[实用新型]管桩环壁内埋式的地源热泵地埋管系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地源热泵地埋管系统，特别涉及一种埋设在管桩环壁中的地源热泵地埋管系统。

背景技术

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地温能)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。地源热泵比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量，运行费用仅为普通中央空调的50～60％。因此，近十几年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，我国“十二五”新能源规划中正式纳入了“地热能”这一项，计划在未来5年内，完成地源热泵供暖(制冷)面积3.5亿平方米，总市场规模至少700亿元左右，可以预计我国的地源热泵市场将掀起一轮高潮。

地源热泵系统存在如下问题：一是其地下换热系统(地埋管系统)的埋设会占用大量土地，给原本就用地紧张的城市地区增加更多困难，不易进行大面积推广；二是地源热泵系统建设的初期投入大，其中地埋管的钻孔施工费用占相当大的比例；三是地埋管的施工质量在目前传统的钻孔埋管中无法得到切实保障。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种占用地下空间小、降低施工费用、传热效果好的埋设在管桩环壁中的地源热泵地埋管系统。

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：

一种管桩环壁内埋式的地源热泵地埋管系统，包括地埋管换热器、地源热泵和管桩；所述地埋管换热器有一个或多个，管桩的数量与地埋管换热器数量对应；每个地埋管换热器埋设在一个管桩的环壁中；地埋管换热器的介质入口端和介质出口端分别与地源热泵的介质出口端和介质入口端对应连接。

所述地埋管换热器多个，管桩的数量与地埋管换热器数量对应；各个地埋管换热器的介质出口端和介质入口端分别并联后，再与地源热泵的介质入口端和介质出口端对应连接。

优选的，地埋管换热器是单U型；U型地埋管换热器的两根直管部分埋设在管桩的环壁中，两根直管的末端连接段露在管桩的中空腔体内或者沿着管桩的环壁环向布置。

所述地埋管换热器的介质入口端和介质出口端露出管桩顶外。

所述管桩是钢管桩、预制钢筋混凝土管桩或钢管混凝土管桩。

方案1、所述管桩是钢管桩，所述U型地埋管换热器的两根直管部分焊接在钢管桩的环壁的内壁上。

方案2、所述管桩是预制钢筋混凝土管桩，所述U型地埋管换热器的两根直管部分绑扎在预制钢筋混凝土管桩的钢筋笼上。

方案3、所述管桩是钢管混凝土管桩，所述U型地埋管换热器的两根直管部分焊接在钢管混凝土管桩的钢管壁上，且被混凝土包裹。

在工程施工时，所述地埋管换热器顶端的两个端头须露出管桩桩顶外1m，地埋管换热器底端连接段离管桩底部有一定间隙，例如0.5～2m。

作为本技术方案的工程实施，地埋管换热器可选用单U型、W型、并联双U型和螺旋型管状换热器的一种或任何几种形式的组合。

本实用新型将地源热泵系统的地埋管换热器的埋设与地下工程的管桩结合起来，既可以节省地埋管换热器钻孔埋设的成本，降低造价，还可以解决热泵系统占用地下空间大的问题，而且能够有效保护地埋管换热器，提高其耐久性和可靠性，同时还能充分利用混凝土良好的热传导性和热容，提高传热效果。

附图说明

图1是本实用新型的单U型埋管形式的轴向截面示意图。

图2是图1中单根管桩水平展开后的示意图。

图3是图1的俯视示意图。

图中，1.管桩，11.混凝土，2.地埋管换热器，21.U型地埋管换热器的两根直管的末端连接段，22.连接总管(各个地埋管换热器的介质入口端和介质出口端分别与之对应连接)，3.地源热泵。

具体实施方式

一种管桩环壁内埋式的地源热泵地埋管系统，包括地埋管换热器、地源热泵和管桩；所述地埋管换热器有一个或多个，管桩的数量与地埋管换热器数量对应；每个地埋管换热器埋设在一个管桩的环壁中；地埋管换热器的介质入口端和介质出口端分别与地源热泵的介质出口端和介质入口端对应连接。