管，最大限度地利用可再生能源——地?zé)豳Y源，減少化石燃料的消耗，減少資源的消耗和對(duì)環(huán)境的影響；施工工藝成熟、機(jī)械化程度高；經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、性價(jià)比高、質(zhì)量穩(wěn)定、檢測(cè)方便，在降低地源熱泵系統(tǒng)造價(jià)的同時(shí)，提高熱泵系統(tǒng)質(zhì)量的穩(wěn)定性；因此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是未來(lái)地?zé)崂眉夹g(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，將作為未來(lái)以沖積地質(zhì)地貌為特征地區(qū)的主要空調(diào)采暖系統(tǒng)形式。
【專利說(shuō)明】采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管粧
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)。具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家再生能源戰(zhàn)略的實(shí)施，利用可再生能源替代常規(guī)能源成為一種趨勢(shì)。大力發(fā)展可再生能源是落實(shí)國(guó)家提出的“建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)”方針的主要手段之一，也是節(jié)能減排的重要手段。
[0003]地源熱泵技術(shù)是利用可再生的淺層地質(zhì)溫度場(chǎng)、通過(guò)熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供暖與空調(diào)，并能提供生活熱水。主要應(yīng)用于公共建筑、住宅、學(xué)校、醫(yī)院等建筑物。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的地源熱泵技術(shù)受造價(jià)、施工質(zhì)量、地理?xiàng)l件和交叉施工的限制，對(duì)推廣應(yīng)用有一定的局限性。
[0005]近幾年，國(guó)內(nèi)有部分學(xué)者提出的建筑樁埋管的地源熱泵技術(shù)，并在實(shí)踐中獲得成功。但是，由于我國(guó)地域遼闊，地質(zhì)構(gòu)造類型較多，因而需要解決以沖積地質(zhì)地貌為特征地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)樁埋管的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型提供一種采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，其目的是通過(guò)混凝土管樁承載建筑物負(fù)荷，同時(shí)通過(guò)混凝土管柱采集地?zé)幔瑢?shí)現(xiàn)可再生能源的充分利用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0008]本實(shí)用新型的采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，所述的混凝土管樁設(shè)有鋼筋骨架，所述的鋼筋骨架包括縱向結(jié)構(gòu)鋼筋、螺旋箍筋，所述的混凝土管樁中設(shè)有換熱管，所述的換熱管設(shè)在鋼筋骨架上。
[0009]所述的換熱管包括供水管和回水管，所述的換熱管呈螺旋狀，卷繞在鋼筋骨架外圈上，并隨鋼筋骨架一道，通過(guò)混凝土離心澆注固定成形；所述的回水管在鋼筋骨架內(nèi)縱向穿過(guò)。
[0010]所述的換熱管的材料為PE聚乙烯。
[0011]所述的回水管的外表面設(shè)有保溫管，所述的保溫管的材料為PUV塑料管。
[0012]所述的換熱管的兩端為換熱管引出端，所述的換熱管引出端設(shè)在所述的混凝土管樁頂部的樁頂柱帽上。
[0013]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]利用高強(qiáng)度混凝土管樁的結(jié)構(gòu)和空間設(shè)置換熱管，以較小的投資成本，最大限度地利用可再生能源——地?zé)豳Y源，減少化石燃料的消耗，減少資源的消耗和對(duì)環(huán)境的影響；本實(shí)用新型的施工工藝成熟、機(jī)械化程度高、可以大面積施工、進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)量高；經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、性價(jià)比高、能利用現(xiàn)有的施工質(zhì)量保證體系進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)督，質(zhì)量穩(wěn)定、檢測(cè)方便，在降低地源熱泵系統(tǒng)造價(jià)的同時(shí)，提高熱泵系統(tǒng)質(zhì)量的穩(wěn)定性；因此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是未來(lái)地?zé)崂眉夹g(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，將作為未來(lái)以沖積地質(zhì)地貌為特征地區(qū)的主要空調(diào)米暖系統(tǒng)形式。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0018]圖中標(biāo)記為:
[0019]1、混凝土管樁，2、縱向結(jié)構(gòu)鋼筋，3、螺旋箍筋，4、換熱管，5、供水管，6、回水管，7、樁頂柱帽，8、換熱管引出端。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁。所述的混凝土管樁I設(shè)有鋼筋骨架，所述的鋼筋骨架包括縱向結(jié)構(gòu)鋼筋2、螺旋箍筋3。
[0021]本實(shí)用新型的混凝土管樁是以充分承受建筑物重量負(fù)荷為目的的高強(qiáng)度的承載樁(也稱作為能量樁)。
[0022]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)通過(guò)混凝土管柱承載建筑物負(fù)荷，同時(shí)通過(guò)混凝土管柱采集地?zé)?，?shí)現(xiàn)可再生能源的充分利用的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型的采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁I中設(shè)有換熱管4，所述的換熱管4設(shè)在鋼筋骨架上。
[0024]利用高強(qiáng)度混凝土管樁的結(jié)構(gòu)和空間設(shè)置換熱管，形成高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的換熱管樁，以較小的投資成本，最大限度地利用可再生能源——地?zé)豳Y源，減少化石燃料的消耗。
[0025]本實(shí)用新型的混凝土預(yù)應(yīng)力能量樁具有施工工藝成熟、機(jī)械化程度高、可以大面積施工、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、性價(jià)比高、能利用現(xiàn)有的施工質(zhì)量保證體系監(jiān)督等特點(diǎn)，因此，上述技術(shù)方案是未來(lái)空調(diào)系統(tǒng)能源利用和能量轉(zhuǎn)化的新型系統(tǒng)形式。
[0026]如圖2所示，本實(shí)用新型中的換熱管4包括供水管5和回水管6，所述的換熱管4呈螺旋狀，卷繞在鋼筋骨架外圈上，并隨鋼筋骨架一道，通過(guò)混凝土離心澆注固定成形；所述的回水管6在鋼筋骨架內(nèi)縱向穿過(guò)。
[0027]具體的結(jié)構(gòu)尺寸為:
[0028]混凝土管樁I的總長(zhǎng)度為15m ;換熱管總長(zhǎng)150m,在管樁的圈數(shù)為78圈；圈間距為190mmo
[0029]所述的換熱管4的材料為PE聚乙烯。
[0030]把聚乙烯(PE)管螺旋盤繞在混凝土預(yù)應(yīng)力管樁的鋼筋骨架上，隨其一起離心成型，按照凝土預(yù)應(yīng)力樁的生產(chǎn)工藝，加工成混凝土預(yù)應(yīng)力能量樁
[0031]上述結(jié)構(gòu)的工作原理是:
[0032]供水管5中的溫度較低的流體向下流動(dòng)，在流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)螺旋狀的較長(zhǎng)的路徑，充分吸收地下的熱量，溫度不斷上升，到達(dá)混凝土管樁I最底部后，與供水管5構(gòu)成一個(gè)整體管路的回水管6，直線向上，從混凝土管樁I的頂部引出，高溫流體將熱量傳送至用戶端。
[0033]換熱管4的規(guī)格為De20 ;承壓標(biāo)準(zhǔn)為Pgl.2MPa。
[0034]為了減少熱量的散失，所述的回水管6的外表面設(shè)有保溫管，所述的保溫管的材料為PUV塑料管。保溫管的規(guī)格為De32。
[0035]所述的換熱管4的兩端為換熱管引出端8，所述的換熱管引出端8設(shè)在所述的混凝土管樁I頂部的樁頂柱帽7上。
[0036]混凝土預(yù)應(yīng)力能量樁可以進(jìn)行工業(yè)化制作，用生產(chǎn)線每道工序流水化操作、質(zhì)量穩(wěn)定、檢測(cè)方便，產(chǎn)量高，在降低地源熱泵系統(tǒng)造價(jià)的同時(shí)，提高熱泵系統(tǒng)質(zhì)量的穩(wěn)定性。為減少化石燃料的消耗提供了有效方法，形成混凝土預(yù)應(yīng)力樁內(nèi)埋管的地源熱泵技術(shù)體系，將作為未來(lái)以沖積地質(zhì)地貌為特征地區(qū)的主要空調(diào)采暖系統(tǒng)形式。
[0037]在建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)，按照結(jié)構(gòu)體系要求和建筑負(fù)荷需求，將本實(shí)用新型的混凝土管樁I按照結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)要求，用成熟的施工方法和機(jī)械，壓入地下吃力層的深度，換熱管樁按照專業(yè)技術(shù)要求同時(shí)施工，形成建筑物的結(jié)構(gòu)承載力體系和地下溫度場(chǎng)換熱場(chǎng)，樁體之間通過(guò)干管管道連接，送至空調(diào)主機(jī)房?jī)?nèi)，與地源側(cè)分水器、集水器以及地源側(cè)循環(huán)泵、用戶(空調(diào))側(cè)循環(huán)泵與熱泵主機(jī)連接，形成完整的空調(diào)熱泵系統(tǒng)。用水(或液體混合物)為載體把地下溫度場(chǎng)可利用的溫差能量，通過(guò)熱泵主機(jī)轉(zhuǎn)換成用于建筑物供暖、空調(diào)和供熱的能量。
[0038]以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述。顯然，本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案所進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，所述的混凝土管樁(I)設(shè)有鋼筋骨架，所述的鋼筋骨架包括縱向結(jié)構(gòu)鋼筋(2)、螺旋箍筋(3)，其特征在于:所述的混凝土管樁(I)中設(shè)有換熱管(4)，所述的換熱管(4)設(shè)在鋼筋骨架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，其特征在于:所述的換熱管(4)包括供水管(5)和回水管(6)，所述的換熱管(4)呈螺旋狀，卷繞在鋼筋骨架外圈上，并隨鋼筋骨架一道，通過(guò)混凝土離心澆注固定成形；所述的回水管(6)在鋼筋骨架內(nèi)縱向穿過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，其特征在于:所述的換熱管⑷的材料為PE聚乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，其特征在于:所述的回水管(6)的外表面設(shè)有保溫管，所述的保溫管的材料為PUV塑料管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用地源熱泵技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土承載管樁，其特征在于:所述的換熱管(4)的兩端為換熱管引出端(8)，所述的換熱管引出端(8)設(shè)在所述的混凝土管樁(I)頂部的樁頂柱 帽(7)上。
【文檔編號(hào)】E02D5/58GK203782698SQ201420178393
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月5日
【發(fā)明者】陳壯武, 吳國(guó)慶, 龍君 申請(qǐng)人:陳壯武, 吳國(guó)慶, 龍君