一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)。所述環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)包括設置在制冷機房的地源熱泵機組、地源側(cè)循環(huán)水泵和地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)由建筑基坑、基坑支護結(jié)構(gòu)、基礎承臺和水平埋設在基坑墊層下方的一根或多根內(nèi)擾式換熱管組成，每根內(nèi)擾式換熱管沿著基坑支護結(jié)構(gòu)與基礎承臺之間的位置埋設，其兩端布設在制冷機房附近并分別向上延伸后進入制冷機房與地源熱泵機組的冷凝器連接形成一個封閉循環(huán)回路；所述內(nèi)擾式換熱管是由外管、內(nèi)置于外管中的多段一端封閉的內(nèi)管組成。本實用新型采用環(huán)形基坑布置管路，其結(jié)構(gòu)簡單，換熱效果好，施工方便，工期短，大大節(jié)約了施工成本低。
【專利說明】
一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及暖通空調(diào)行業(yè)及生活熱水供應領域，具體是一種用于地源熱泵系統(tǒng)的環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)。

【背景技術】
[0002]近幾年來，環(huán)境問題日益嚴峻，節(jié)能環(huán)保、綠色低碳已是大勢所趨。在建筑節(jié)能領域中，節(jié)能環(huán)保的地源熱泵技術受到人們的重視，但是，常規(guī)地源熱泵系統(tǒng)采用垂直埋管式換熱器，動輒成千上百個鉆孔，室外鉆孔埋管需要占大量的面積，初投資較高、施工工序復雜且施工周期長，尤其是在城市中制約了其推廣與應用。
[0003]與此同時，大規(guī)模的城市建設如火如荼，建筑向縱深發(fā)展，大型建筑都有大型的深基坑，另外工業(yè)建筑亦有數(shù)量眾多的深基坑。深基坑底部溫度接近恒溫層，屬于淺層地熱能，如果能將大型深基坑進行利用，沿深基坑內(nèi)壁周邊進行埋管換熱，使其成為地源熱泵系統(tǒng)的冷熱源，為周邊建筑提供冷熱服務，則具有非常現(xiàn)實的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，并且該技術具有很好的推廣性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是根據(jù)現(xiàn)有技術的不足提供一種用于地源熱泵系統(tǒng)的環(huán)基坑埋設內(nèi)擾式管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，該換熱結(jié)構(gòu)是在大中型深基坑內(nèi)側(cè)四周埋設大口徑金屬或非金屬管道，管道內(nèi)有換熱介質(zhì)(水)循環(huán)流動，通過熱泵技術使基坑埋管為周邊目標建筑提供冷、暖、熱服務。
[0005]本實用新型提供的技術方案:所述一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，包括設置在制冷機房的地源熱泵機組、地源側(cè)循環(huán)水泵和地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)由建筑基坑、基坑支護結(jié)構(gòu)、建筑地下室外墻、多個基礎承臺和水平埋設在建筑基坑底面下方的一根或多根內(nèi)擾式換熱管組成，每根內(nèi)擾式換熱管沿著基坑支護結(jié)構(gòu)與建筑地下室外墻或多個基礎承臺之間的空隙位置埋設，其兩端布設在機房附近并分別垂直向上延伸至設定高度后再水平折向建筑地下結(jié)構(gòu)外墻后進入制冷機房與地源熱泵機組的冷凝器連接形成一個封閉循環(huán)回路；當設計成一個回路時，全部管路沿著基坑支護結(jié)構(gòu)與建筑地下室外墻之間間隙鋪設；當設計成多個回路時，每一個回路的部分管路除沿著上述空隙鋪設外，其他管路則從基坑中部無基礎承臺處的基坑底部墊層下面橫穿至制冷機房部位。所述內(nèi)擾式換熱管是由外管、內(nèi)置于外管中的多段一端封閉的內(nèi)擾管組成，所述多段內(nèi)擾管同軸縱向等間距分布于外管內(nèi)，每段內(nèi)擾管的敞口端均朝向介質(zhì)流動的方向，且每段內(nèi)擾管通過多個連接構(gòu)件與外管內(nèi)壁固定連接，使內(nèi)擾管與外管之間形成一個換熱介質(zhì)流動腔，設置在外管內(nèi)的換熱介質(zhì)一般采用水，介質(zhì)的加入方式與現(xiàn)有的換熱管一樣。
[0006]本實用新型進一步的技術方案:所述換熱結(jié)構(gòu)還包括負載側(cè)裝置，所述負載側(cè)裝置是由室內(nèi)終端設備、負載側(cè)水泵和負載側(cè)循環(huán)管路組成，所述室內(nèi)終端設備、負載側(cè)水泵通過負載側(cè)循環(huán)管路與地源熱泵機組的蒸發(fā)器相連形成的一個循環(huán)回路。
[0007]本實用新型進一步的技術方案:所述建筑基坑的深度為3?20米，所述內(nèi)擾式換熱管埋設在基坑墊層下方300_以下；當內(nèi)擾式換熱管為一根時,該內(nèi)擾式換熱管沿著基坑支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁形成一個環(huán)形回路；當內(nèi)擾式換熱管為多根時，多根內(nèi)擾式換熱管在建筑基坑底面下方形成多個回路，每個回路的部分管路沿著基坑支護結(jié)構(gòu)內(nèi)壁埋設，另一部分管路從基坑內(nèi)相鄰基礎承臺之間穿過。
[0008]本實用新型較優(yōu)的技術方案::所述每根內(nèi)擾式換熱管的兩端分別垂直向上延伸至設定高度后再水平折向建筑地下室外墻與熱源泵機組的冷凝器連接形成一個封閉循環(huán)回路，且每根內(nèi)擾式換熱管向上延伸的垂直管段與穿過建筑地下室外墻的管段內(nèi)沒有設置內(nèi)擾管；在建筑地下室外墻對應內(nèi)擾式換熱管穿過的位置處嵌設有剛性防水套管，內(nèi)擾式換熱管穿過筑地下室外墻內(nèi)的剛性防水套管后進入制冷機房內(nèi)與地源熱泵機組的冷凝器連接。
[0009]本實用新型較優(yōu)的技術方案:所述內(nèi)擾式換熱管的外管與多段內(nèi)擾管為同軸套管，外管的管徑3 200mm,采用PE材質(zhì)熱熔連接，每段內(nèi)擾管的長度為4?6mm，其管徑比外管的管徑小2?3個系列，采用PVC材質(zhì)的管材；多段內(nèi)擾管等距分布在外管的中軸線上，兩相鄰內(nèi)擾管之間的間距為I?2m ;所述連接構(gòu)件包括固定管卡和多個定位管卡，所述多個定位管卡等距安裝在每段內(nèi)擾管的管壁上，所述固定管卡設置在每段內(nèi)擾管的敞口端，所述定位管卡及固定管卡均為定型產(chǎn)品，定位管卡用于固定內(nèi)外管相對位置，固定管卡用于防止內(nèi)管在外管內(nèi)滑動。
[0010]本實用新型較優(yōu)的技術方案:所述地源側(cè)循環(huán)水泵設置在冷凝器的進水端，所述負載側(cè)水泵設置在蒸發(fā)器的出水端。
[0011]上述結(jié)構(gòu)中，所述的基坑支護結(jié)構(gòu)是指為深基坑邊坡起支護作用而設計施工的灌注樁、水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻或經(jīng)過人工加固補強后的自然巖土體，一般為直立結(jié)構(gòu)。所述的建筑地下室外墻為建筑物本身的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)或其它材料制作的地下室外墻結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的地源側(cè)水泵為常規(guī)離心清水泵，主要作用是為內(nèi)擾式換熱管內(nèi)的介質(zhì)(水)提供循環(huán)動力，揚程及流量由末端負荷確定。所述的冷凝器及蒸發(fā)器為地源熱泵機組的蒸發(fā)器和冷凝器，該設備為成型產(chǎn)品，型號由負荷確定。所述的負載側(cè)水泵為常規(guī)離心清水泵，主要作用是為末端管路及末端設備內(nèi)的介質(zhì)(水)提供循環(huán)動力，揚程及流量由末端負荷確定。所述的末端設備為風機盤管、空氣處理機組等設備，為常規(guī)定型產(chǎn)品。
[0013]本實用新型提供的另一種技術方案:所述一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于具體步驟如下:
[0014](I)按照正常建筑施工方法完成基坑支護結(jié)構(gòu)并開挖建筑基坑至設計標高；所述基坑支護結(jié)構(gòu)是指為深基坑邊坡起支護作用而設計施工的灌注樁、水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻或經(jīng)過人工加固補強后的自然巖土體，一般為直立結(jié)構(gòu)；
[0015](2)在步驟(I)的施工完成之后，開始準備埋設內(nèi)擾式換熱管，首先根據(jù)建筑施工圖紙確定建筑地下室外墻及基礎承臺的相對位置，并根據(jù)內(nèi)擾式換熱管的埋設要求，在對應基坑支護結(jié)構(gòu)與建筑地下室外墻及基礎承臺之間的位置測放基坑埋管的走向線路及埋管標高，其埋管的走向線路沿著基坑支護結(jié)構(gòu)形成一個或多個環(huán)路，每個環(huán)路的對接處設置在對應地源熱泵機組的安裝位置；多個環(huán)路時，每個環(huán)路的部分管路從基坑中部的基礎承臺之間穿過；
[0016](3)在步驟(2)中測放基坑埋管的走向線路及埋管標高的位置開挖水平埋管的溝槽，其溝槽的深度蘭300mm,并在溝底墊砂100?200mm厚；
[0017](4)沿建筑基坑四周連續(xù)水平安裝內(nèi)擾式換熱管，內(nèi)擾式換熱管的首尾端口布置在建筑制冷機房位置的附近，并分段試壓合格后做防腐處理，再以水泥砂漿回填至基坑墊層設計標聞;
[0018](5)在步驟(4)中埋設內(nèi)擾式換熱管的同時或是內(nèi)擾式換熱管完成之后按照正常的施工工藝施工基坑底板和基礎承臺，在內(nèi)擾式換熱管埋設完成和基坑底板及基礎承臺施工完成后，便按照正常的工藝施工建筑地下室結(jié)構(gòu)(包括梁、墻)，在建筑地下室外墻施工完成后即可進行內(nèi)擾式換熱管的上翻工作，內(nèi)擾式換熱管的首尾兩個端口在制冷機房附近均垂直上翻設定高度后再水平通過建筑地下室外墻結(jié)構(gòu)上的剛性防水套管進入制冷機房，與制冷機房內(nèi)金屬管道連接，并與制冷機房內(nèi)設備、管道連成一個封閉式地源側(cè)循環(huán)回路。
[0019](6)按照常規(guī)地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的安裝方法對制冷機房內(nèi)設備、用戶側(cè)設備及管路進行安裝，完成整套地源熱泵系統(tǒng)的安裝。
[0020]所述內(nèi)擾式換熱管為預制雙管結(jié)構(gòu)或現(xiàn)在制作的雙管結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場制作的方法為:先分段平鋪外管，在需要設置內(nèi)管的管段，將套有管卡的內(nèi)管緩慢送入外管，并使內(nèi)外管一側(cè)齊平，在齊頭處用固定管卡固定，再熱熔連接下一段外管；
[0021]本實用新型的原理:在深基坑施工過程中，利用基坑支護結(jié)構(gòu)與建筑物地下室外墻結(jié)構(gòu)之間的空隙進行大口徑換熱管路的埋設，替代常規(guī)垂直鉆井埋管，大口徑埋管里的流動介質(zhì)在循環(huán)過程中與地下巖土進行熱交換，這種基坑埋管也就成為了地源熱泵系統(tǒng)的換熱器，成為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，是一種新型地源熱泵系統(tǒng)。
[0022]本實用新型的有益效果:
[0023]1、本實用新型直接在已經(jīng)開挖成型的基坑內(nèi)布置管路，不需要鉆孔打井，不占用額外土地面積,成本極低；
[0024]2、本實用新型的施工過程與土建施工同步，不影響工程項目總工期；
[0025]3、本實用新型采用大口徑管道增大了換熱面積，內(nèi)部雙管結(jié)構(gòu)，加強了水流擾動換熱，較常規(guī)地埋管式地源熱泵效率大大提高，單位長度換熱量可達800W/m。
[0026]本實用新型采用環(huán)形基坑布置管路，其結(jié)構(gòu)簡單，換熱效果好，施工方便，工期短，大大節(jié)約了施工成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是環(huán)基坑內(nèi)擾式埋管換熱結(jié)構(gòu)的平面布置示意圖；
[0028]圖2是環(huán)基坑內(nèi)擾式埋管換熱地源熱泵系統(tǒng)原理圖；
[0029]圖3是環(huán)基坑內(nèi)擾式埋管換熱結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖；
[0030]圖4是內(nèi)擾式換熱管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是多回路環(huán)基坑內(nèi)擾式埋管換熱結(jié)構(gòu)的平面示意圖；
[0032]圖6是多組換熱管埋設的平面示意圖；
[0033]圖中:1一基坑支護結(jié)構(gòu),2—內(nèi)擾式換熱管，2_1—外管,2-2—內(nèi)擾管，2_3—換熱介質(zhì)流動腔，2-4一定位管卡,2-5一固定管卡,3一建筑地下結(jié)構(gòu)外墻,4一地源側(cè)循環(huán)水泵，5—冷凝器，6—蒸發(fā)器，7—負載側(cè)水泵，8—末端設備，9一基礎承臺，10—基坑底部墊層，11 一剛性防水管，12—負載側(cè)循環(huán)管路，13—制冷機房，14 一基坑。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，包括設置在地面的地源熱泵機組、地源側(cè)循環(huán)水泵4和地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)，所述地源熱泵機組為現(xiàn)有的地源熱泵機組設備，包括冷凝器5和蒸發(fā)器6，地源熱泵機組13、地源側(cè)循環(huán)水泵4均設置制冷機房13內(nèi)，其特征在于:所述地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)由建筑基坑14、基坑支護結(jié)構(gòu)1、多個基礎承臺9和水平埋設在建筑基坑14底面下方的一根或多根內(nèi)擾式換熱管2組成，每根內(nèi)擾式換熱管2沿著基坑支護結(jié)構(gòu)I與建筑地下結(jié)構(gòu)外墻3 (建筑地下結(jié)構(gòu)一般是指建筑物在地面以下的部位)或基礎承臺9 (地下建筑物體支撐柱的承臺)之間的位置埋設；當內(nèi)擾式換熱管2為一個回路時，直接環(huán)繞整個基坑支護結(jié)構(gòu)I的內(nèi)壁埋設，其兩端剛好設置在對應制冷機房13的位置，如圖1所示，形成的循環(huán)回路分布在基坑支護結(jié)構(gòu)I與地下建筑結(jié)構(gòu)外墻及基礎承臺之間；當內(nèi)擾式換熱管2布置成多個回路時，每個回路的每根內(nèi)擾式換熱管2—部分管路沿著基坑支護結(jié)構(gòu)I的內(nèi)壁埋設，另一部分管路從建筑基坑14的中間部位基礎承臺9之間穿過，所有回路的內(nèi)擾式換熱管2兩端均設置在對應制冷機房的位置，如圖5所示，此時形成的多個循環(huán)回路部分分布在基坑支護結(jié)構(gòu)I與地下建筑結(jié)構(gòu)外墻之間，部分分布在基坑底部相鄰基礎承臺之間；所述內(nèi)擾式換熱管2的埋設除了上述方式外，還可以根據(jù)場地條件及施工需要，平行設置2?3組，形成多個嵌套式回路，如圖6所示，每個回路與制冷機房13內(nèi)熱源泵機組13對接，形成一套換熱循環(huán)系統(tǒng)，這種情況下最好不使用內(nèi)擾式換熱管，而是將內(nèi)擾式換熱管更換成小口徑同材質(zhì)單管。
[0035]如圖3所示，所述建筑基坑14的深度為3?20米，所述內(nèi)擾式換熱管2位于基坑支護結(jié)構(gòu)1、建筑地下室外墻3及基礎承臺9之間的空隙且埋設于基坑底部墊層10下方300mm以下；每根內(nèi)擾式換熱管2的首尾兩端對應設置在接近制冷機房的位置，如圖1和圖2所示，首尾端口分別對應A、B端，在此端口垂直熔接與內(nèi)擾式換熱管2外管直徑相同的PE管，并向上延伸至設定高度(一般延伸至制冷機房13外墻上剛性防水套管的高度)后再水平折向建筑地下室外墻3，穿過嵌設在建筑地下室外墻3的剛性防水套管11進入制冷機房13，通過PE法蘭與室內(nèi)金屬管道相連，室內(nèi)金屬管道與地源水泵4及地源熱泵機組的冷凝器5相連。所述的地源水泵4為常規(guī)離心清水泵，主要作用是為內(nèi)擾式換熱管內(nèi)的介質(zhì)(水)提供循環(huán)動力，揚程及流量由末端負荷確定。室外的內(nèi)擾式換熱管2與室內(nèi)地源水泵4及地源熱泵機組的冷凝器5連接成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，在地源側(cè)水泵4的動力作用下，介質(zhì)(水)在內(nèi)擾式換熱管2內(nèi)流動，流動過程中與基坑周圍巖土進行吸放熱交換，換熱后的介質(zhì)(水)進入制冷機房中的地源熱泵冷凝器5，與制冷劑進行熱量交換，經(jīng)過冷凝器5后的介質(zhì)(水)返回內(nèi)擾式換熱管2進行下一輪熱交換循環(huán)，形成一個持續(xù)循環(huán)換熱的過程。
[0036]如圖2所示，所述換熱結(jié)構(gòu)還包括負載側(cè)循環(huán)裝置，所述負載側(cè)循環(huán)裝置是由室內(nèi)終端設備8、負載側(cè)水泵7和負載側(cè)循環(huán)管路12組成，所述室內(nèi)終端設備8、負載側(cè)水泵7通過負載側(cè)循環(huán)管路12與熱源泵機組的蒸發(fā)器6相連形成的一個循環(huán)回路。其中，所述的負載側(cè)水泵為常規(guī)離心清水泵，主要作用是為末端管路及末端設備內(nèi)的介質(zhì)(水)提供循環(huán)動力，揚程及流量由末端負荷確定；所述的末端設備為風機盤管、空氣處理機組等設備，為常規(guī)定型產(chǎn)品。室內(nèi)的熱交換具體是在負載側(cè)水泵7的動力作用下，管道內(nèi)的介質(zhì)(水)經(jīng)過地源熱泵機組的蒸發(fā)器6與制冷劑進行熱交換，換熱后的介質(zhì)(水)進入用戶末端設備與室內(nèi)空氣進行熱交換，為用戶提供冷熱服務，換熱后的介質(zhì)(水)在負載側(cè)水泵7的作用下返回蒸發(fā)器6進行下一輪熱交換，形成一個持續(xù)提供冷熱服務的循環(huán)過程。
[0037]如圖4所示，所述內(nèi)擾式換熱管2是由外管2-1、內(nèi)置于外管中的多段一端封閉的內(nèi)擾管2-2組成,所述內(nèi)擾式換熱管的外管2-1與多段內(nèi)擾管2-2為同軸套管,外管采用PE材料采用熱熔連接，其管徑3 200mm，所述內(nèi)擾管內(nèi)2_2，PVC材質(zhì)，內(nèi)管管徑比外管小2?3個系列，內(nèi)管不連續(xù)，每4?6m為一個單元，每單元間距為I?2m，所述多段內(nèi)擾管2_2同軸縱向分布于外管I內(nèi)，沿著外管2-1的中軸線等距分布，每段內(nèi)擾管2-2的敞口端均朝向介質(zhì)流動的方向，每段內(nèi)擾管2-2通過定位管卡2-4及固定管卡2-5定位且固定于外管內(nèi)壁，使內(nèi)擾管2-2與外管2-1之間形成一個換熱介質(zhì)流動腔2-3，其中固定管卡設置在每端內(nèi)擾管2-2的敞口端，并將內(nèi)擾管與外管固定連接，定位管卡2-4有多個，等距安裝在內(nèi)擾管2-2的管壁外，起到扶正內(nèi)擾管的作用。與A、B兩端口相連的上翻垂直管路和水平進入剛性防水套管11的管路均為單管，沒有內(nèi)管，單管材質(zhì)、規(guī)格與內(nèi)擾式換熱管2的外管完全一致。
[0038]地源側(cè)換熱系統(tǒng)的工作過程:
[0039]內(nèi)擾式換熱管2繞建筑地下室外墻3埋設(詳見附圖1)，在制冷機房附近垂直上翻設定高度后再水平穿過設置在建筑地下室外墻3上的剛性防水套管11進入制冷機房，經(jīng)過室內(nèi)管道與地源側(cè)循環(huán)水泵4及地源熱泵機組的冷凝器5相連。沿基坑周邊布置的內(nèi)擾式換熱管2與制冷機房內(nèi)設備、管路最終形成一個封閉循環(huán)回路。在地源側(cè)循環(huán)水泵4的動力作用下，介質(zhì)(水)在內(nèi)擾式換熱管2內(nèi)流動，流動過程中向周圍巖土進行吸放熱，換熱后的介質(zhì)(水)進入地源熱泵制冷機房冷凝器5進行第二回合換熱，經(jīng)過冷凝器5后的介質(zhì)(水)返回內(nèi)擾式換熱管2進行下一輪熱交換循環(huán)，形成一個持續(xù)循環(huán)換熱的過程。
[0040]用戶側(cè)(或負荷側(cè))換熱系統(tǒng)的工作過程:
[0041]地源熱泵機組的蒸發(fā)器6與負載側(cè)水泵7、用戶末端設備8通過管道相連形成另一個封閉循環(huán)回路。在負載側(cè)水泵7的動力作用下，管道內(nèi)的介質(zhì)(水)經(jīng)過地源熱泵機組的蒸發(fā)器6進行第二回合換熱，換熱后的介質(zhì)(水)進入用戶末端設備與室內(nèi)空氣進行熱交換，為用戶提供冷熱服務，換熱后的介質(zhì)(水)在負載側(cè)水泵7的作用下返回蒸發(fā)器6進行下一輪熱交換，形成一個持續(xù)提供冷熱服務的循環(huán)過程。
[0042]實施例一:在基坑內(nèi)埋設一根換熱管，形成一個回路的具體施工方法，具體步驟如下:
[0043](I)按照正常建筑施工方法完成基坑支護結(jié)構(gòu)，再開挖基坑至設計標高；所述基坑支護結(jié)構(gòu)是在深基坑邊坡起設計施工的灌注樁、水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻或經(jīng)過人工加固補強后在基坑的內(nèi)壁邊緣形成直立結(jié)構(gòu)；
[0044](2)在步驟(I)的施工完成之后，開始準備埋設內(nèi)擾式換熱管，首先根據(jù)建筑施工圖紙確定建筑地下室外墻及基礎承臺的相對位置，并根據(jù)內(nèi)擾式換熱管的埋設要求，在對應基坑支護結(jié)構(gòu)與建筑地下室外墻及基礎承臺之間的空隙位置測放基坑埋管的走向線路及埋管標高，其埋管的走向線路沿著基坑支護結(jié)構(gòu)的四周形成一個環(huán)路，該環(huán)路的對接處設置在對應地源熱泵機組的安裝的位置；
[0045](3)在步驟(2)中測放基坑埋管的走向線路及埋管標高的位置開挖水平埋管的溝槽，其溝槽的深度蘭300mm,并在溝底墊砂100?200mm厚；
[0046](4)沿建筑基坑四周連續(xù)水平安裝內(nèi)擾式換熱管，先分段平鋪外管，在需要設置內(nèi)管的管段，將套有定位管卡的內(nèi)管緩慢送入外管，并使內(nèi)外管一側(cè)齊平，在齊頭處用固定管卡固定于外管內(nèi)壁，再熱熔連接下一段外管；內(nèi)擾式換熱管的首尾端口布置在制冷機房附近，并分段試壓合格后做防腐處理，防腐處理采用現(xiàn)有的埋管施工中的防腐處理方法，再以水泥砂漿回填至基坑底部墊層設計標高；
[0047](5)按照正常的施工工藝施工基礎承臺及建筑地下室結(jié)構(gòu)(包括外墻)，在建筑地下室外墻結(jié)構(gòu)施工完成后即可進行內(nèi)擾式換熱管的上翻工作，內(nèi)擾式換熱管的首尾兩個端口在制冷機房附近均垂直上翻設定高度后再水平通過設置的建筑地下室外墻上的剛性防水套管進入制冷機房，與制冷機房內(nèi)金屬管道連接，并與制冷機房內(nèi)設備、管道連成一個封閉式地源側(cè)循環(huán)回路，如圖1所示；
[0048](6)按照常規(guī)地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的安裝方法對制冷機房內(nèi)設備、用戶側(cè)設備及管路進行安裝，完成整套地源熱泵系統(tǒng)的安裝。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，包括設置在制冷機房的地源熱泵機組、地源側(cè)循環(huán)水泵(4)和地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述地下循環(huán)換熱管結(jié)構(gòu)由建筑基坑(14)、基坑支護結(jié)構(gòu)(I)、建筑地下室外墻(3)、多個基礎承臺(9)和水平埋設在建筑基坑(14)底面下方的一根或多根內(nèi)擾式換熱管(2)組成，每根內(nèi)擾式換熱管⑵沿著基坑支護結(jié)構(gòu)(I)與建筑地下室外墻(3)或多個基礎承臺(9)之間的空隙位置埋設，其兩端布設在機房附近并分別垂直向上延伸至設定高度后再水平折向建筑地下室外墻(3)后進入制冷機房(13)與地源熱泵機組的冷凝器(5)連接形成一個封閉循環(huán)回路；所述內(nèi)擾式換熱管(2)是由外管(2-1)、內(nèi)置于外管中的多段一端封閉的內(nèi)擾管(2-2)組成，所述多段內(nèi)擾管(2-2)同軸縱向分布于外管(2-1)內(nèi)，每段內(nèi)擾管(2-2)的敞口端均朝向介質(zhì)流動的方向，且每段內(nèi)擾管(2-2)通過多個連接構(gòu)件與外管內(nèi)壁固定連接，使內(nèi)擾管(2-2)與外管(2-1)之間形成一個換熱介質(zhì)流動腔(2-3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述換熱結(jié)構(gòu)還包括負載側(cè)循環(huán)裝置，所述負載側(cè)循環(huán)裝置是由室內(nèi)終端設備(8)、負載側(cè)水泵(7)和負載側(cè)循環(huán)管路(12)組成，所述室內(nèi)終端設備(8)、負載側(cè)水泵(7)通過負載側(cè)循環(huán)管路(12)與地源熱泵機組的蒸發(fā)器(6)相連形成的一個循環(huán)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述基坑(14)的深度為3?20米，在基坑(14)底面未設置基礎承臺(9)的位置鋪設有基坑底部墊層(10)，所述內(nèi)擾式換熱管(2)埋設在基坑底部墊層(10)下方300mm以下；當內(nèi)擾式換熱管(2)為一根時，該內(nèi)擾式換熱管(2)沿著基坑支護結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)壁形成一個環(huán)形回路；當內(nèi)擾式換熱管(2)為多根時，多根內(nèi)擾式換熱管(2)在建筑基坑(14)底面下方形成多個回路，每個回路的部分管路沿著基坑支護結(jié)構(gòu)(I)內(nèi)壁埋設，另一部分管路從相鄰基坑基礎承臺(9)之間芽過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述每根內(nèi)擾式換熱管(2)的兩端分別垂直向上延伸至設定高度后再水平折向建筑地下室外墻(3)進入制冷機房(13)后與熱源泵機組的冷凝器(5)連接形成一個封閉循環(huán)回路，且每根內(nèi)擾式換熱管(2)向上延伸的垂直管段與穿過建筑地下室外墻(3)進入制冷機房(13)的管段內(nèi)沒有設置內(nèi)擾管(2-2);在建筑地下室外墻(3)對應內(nèi)擾式換熱管(2)穿過的位置處嵌設有剛性防水套管(11)，內(nèi)擾式換熱管(2)穿過建筑地下室外墻內(nèi)的剛性防水套管(11)后進入制冷機房(13)內(nèi)與地源熱泵機組的冷凝器(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)擾式換熱管(2)的外管(2-1)與多段內(nèi)擾管(2-2)為同軸套管,外管(2-1)的管徑=200mm,內(nèi)擾管分段等距布置在外管內(nèi)，每段內(nèi)擾管(2_2)的長度為4?6m,其管徑比外管的管徑小2?3個規(guī)格系列；多段內(nèi)擾管(2-2)等距分布在外管(2-1)的中軸線上，兩相鄰內(nèi)擾管(2-2)之間的間距為I?2m ;所述連接構(gòu)件包括固定管卡(2-5)和多個定位管卡(2-4)，所述多個定位管卡(2-4)等距安裝在每段內(nèi)擾管(2-2)的管壁上，所述固定管卡(2-5)設置在每段內(nèi)擾管(2-2)的敞口端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)基坑內(nèi)擾埋管式地下?lián)Q熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述地源側(cè)循環(huán)水泵(4)設置在冷凝器(5)的進水端，所述負載側(cè)水泵設置在蒸發(fā)器￠)的出水端。
【文檔編號】E02D17/02GK204063686SQ201420538438
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】葉鵬, 李海峰, 高學軍, 蘭壘, 陳國友, 白鉑 申請人:中冶集團武漢勘察研究院有限公司