专利汇可以提供工程报废降水井直埋式地下换热器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种工程报废降 水 井直埋式地下换热器,它通过在报废工程降水井中插入各形状的管状换热器装置进行建筑工程报废降水井安全封填的同时,可以进行浅层低温 地 热能 转换,起到封填和 地源 热 泵 预成孔直接埋设管状换热器的双重作用。在工程报废降水井封填之前,通过人 力 或机械竖直插入U型管状换热器或螺旋型盘管换热器或其它形状的管状换热器。在水井 套管 内壁与管状换热器的空隙中充填封井材料,井顶附近回填保温材料。井内的各类管状换热器与地表管路连接,换热器管路内充填的交换 流体 与回填材料、回填保温材料、水井套管、水井套管外填砾料、井周土-水系统进行热交换,形成封闭式 地源热泵 的地下低温地热能交换器。,下面是工程报废降水井直埋式地下换热器专利的具体信息内容。
1.一种工程报废降水井直埋式地下换热器,在工程报废降水井封填之前,通过人力或机械竖直插入U型 管状换热器或螺旋型盘管换热器或其它形状的管状换热器。在水井套管内壁与管状换热器的空隙中充填封 井材料,井顶附近回填保温材料。井内的各类管状换热器与地表管路连接,换热器管路内充填的交换流体 与回填材料、回填保温材料、水井套管和沉砂管、水井套管外填砾料、井周土-水系统进行热交换,形成封 闭式地源热泵的地下低温地热能交换器。
2.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:本技术中封填工程报废降水井 内安置U型管状换热器或螺旋型盘管换热器或“钻孔直埋式”方法中的其它类型换热管,其采用采用的工 程降水井的设计、施工工艺、验收与目前正常工程降水井的完全一样,均按国家现行有关规范执行。
3.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:工程报废降水井封填之前,在 水井套管内居中下置各类高强度聚乙烯或PVC或PPR材质的管状换热器,管径为19mm-38mm,管状换 热器的竖向高度约等同于桩长,其管状换热器底部距桩尖1m-2m,管状换热器外壁距管桩内壁在 10mm-100mm之间。
4.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:在工程报废降水井内下置各类 高强度聚乙烯或PVC或PPR材质的管状换热器,其形状可以是U型管形状换热管、螺旋型盘管形状换热 器或其它形状的管状换热器,各类管状换热器下到水井套管内,并成为地源热泵的地下循环换热系统。
5.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:下置的各类管状换热器采用的 方法可以是人力方法或机械方法。
6.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:在水井套管内壁与各类换热器 的空隙中根据实际封井设计要求,在报废井水井中分层或不分层填埋各类封井回填材料,如粘土、水泥、 砂砾,在距井顶0m-2m填入高强度保温回填材料。
7.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:安置在封填工程报废降水井的 各类型管状换热器中需要充填热交换流体,该流体采用水、盐水或各种防冻剂溶液,形成封闭型循环系统。
8.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:管状换热器出口向上并绑扎一 定厚度的保温材料,绑扎的长度约为0.5m-2.0m,形成的管状换热器系统连接地表交换管路、水泵和满足 实际要求的不同功率的各型号地源热泵机组。
9.根据权利要求1所述的工程报废降水井直埋式地下换热器,其特征是:安置在桩体中的U型管状换热 器系统或螺旋型盘管换热器系统或其它形状的管状换热器系统,可以设置1组或多组高强度聚乙烯或PVC 或PPR材质的管状换热器。
本发明涉及建筑工程报废降水井封填技术与封闭式地源热泵技术相结合,是一种利用报废工程降水井 中插入管状换热器装置进行低温地热能转换的一种直埋式地下换热器,该装置既可以将建筑工程报废降水 井安全封填又具备低温地热能循环换热能力的多功能直埋式地下换热器。
背景技术:
目前,公知的工程降水井主要是指为工程降水服务的管井,它们的使用时限是有限的,一般伴随着主 体工程或开挖工程施工的结束而结束。报废的降水井必须及时封填,否则将串通污染地下水、造成安全隐 患(关超,水井吃人何时了,劳动保护杂志,2000(6):35)、影响其它隐蔽工程正常施工等问题。地方政 府也出台相关政策报废水井必需及时封填(哈尔滨市城市节约用水管理条例、太原市水资源管理办法等)。 目前的工程降水井的设计主要是依据工程降水要求、场地的水文地质条件和相关规范(建筑与市政降水工 程技术规范JGJ/T111-98),主体或分项工程结束之后,采用砂砾、粘土、水泥等材料根据实际情况封填 水井,具体方法主要有全井封填法、用架桥封填法、透孔封填法、静态爆破封填法、水泥灌封、粘土封填 等方法(郭福盛等,废弃水井封填技术方法的探讨,探矿工程,1999(增):417)。
各口径工程降水井的构造一般是由砾料、井套管、虑水管、沉砂管、水泵等构成,起降低局部地下水 位的作用,工程结束后封填。但尚无利用地热梯度的功用,这忽视了降水井的入土换热作用。而在中纬度 地带,地温与地面环境相比,5-10m以下全年地温基本可以稳定于年平均温度,可以分别在夏冬两季提供 相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度(高青,于鸣,效率高、环保效能好的供热制冷装置一地源热泵的 开发与利用,吉林工业大学自然科学学报,2001年4月,Vol.31(2):96-102),此为地源热泵的工 作原理。目前地源热泵技术的埋管方法主要是预钻孔直接埋设U型聚乙烯管,其费用很高,一般可占总投 资的一半以上,远大于相同条件下的电动热泵等的初投资(姜宝成,王永镖,李炳熙,地源热泵的技术经济 性评价,哈尔滨工业大学学报,2003年2月第35卷第2期,195-202),这给该技术的发展造成困难。关 于桩内埋管,国内有人提出过U型桩埋管换热器的概念,但该法本质上还是传统地源热泵的钻孔直接埋设 U型换热管的改进,仅把钻孔中的填料改为水泥浆。(赵军,李新国等,地源热泵在实际工程中的应用与 研究,建筑施工技术(天津建筑科技),2003,No.5:14-16)。虽然国外也有人提过桩埋换热器的概念, 但都是基于高强度聚乙烯U型盘管混凝土灌注实心截面桩(Laloui Lyesse,Moreni Matteo,Vulliet Laurent, Behavior of a bi-functional pile,foundation and heat exchanger,Canadian Geotechnical Journal,v 40,n 2,April, 2003,p 388-402.),这些基于钻孔或各种混凝土灌注桩中埋设管状换热器的缺点是:钻孔费用高,混凝土 灌注桩中的盘管换热器施工复杂,需要盘管绑扎钢筋笼等工序。而且在各类实心截面桩中盘管位置会出现 局部材料软化区和应力集中,影响桩身质量,对桩基的传统承载性能产生不利作用。另外各种聚乙烯材质 的管状换热器还有被挤压破坏的风险。另外,国内已有的公开实用新型称为“一种地下能源采集桩”,其 申请号为(200410082851.1,200520090102.3)公开号为(CN1786615,CN2780832)。其仅考虑了管状换 热器为一组U型盘管或开放式的类似套管型的管状换热器,它们的换热器效率都不高,而且在管桩中空桩 心未添置回填材料,直接影响与土层的换热效率。另外,当管桩作为围护桩或桩顶近地表时,未考虑冬季 近地表的管路保温问题。
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