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一种梅花形相变地热能量桩及其使用方法技术

技术编号:24672044 阅读:81 留言:0更新日期:2020-06-27 05:22
一种梅花形相变地热能量桩及其使用方法,属于地源热泵空调技术及能源结构领域,能量桩由钢筋混凝土桩体与内置桩体中的梅花形相变地热换热器构成,钢筋混凝土桩体由钢筋笼与浇灌混凝土组成;梅花形相变地热换热器由相变内管、外管、底部接头及顶部接头组成;相变内管由内套管、外套管及复合相变材料组成;复合相变材料封装于内套管与外套管之间。本发明专利技术解决了传统U型管能量桩体温度变化大及桩体位移明显的缺陷,通过梅花形相变地热换热器中相变材料的吸热与放热,可以在消减进出水管热干扰、降低能量桩体温度变化幅度、缓解能量桩热应变及其导致的桩体位移的同时,增大地热换热器的输出能力,提高其换热性能。

A quincunx shaped phase change geothermal energy pile and its application

【技术实现步骤摘要】
一种梅花形相变地热能量桩及其使用方法
本专利技术属于地源热泵与能源地下结构领域,涉及一种相变地热能量桩及使用方法,具体的说是涉及一种将梅花形相变地热换热器内置于钢筋混凝土桩体中的梅花形相变地热能量桩及其使用方法。
技术介绍
地源热泵空调技术因具有高效、节能、环保等优点而得到了广泛应用,但其高额的钻孔费用与大的钻孔占地面积一定程度上阻碍了其进一步推广。能量桩作为一种将地源热泵地埋管换热器与建筑桩基相结合而构成的兼具承担建筑荷载与换热双重功能的新型高效能源地下结构,因其节约埋管占地面积、降低钻孔费用而在建筑节能工程领域逐渐得到推广应用。然而,目前常用的传统U型管能量桩,由于混凝土的高导热性导致U型管进出水支管间存在严重的热短路现象,从而降低了其换热性能与换热效率。同时,传统U型管能量桩在实际运行中,U型管与能量桩体间的直接热交换会使桩体温度产生较大幅度变化,造成桩体的大幅度变形与位移及其导致的桩体沉降,这对能量桩的结构安全会产生不利影响。因此,有必要设计一种能量桩,以在减小进出口管路热短路、提高其换热性能的同时,通过减缓其对埋管周围桩体温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梅花形相变地热能量桩,其特征在于:所述能量桩由钢筋混凝土桩体(1)与内置桩体中的梅花形相变地热换热器构成;所述钢筋混凝土桩体(1)由钢筋笼(1-1)与浇灌混凝土(1-2)组成;所述梅花形相变地热换热器由相变内管(2)、第一外管(3-1)、第二外管(3-2)、第三外管(3-3)、第四外管(3-4)、第五外管(3-5)、底部接头(4)、顶部第一接头(5)及顶部第二接头(6)组成;所述第一外管(3-1)、第二外管(3-2)、第三外管(3-3)、第四外管(3-4)、第五外管(3-5)按梅花形对称布置于相变内管(2)周围;所述底部接头(4)包含第一底部接口(4-1)、第二底部接口(4-2)、第三...

【技术特征摘要】
1.一种梅花形相变地热能量桩,其特征在于:所述能量桩由钢筋混凝土桩体(1)与内置桩体中的梅花形相变地热换热器构成;所述钢筋混凝土桩体(1)由钢筋笼(1-1)与浇灌混凝土(1-2)组成;所述梅花形相变地热换热器由相变内管(2)、第一外管(3-1)、第二外管(3-2)、第三外管(3-3)、第四外管(3-4)、第五外管(3-5)、底部接头(4)、顶部第一接头(5)及顶部第二接头(6)组成;所述第一外管(3-1)、第二外管(3-2)、第三外管(3-3)、第四外管(3-4)、第五外管(3-5)按梅花形对称布置于相变内管(2)周围;所述底部接头(4)包含第一底部接口(4-1)、第二底部接口(4-2)、第三底部接口(4-3)、第四底部接口(4-4)、第五底部接口(4-5)和第六底部接口(4-6),且所述第一底部接口(4-1)分别与所述第二底部接口(4-2)、第三底部接口(4-3)、第四底部接口(4-4)、第五底部接口(4-5)、第六底部接口(4-6)连通,所述第一底部接口(4-1)设置在所述底部接头(4)的中心,所述第二底部接口(4-2)、第三底部接口(4-3)、第四底部接口(4-4)、第五底部接口(4-5)、第六底部接口(4-6)按梅花形对称设置在所述第一底部接口(4-1)的周围;所述第一底部接口(4-1)通过焊接方式与所述相变内管(2)的底部进口相连;所述第二底部接口(4-2)、第三底部接口(4-3)、第四底部接口(4-4)、第五底部接口(4-5)、第六底部接口(4-6)通过焊接方式分别与第一外管(3-1)、第二外管(3-2)、第三外管(3-3)、第四外管(3-4)、第五外管(3-5)的底部出口相连;所述顶部第一接头(5)包含顶部第一接口(5-1)、顶部第二接口(5-2)、顶部第三接口(5-3)、顶部第四接口(5-4)、顶部第五接口(5-5)、顶部第六接口(5-6),且所述顶部第一接口(5-1)与所述顶部第二接口(5-2)、顶部第三接口(5-3)、顶部第四接口(5-4)、顶部第五接口(5-5)、顶部第六接口(5-6)连通;所述顶部第一接头(5)的顶部第二接口(5-2)、顶部第三接口(5-3)、顶部第四接口(5-4)、顶部第五接口(5-5)、顶部第六接口(5-6)通过焊接方式分别与第一外管(3-1)、第二外管(3-2)、第三外管(3-3)、第四外管(3-4)、第五外管(3-5)的顶部进口相连;所述顶部第一接头(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨卫波张来军汪峰
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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