CN1207521C - 一种地源热泵的竖埋管铺设方法 - Google Patents

一种地源热泵的竖埋管铺设方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种地源热泵的竖埋管铺设方法，采取U形管结构地下竖埋管方式解决工质循环管道的设置，包括钻孔，下管，回填；采用两个或两个以上单个弯头与同质材料管组成的U形组合弯头作为循环管道的弯头部分。以达到防止竖直铺设地源热泵循环管道可能发生的破损渗漏的目的。通过进一步改进，也解决了下管机械化的问题。

Description

一种地源热泵的竖埋管铺设方法
                        技术领域
本发明涉及地源热泵空调系统中用于工质冷却或升温的循环工质地下管道的铺设方法；具体地说，涉及土壤源热泵空调系统中用于工质冷却或升温的循环工质地下管道的竖式铺设方法。
                        背景技术
地源热泵是国外上世纪八十年代兴起的一种空调制冷、采暖新技术。  地源热泵可以分为地下水源热泵系统、地表水源热泵系统和土壤源热泵系统；而土壤源热泵又可分为水平埋管式和竖直埋管式两种形式。由于竖直埋管式施工占地面积小，多为人们采用。例如，中国专利公开号CN1415910A，公开日2003年5月7日，名称为“地埋管供热空调系统及其应用”的发明专利，就公开了一种采取U形管结构地下竖埋管方式解决工质循环管道的设置；中国专利公开号CN1206097A，公开日1999年1月27日，名称为“提取地热能量的方法和装置”的发明专利，也采取了U形管结构地下竖埋管方式。另外，《地热能》2003年2期刊登了一篇题为“竖直U形埋管地源热泵技术的应用”的文章，较全面地介绍了竖直U形埋管地源热泵技术，文中提到“下管是一个非常关键的步骤，下管的成功与否决定了系统是否能够安装成功。下管过程到目前为止还没有达到机械化、自动化的程度，均采用人工下管。”前面引述的几篇资料，基本代表了当前业界U形管结构地下竖埋管的技术现状。其问题在于：目前地源热泵地下部分的竖埋式管道底部的U形弯头采用热煨法成型，使得U形弯的外圆壁材料受到拉伸的作用力而减薄其原来壁厚，其强度也随之减弱；在承受内外压力或摩擦时，成为管路中最易出现渗漏的地方；另外，没能实现机械化下管。
                            发明内容
针对上述问题，本发明公开一种地源热泵的竖埋管铺设方法，以达到防止竖直铺设地源热泵循环管道可能发生的破损渗漏的目的。通过进一步改进，也解决了下管机械化的问题。
本发明所述的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种地源热泵的竖埋管铺设方法，采取U形管结构地下竖埋管方式解决工质循环管道的设置，包括钻孔，下管，回填；采用两个或两个以上单个弯头与直管组成的U形组合弯头作为循环管道的弯头部分。
采用多个管件组装的U形组合弯头替代热煨的U形弯，这样的弯头管件的壁厚尺寸比同管径的直管壁厚尺寸还大，其强度比直管材的强度还高。采用U形组合弯头，就可基本解决目前常见的弯头渗漏问题。
必要时，在U形组合弯头外再加装护笼，这种可用扁钢制作的护笼，在垂直下管时可以保护U形弯部分不受碎石和带棱角的硬物划伤。
为了实现下管机械化，可以对钻孔机略加改造：钻完孔后，将钻孔机的钻头取下，利用在护笼中心部位焊接的一个固定杆[6]，将钻孔机的各节联接管套入其中，就可以将固定在护笼里地U形弯头及与其联接的竖直管道送入地下钻好的孔中。钻孔时联管是一边旋转一边随钻头下降的，下管时可不用其旋转功能。
将上述三部分技术结合在一起，本发明的地源热泵的竖埋管铺设方法如下：做U形组合弯头→做护笼→钻孔→将U形组合弯头和两直管连接→装护笼，将接好的U形组合弯头和直管装入护笼内→将钻孔机的联接管套入护笼中心部位焊接的固定杆[6]上→下管→回填部分沙石料，提出钻孔机的联接杆→回填填满。
本技术新颖、实用性强，施工质量可靠，可以确保埋管的U形组合弯头和其上部的直管段都不受损伤，不渗漏，并且提高了下管的机械化程度。
                         附图说明
图1为U形组合弯头的示意图。
图2为护笼的举例三视图，其中，2-1主视图，2-2左视图，2-3俯视图。
图3为钻孔机与护笼联接示意图。
图4为施工示意图。
                               具体实施方式
下面结合附图说明本发明的构思。
参见附图1，示意U形组合弯头的结构：用三个或三个以上PE、PR或其他可热熔接的硬质塑料弯头管件，单个弯头管件的弯度可在35°~105°之间，与同质材料管组成U形组合弯头，组合弯头外径150~300mm；将与弯头同质材料的直管插入U形组合弯头的两个出口端，其间隙采用热熔接方式连接。
参见附图2，示意U形组合弯头护笼结构：用宽度等于或大于组合弯头管径、长度等于或大于组合弯头总长的板材，煨成与组合弯头外径一致的弧度，作为护笼的外护板[4]；再用同样的板材煨成与组合弯头内径一致的弧度，作为护笼的内护板[3]；在内外护板两端设有紧固组件[1][2]；使用时U形组合弯头置于内外护板间，并用紧固组件固定住。
参见附图3，示意钻孔机与护笼的联接：在护笼U形弯底部延组合弯头裸露两侧竖直向上设有两侧护板[5]，在两侧护板之间的内护板上焊接固定钢管[6]，使用时将钻孔机的连接管套入其中，从而能用钻孔机械将U形组合弯头及满足长度要求的直管竖直送入钻好的孔底。
参见图4，示意施工时的概况。横在井口上的是钻孔机械。此图示意机械化下管时的情形。

Claims (7)

1、一种地源热泵的竖埋管铺设方法，采取U形管结构地下竖埋管方式解决工质循环管道的设置，包括钻孔，下管，回填；其特征为：采用两个或两个以上单个弯头与直管组成的U形组合弯头作为循环管道的弯头部分。
2、根据权利要求1所述的地源热泵的竖埋管铺设方法，其特征为：下管前，在U形弯头外加装护笼装置，其结构为；由外护板[4]，内护板[3]和内外护板两端的紧固组件[1][2]构成。
3、根据权利要求2所述的地源热泵的竖埋管铺设方法，其特征为：在护笼的U形弯两侧设有侧护板[5]，在内护板上连接固定管[6]；使用时，钻孔机的联接管套入固定管[6]，利用钻孔机械下管。
4、根据权利要求1所述的地源热泵的竖埋管铺设方法，其特征为：每个单个弯头的角度在35°~105°之间。
5、根据权利要求1所述的地源热泵的竖埋管铺设方法，其特征为：U形组合弯头外径为150~300mm。
6、根据权利要求1所述的地源热泵的竖埋管铺设方法，其特征为：U形组合弯头采用PE、PR或其它可热熔接的硬质塑料制作。
7、根据权利要求6所述的地源热泵的竖埋管铺设方法，其特征为：U形组合弯头与插入U形组合弯头的两个出口端的同质材料的直管间隙采用热熔接方式连接。
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