一种入口脉动式能量桩制造技术

本实用新型专利技术提出一种入口脉动式能量桩，涉及建筑技术领域，该入口脉动式能量桩包括能量桩本体、换热管、旁通管和脉动发生装置，换热管预埋在能量桩本体内，且换热管的两端分别为进口端和出口端，进口端和出口端分别凸伸出能量桩本体，旁通管与进口端相连接，脉动发生装置设于旁通管上并使旁通管内的换热介质产生脉动流。本实用新型专利技术提出的入口脉动式能量桩能够有效提高能量桩的换热效率。有效提高能量桩的换热效率。有效提高能量桩的换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种入口脉动式能量桩


[0001]本技术涉及建筑
，特别涉及一种入口脉动式能量桩。

技术介绍

[0002]地热是一种可再生能源，地源热泵系统通过季节性储热或储冷以实现能量的储存和提取。其中一方面，热泵系统可以将建筑中产生的热量通过换热井中的换热系统储存在地层中；另一方面，热泵系统也可以通过换热井中的换热系统将地热从地层中提取出来，实现建筑物供热。然而，地源热泵系统需要在地下大量开钻换热井，占地面积较大，施工造价较高，且受换热井所在地的地质情况影响较大。
[0003]在建筑物建造埋设混凝土桩基时，将换热管埋设在桩基内，使其与建筑结构结合为一体，省去钻孔埋换热管的过程，形成一种新形式的地埋管换热器，即能量桩，也称为能量桩。能量桩很好的解决了地源热泵系统的上述缺陷，其把埋设在地下的混凝土桩基当作储热换热地源热泵系统的一部分，在建筑的混凝土桩基中埋设换热管，把桩基当作换热井，与建筑结构基础融为一体，减少了地源热泵系统中的打井施工环节，也称为能量桩。
[0004]现有技术中，能量桩的管路结构一般包括土壤源热泵、循环泵、传热介质和传热管道。埋地换热管的结构形式主要有单U型、并联双U型、W型和螺旋型。受水泵及管材等实际运行情况影响，换热管内水流流速很小，换热管内水流形式一般为稳态层流流动，边界层很厚；即便雷诺数较大为湍流流动，受流速和雷诺数Re影响，边界层厚度依然很厚。边界层越厚，表面传热系数越小，换热效率越低；边界层越厚，壁面切应力越小，管底易积尘积垢，降低换热效率及使用寿命。
[0005]另外，现有的换热管一般采用普通PE塑料管。PE塑料换热管导热系数小，抗压耐压性能较差，导热换热不充分，降低换热管的使用寿命；并且，PE塑料换热管内壁光滑，粗糙度小，表面传热系数小，导致对流换热不充分。
[0006]有鉴于此，本专利技术人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复实验设计出一种入口脉动式能量桩，以期解决现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提出一种入口脉动式能量桩，能够有效提高能量桩的换热效率。
[0008]为达到上述目的，本技术提出一种入口脉动式能量桩，其中，所述入口脉动式能量桩包括能量桩本体、换热管、旁通管和脉动发生装置，所述换热管预埋在所述能量桩本体内，且所述换热管的两端分别为进口端和出口端，所述进口端和所述出口端分别凸伸出所述能量桩本体，所述旁通管与进口端相连接，所述脉动发生装置设于所述旁通管上并使所述旁通管内的换热介质产生脉动流。
[0009]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动发生装置为变频器。
[0010]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动发生装置为永磁调速器。
[0011]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动发生装置为具有脉动输出的水泵。
[0012]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述具有脉动输出的水泵为隔膜泵、活塞泵、电磁泵或蠕动泵。
[0013]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动流为正弦波脉动形式。
[0014]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动流为矩形波脉动形式。
[0015]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动流为等腰三角形波脉动形式。
[0016]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述脉动流为直角三角形波脉动形式。
[0017]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述入口脉动能量桩还包括热源泵、循环泵、进液管和出液管，所述出液管的一端与所述出口端相连通所述出液管的另一端与所述热源泵相连通，所述进液管的一端与所述进口端相连通，所述进液管的另一端与所述热源泵相连通，所述循环泵设置在所述进液管上。
[0018]如上所述的入口脉动式能量桩，其中，所述进液管、所述旁通管和所述进口端通过旁通阀相连接。
[0019]与现有技术相比，本技术提出的入口脉动式能量桩具有如下特点和优点：
[0020]本技术提出的入口脉动使能量桩，在换热管的进口端引入了脉动流，从而使得换热管内的换热介质的流量(流速)随预定的波形脉动，进而加强了换热管内换热介质流动时对边界层的扰动，不但增强了换热效率，增大了表面传热系数，还有效减少了管底积尘积垢，延长了换热管的使用寿命。
附图说明
[0021]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本技术的理解，并不是具体限定本技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本技术。
[0022]图1为本技术提出的入口脉动式能量桩的结构示意图；
[0023]图2为本技术中正弦波脉动形式的波形示意图；
[0024]图3为本技术中矩形波脉动形式的波形示意图；
[0025]图4为本技术中等腰三角形波脉动形式的波形示意图；
[0026]图5为本技术中直角三角形波脉动形式的波形示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]100、入口脉动式能量桩；
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10、能量桩本体；
[0029]20、换热管；
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21、进口端；
[0030]22、出口端；
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30、旁通管；
[0031]40、脉动发生装置；
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50、热源泵；
[0032]60、循环泵；
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70、进液管；
[0033]80、出液管；
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90、旁通阀；
[0034]200、土壤。
具体实施方式
[0035]结合附图和本技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本技术的细节。但是，在此描述的本技术的具体实施方式，仅用于解释本技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本技术的限制。在本技术的教导下，技术人员可以构想基于本技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本技术的范围。
[0036]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
[0037]请参考图1，本技术提出一种入口脉动式能量桩100，该入口脉动式能量桩100包括能量桩本体10、换热管20、旁通管30和脉动发生装置40，换热管20预埋在能量桩本体10内，换热管20的两端分别为进口端21和出口端22，且进口端21和出口端22分别凸伸出能量桩本体10，旁通管30与进口端21相连接，脉动发生装置40设于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种入口脉动式能量桩，其特征在于，所述入口脉动式能量桩包括能量桩本体、换热管、旁通管和脉动发生装置，所述换热管预埋在所述能量桩本体内，且所述换热管的两端分别为进口端和出口端，所述进口端和所述出口端分别凸伸出所述能量桩本体，所述旁通管与进口端相连接，所述脉动发生装置设于所述旁通管上并使所述旁通管内的换热介质产生脉动流。2.如权利要求1所述的入口脉动式能量桩，其特征在于，所述脉动发生装置为变频器。3.如权利要求1所述的入口脉动式能量桩，其特征在于，所述脉动发生装置为永磁调速器。4.如权利要求1所述的入口脉动式能量桩，其特征在于，所述脉动发生装置为具有脉动输出的水泵。5.如权利要求4所述的入口脉动式能量桩，其特征在于，所述具有脉动输出的水泵为隔膜泵、活塞泵、电磁泵或蠕动泵。6.如权利要求1所述的入口脉动...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚玉红，格日勒，李萌蒙，
申请(专利权)人：北京京诚华宇建筑设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：