The invention discloses a cogeneration device including pile, pile, buried in piles in the heat pipe, heat exchanger, pile side and pile end of semiconductor thermoelectric power generation system, the heat exchanger and heat pipe, which is used to adjust the air conditioning system loop building indoor air temperature; pile side of the semiconductor thermoelectric power generation system using the temperature difference between the heat transfer of the liquid in the tube and pile side soil to achieve thermoelectric power, and will be connected to the DC/DC converter and battery electric equipment for providing power supply for surface temperature; pile end of semiconductor thermoelectric power generation system using heat transfer liquid in the pipe and the pile realization between thermoelectric conversion and utilization the wire will get the power semiconductor thermoelectric generator connected DC/DC converters and battery electric equipment for providing power supply for surface. The system not only realizes the effective utilization of the three aspects of mechanics, heat and electricity, but also realizes the effective utilization of the shallow geothermal energy, which can improve the energy utilization efficiency.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种浅层地热能源利用技术,主要适用于桩基础等
,尤其是涉及一种冷热电联产灌注桩装置及其施工方法。
技术介绍
浅层地热能,又名浅层地温能,属于低品位可再生清洁能源,是当前技术经济条件下最具备开发利用价值的地球内部的热能资源之一。目前浅层地热能开发与利用中,主要是直接利用浅层土壤常年恒温的特点,利用热泵循环来达到对地面建筑冬天供暖或者夏天制冷的作用。地源热泵技术,属于浅层地热能直接利用的最常用形式之一,该技术利用地下的土壤、地表水、地下水等温度相对稳定的特性,通过以大地为储能体进行热量交换的可再生能源的空调系统;该技术方案可以替代传统锅炉或市政管网等传统的供暖方式和空调系统,达到节能减排的目的。地下埋设传热管,是地源热泵技术的施工难点和投资重点;且地下传热管埋设需要占用较大的土地面积和地下空间,造成其初期埋设等施工成本高,从而影响其大量推广应用。将地源热泵技术中的地下传热管埋设施工与传统建筑桩基础施工相结合,可以有效解决专门埋管的施工步骤和地下传热管占用地下空间问题,从而大大节省工程造价;基于这种地下埋管形式形成的带有地下传热管的桩基结构称为能量桩(或称能源桩、能源热交换桩)。能量桩技术是近年来有效利用浅层地热能的最典型技术方案之一;结合具体桩基结构形式的不同,产生了不同的浅层地热能热传递利用的能量桩类型(文献1~16)。文献1:Jürgen Vogel和Hermann Josef Wilhelm申请的德国专利技术专利“Energy pile for geothermal energy purpose i.e.combined heati ...
【技术保护点】
一种冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,该系统包括:灌注桩、埋设于所述灌注桩内的传热管、换热设备、桩侧半导体温差发电系统和桩端半导体温差发电系统,其中,所述换热设备通过阀门和水泵与换热管连通,构成空调系统回路,通过水泵和阀门控制传热管内液体流速,传热管内液体首先与土体中浅层地热能实现热交换,然后通过上部换热设备调节建筑物室内空气温度;所述桩侧半导体温差发电系统利用传热管内液体与桩侧土体之间的温差实现热电转化,并将获得的电能连接DC/DC转化器和蓄电池为地表用电设备提供电力供应;所述的桩端半导体温差发电系统利用传热管内液体与桩端土体之间的温差实现热电转化,利用导线将半导体温差发电获得的电能连接DC/DC转化器和蓄电池为地表用电设备提供电力供应。
【技术特征摘要】
1.一种冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,该系统包括:灌注桩、埋设于所述灌注桩内的传热管、换热设备、桩侧半导体温差发电系统和桩端半导体温差发电系统,其中,所述换热设备通过阀门和水泵与换热管连通,构成空调系统回路,通过水泵和阀门控制传热管内液体流速,传热管内液体首先与土体中浅层地热能实现热交换,然后通过上部换热设备调节建筑物室内空气温度;所述桩侧半导体温差发电系统利用传热管内液体与桩侧土体之间的温差实现热电转化,并将获得的电能连接DC/DC转化器和蓄电池为地表用电设备提供电力供应;所述的桩端半导体温差发电系统利用传热管内液体与桩端土体之间的温差实现热电转化,利用导线将半导体温差发电获得的电能连接DC/DC转化器和蓄电池为地表用电设备提供电力供应。2.根据权利要求1所述的冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,所述桩侧半导体温差发电系统包括半导体温差发电片、导热硅胶、导热防护层、DC/DC转化器、蓄电池和导线,所述半导体温差发电片通过导热硅胶粘贴在传热管外侧,半导体温差发电片外侧设置导热防护层,半导体温差发电片获得的电能通过将导线连接DC/DC转化器和蓄电池为地表用电设备提供电力供应。3.根据权利要求1所述的冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,所述桩端半导体温差发电系统包括半导体温差发电片、导热硅胶、承载板、导热防护层、DC/DC转化器、蓄电池和导线,承载板与灌注桩钢筋笼的底部绑扎或焊接连接,承载板上端面布置散热管、下端面布置半导体温差发电片,半导体温差发电片通过导热硅胶粘贴在承载板下端面,半导体温差发电片外侧设置导热防护层,半导体温差发电片获得的电能通过将导线连接DC/DC转化器和蓄电池为地表用电设备提供电力供应。4.根据权利要求1所述的冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,所述的灌注桩,为泥浆护壁钻孔灌注桩或全套管钻孔灌注桩;其桩长、桩径、混凝土标号以及钢筋笼尺寸,根据支撑上部荷载要求进行设计。5.根据权利要求1所述的冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,所述的传热管为聚乙烯管,其外径为25~60mm,壁厚为5~8mm,长度根据灌注桩桩长和传热管埋管布置形式需要确定;传热管绑扎在灌注桩钢筋笼侧壁;传热管埋管形式为单U形、双U形、W形或螺旋型中的任意一种或者几种组合形式。6.根据权利要求1所述的冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,所述的水泵位于地表,其功率为0.55~1.2kw;所述的阀门为电动二通阀门;所述的换热设备为空调设备中的风机盘管。7.根据权利要求2或3所述的冷热电联产灌注桩装置,其特征在于,所述的导热硅胶的导热系数为0.6~1.5W/(m·K),具有高粘结性能和超强的导热效果,不会固体化、不会导电的特性;所述的导热防护层为不锈钢铁皮或硅胶基复合材料,防止半导体温差发电片在混凝...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔纲强,孟珍珠,刘汉龙,周航,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。