一种竖直地源热泵换热管自沉及顶压下管施工方法

一种竖直地源热泵换热管自沉及顶压下管施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法，它包括以下步骤：(1)打多个竖井；(2)在换热管的高密度聚乙烯管内充满水，然后将打压合格的换热管密封保持有压状态；(3)将每组换热管与导向装置相连；(4)在每一口竖井内下一组与导向装置连接好的换热管直至换热管下到规定深度；(5)将换热管露出地面的端头进行固定；(6)将导管以及连接在导管上的中间导管拔出。本发明的优点在于：本方法施工结构简单，施工方便，施工成本低，导向装置的导管容易提升拔出。
【专利说明】一种竖直地源热泵换热管自沉及顶压下管施工方法
【技术领域】
[0001]本发明地源热泵系统施工方法，尤其涉及一种地源热泵换热管下管安装施工方法。
【背景技术】
[0002]在国家积极倡导节能环保、开发新能源的政策推动下，建筑工程中积极引进、应用了一些新能源技术。地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。一定深度以下的地下土壤温度会全年恒定在13°C — 17°C之间。在冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道(称为环路)从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。尤如电冰箱那样,从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。地源热泵系统可同时提供中央空调、地暖和生活热水。地源热泵的竖直埋设换热管高密度聚乙烯管的施工在地源热泵系统中至关重要。
[0003]通过检索得知已授权的专利:
[0004]I申请号为:CN200820163960.X的中国专利公开了“一种地源热泵桩内埋管”该实用新型涉及一种地源热泵桩内埋管，主要包括桩体和钢筋笼，所述的钢筋笼上通过电缆扎带固定连接有U型供回水管，U型供回水管扎在离钢筋笼底部以上0.5m外径处，在钢筋笼外径上加设水泥预制的滑轮。施工方法步骤如下:1.制作U型供回水管；2.钢筋笼与U型供回水管采用电缆扎带扎接；3.在钢筋笼外径加设水泥预制滑轮，在U型供回水管的进出口处均设有保护套管；4.U型供回水管埋入桩体后与桩柱混凝土浇注成一体，试压验收合格后接弯头后与水平管连接。
[0005]2申请号为:CN201220291461.5的中国专利公开了“一种地源热泵桩埋管”，该实用新型提供一种地源热泵桩埋管，涉及建筑物基础【技术领域】。它包括由上、中、下管构成的换热器管和由主筋、箍筋构成的桩基钢筋笼，桩基钢筋笼由顶层钢筋笼、若干节中间层钢筋笼和底层钢筋笼连接而成，中间层钢筋笼内侧沿主筋敷设中管，底层钢筋笼内侧沿筋敷设下管，下管的底部连接有U型管，顶层钢筋笼内侧敷设上管，上管的顶部连接有连接管，换热器管通过设置的扎带与箍筋固定。本实用新型解决了现有技术中地源热泵桩内埋管，混凝土浇时高密度聚乙烯管会被注浆导管破坏的技术问题。
[0006]3申请号为:CN201220277448.4的中国专利公开了 “一种地源热泵用灌注桩”，该实用新型公开了一种地源热泵用灌注桩，包括循环水管、钢筋笼和钢保护套管，所述钢保护套管套装在循环水管上；所述循环水管设置于钢筋笼外壁上。当循环水管置于钢筋笼外壁时，施工时对钢筋笼回灌混凝土不会影响循环水管的稳定性，解决了在浇筑时循环水管直接接触混凝土导致受损被破坏的缺陷，且为有效制冷制热奠定基础；当循环水管置于钢筋笼外壁时，采用的连接线缆或钢丝绳固定，成本低。[0007]第I?3项专利是利用桩体和钢筋进行埋管。不适用于没有桩基的地源热泵系统。
[0008]4申请号为:CN201010545176.7的中国专利公开了 “地源热泵埋管装置及埋管方法”，该发明公开了一种地源热泵埋管装置及埋管方法，埋管装置由伞状爪形喷盘、换热管联箱、止推块、地源换热管、井架、井管吊头、升降机、高压水管、高压水泵、井管和水管扣环组成。埋管方法是将井架平稳支撑于地面，安装井管，连接地源换热管和连通高压水路，开启高压水泵，喷头中的高速水射流切削土壤，水和土壤混合成泥浆溢流，井管在重力作用下下沉，完成埋管。本发明采用水力切削原理实现打井埋管一次完成，不仅提高了施工进度和施工质量，更主要的是解决了流沙层塌陷堵塞井孔而无法埋管的技术问题，从根本上改进了土层地质结构的地源热泵埋管工艺。该专利地源热泵埋管装置有伞状爪形喷盘、止推块等，装置复杂，在起吊井管时底端并不易拔出。
[0009]5申请号为:CN201320109998.X的中国专利公开了 “可采集地源热能的抗浮锚杆”，一种可采集地源热能的抗浮锚杆，包括沿竖直方向设置的杆体，杆体内的底端设有承载体，承载体与无粘结钢绞线或带套管钢筋固定相连，杆体内沿竖直方向并列设有进液管和出液管，进液管和出液管的顶端从杆体的上部穿出，进液管的出液口与换热管的进液口相连，出液管的进液口与换热管的出液口相连，杆体内自上而下间隔设有多个隔离定位架，无粘结钢绞线或带套管钢筋、进液管和出液管分别与每个隔离定位架固定相连，杆体的底端与换热杆的顶端相连为一体，换热管位于杆体内的里端和/或换热杆内。
[0010]6申请号为:CN201310077175.8的中国专利公开了 “可采集地源热能的抗浮锚杆及施工方法”，一种可采集地源热能的抗浮锚杆，包括沿竖直方向设置的杆体，杆体内的底端设有承载体，承载体与无粘结钢绞线或带套管钢筋固定相连，杆体内沿竖直方向并列设有进液管和出液管，进液管和出液管的顶端从杆体的上部穿出，进液管的出液口与换热管的进液口相连，出液管的进液口与换热管的出液口相连，杆体内自上而下间隔设有多个隔离定位架，无粘结钢绞线或带套管钢筋、进液管和出液管分别与每个隔离定位架固定相连，杆体的底端与换热杆的顶端相连为一体，换热管位于杆体内的里端和/或换热杆内。
[0011]7申请号为:CN201320109996.0的中国专利公开了 “带膨胀换热器的地源热能锚杆”，一种带膨胀换热器的地源热能锚杆，包括杆体，杆体的下方设有膨胀换热器，杆体内沿轴向并列设有进液管和出液管，进液管和出液管的顶端从杆体的上部穿出，进液管的出液口与所述膨胀换热器相连，出液管的进液口与所述膨胀换热器相连，膨胀换热器采用在向膨胀换热器内注入7MPa以下流体时可向外膨胀展开折叠状态的材料制成，膨胀换热器的外部包覆有水泥砂浆层。
[0012]第5?7项专利是地源热能锚杆，与地源热泵换热管下管安装施工方法不同。

【发明内容】

[0013]本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种结构简单，建造成本低、适用性强的一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法。
[0014]一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法，它包括以下步骤:
[0015](I)打多个竖井；
[0016](2)在换热管的高密度聚乙烯管内充满水,然后将打压合格的换热管密封保持有压状态；[0017](3)将每组换热管与导向装置相连，所述导向装置包括连接在导管前端的四个交叉设置的叶片，四个交叉设置的叶片形成四个间隔区域，在所述的导管上开有泄水孔，在所述的导管的后端设置有丝扣，具体连接步骤为:每组换热管的四根高密度聚乙烯管顶端分别放入导向装置叶片的间隔区域内；
[0018](4)在每一口竖井内下一组与导向装置连接好的换热管，导向装置和换热管通过自重下沉，当导管长度不够时，在导管的后端通过丝扣依次连接多个中间导管，在下到有缩孔泥处，在最上端的中间导管上施加力顶压中间导管下沉以带动换热管下到规定深度；
[0019](5)将换热管露出地面的端头进行固定；
[0020](6)将导管以及连接在导管上的中间导管拔出。
[0021]本发明的优点在于:本方法施工结构简单，施工方便，施工成本低，导向装置的导管容易提升拔出。地源热泵系统使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污染排放，为环保技术；不需使用冷却塔，没有外挂机，不直接向周围大气环境排热，没有热岛效应，没有噪音；不抽取地下水，不破坏地下水资源。一机三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活热水。使用寿命长:使用寿命20年以上，是分体式或窗式空调器的2-4倍。全电脑控制，性能稳定，可以电话遥控，可以进行温湿度控制和新风配送。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是本发明的一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法采用的导向装置的导管立面示意图；
[0023]图2是一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法采用的换热管的四根高密度聚乙烯管顶端分别放入导向装置的叶片之间的间隔区域内的示意图；
[0024]图3是一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法采用的中间导管示意图；
[0025]图4是一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法采用的中间导管的末端起吊端头示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。
[0027]如附图所示的本发明的一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法，它包括以下步骤:(1)打多个竖井；(2)在换热管5的高密度聚乙烯管内充满水，然后将打压合格的换热管5密封保持有压状态；换热管5市场有售，每组换热管5包括四根高密度聚乙烯管，四根高密度聚乙烯管呈双U形管布管设置。(3)将每组换热管5与导向装置相连，所述导向装置包括连接在导管6前端的四个交叉设置的叶片，四个交叉设置的叶片形成四个间隔区域，在所述的导管6上开有泄水孔2，在所述的导管6的后端设置有丝扣3，具体连接步骤为:每组换热管5的四根高密度聚乙烯管顶端分别放入导向装置叶片的间隔区域内。每片叶片端头7为圆弧状，优点是保护高密度聚乙烯管，防止刮伤高密度聚乙烯管。(4)在每一口竖井内下一组与导向装置连接好的换热管5，导向装置和换热管5通过自重下沉，当导管6长度不够时，在导管的后端通过丝扣3依次连接多个中间导管，在下到有缩孔泥处，在最上端的中间导管6-1上施加力顶压中间导管6-1下沉以带动换热管5下到规定深度，施加压力可以通过井架上的减速机；(5)将换热管5露出地面的端头进行固定；(6)将导管以及连接在导管上的中间导管拔出。拔出可以通过卷扬机提升最上端的中间导管上的起吊端头4进行。
[0028]实施例1
[0029](I)打多个竖井；
[0030](2)在换热管的高密度聚乙烯管内充满水,然后将打压合格的换热管密封保持有压状态；
[0031](3)将每组换热管与导向装置相连，所述导向装置包括连接在导管前端的四个交叉设置的叶片，每片叶片端头7为圆弧状，四个交叉设置的叶片形成四个间隔区域，在所述的导管上开有泄水孔，在所述的导管的后端设置有丝扣，具体连接步骤为:每组换热管的四根高密度聚乙烯管顶端分别放入导向装置叶片的间隔区域内；
[0032](4)在每一口竖井内下一组与导向装置连接好的换热管，导向装置和换热管通过自重下沉，当导管长度不够时，在导管的后端通过丝扣依次连接多个中间导管，在下到有缩孔泥处，在最上端的中间导管上通过井架上的减速机施加力顶压中间导管下沉以带动换热管下到规定深度；
[0033](5)将换热管露出地面的端头进行固定；
[0034](6)将导管以及连接在导管上的中间导管拔出。
[0035]优点是:本方法施工结构简单，施工方便，施工成本低，导向装置的导管容易提升拔出。导向装置的每片叶片端头为圆弧状，很好的保护了高密度聚乙烯管，没有发生刮伤高密度聚乙烯管的施工问题。
【权利要求】
1.一种地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法，其特征在于它包括以下步骤: (1)打多个竖井； (2)在换热管的高密度聚乙烯管内充满水，然后将打压合格的换热管密封保持有压状态； (3)将每组换热管与导向装置相连，所述导向装置包括连接在导管前端的四个交叉设置的叶片，四个交叉设置的叶片形成四个间隔区域，在所述的导管上开有泄水孔，在所述的导管的后端设置有丝扣，具体连接步骤为:每组换热管的四根高密度聚乙烯管顶端分别放入导向装置叶片的间隔区域内； (4)在每一口竖井内下一组与导向装置连接好的换热管，导向装置和换热管通过自重下沉，当导管长度不够时，在导管的后端通过丝扣依次连接多个中间导管，在下到有缩孔泥处，在最上端的中间导管上施加力顶压中间导管下沉以带动换热管下到规定深度； (5)将换热管露出地面的端头进行固定； (6)将导管以及连接在导管上的中间导管拔出。
2.根据权利要求1所述的地源热泵竖直换热管自沉及顶压下管施工方法，其特征在于:所述的步骤(3)中的每片叶片端头为圆弧状。
【文档编号】F24J3/08GK103644672SQ201310662596
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王丽梅, 徐士林, 张云富, 孙玉华, 凡春 申请人:中建六局土木工程有限公司, 中国建筑第六工程局有限公司