CN201935479U - 地源热泵地下换热器的埋设装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地源热泵地下换热器的埋设装置。是由钢板制作的带尖的重锤内装有地源热泵换热器，在重锤外壳与地源热泵换热器之间浇筑混凝土，在重锤外壳的上端焊有盖板，在盖板中心位置焊有反丝，钢管通过反丝与重锤1连接，钢管通过内螺纹管箍与钻杆连接构成。本装置基本采用全机械操作不需大量人力，并且在下管后直接采用钢管进行注浆，节省了大量时间和人力，装置结构简单，造价低廉，施工简单，实用性好，使用成本低。

Description

地源热泵地下换热器的埋设装置

技术领域：

本实用新型涉及一种地下热能提取装置，尤其是地源热泵地下换热器的的埋设。

背景技术：

随着全球变暖、温室效应和能源紧缺等问题的日益严重，发展清洁的可再生能源和提高能量利用率越来越受到各国政府的重视。利用地源热泵这一高效节能新技术进行供暖、制冷和地下储能的研究开始盛行。

我国的地源热泵事业近几年已开始起步，虽然起步较晚，但发展前景广阔。我国对地源热泵的研究始于1989年，青岛建筑工程学院建立了国内第一台地源热泵实验系统，先后从事了水平埋管、竖直埋管换热器的实验研究。同济大学的周亚素、张旭、陈沛霖2001年利用传热理论，提出了土壤热源热泵垂直U形埋地换热器的等效换热器，并通过传热热阻分析，得到埋地换热器在土壤中的取热过程中对50m深的埋地换热器孔中心间距至少为5-6m，才能保证换热器之间相互不受干扰。天津大学的赵军2003年提出富含水与贫含水两类岩土层的分类，和利用土壤临界含水率CWC作为分界的依据，并进行实验室的模拟研究。为了贯彻《国家可再生能源法》，很多省市相继出台一些地方规定，有力推进了地源热泵技术的普及。目前，在政府积极支持与倡导下，地源热泵应用日益广泛，为建立节约型社会，解决面临的能源危机问题提供了新思路。国内地源热泵在大量的工程实例基础上，已经形成了广阔的发展市场，地源热泵将成为极具潜力的产业。1996年到2000年间已经建立的地源热泵工程在山东、河南、辽宁、黑龙江、北京等地，已有130多个，近千套地源热泵系统在运行，供热(冷)面积达100余万平方米。越来越多的中国用户开始熟悉地源热泵，并对其产生了浓厚的兴趣。

下管是安装地源热泵系统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与否。下管过程到目前为止还没有达到机械化、自动化的程度，现在一般采用人工下管。将专用单U管或双U型管(成品)和注浆管安装在下管装置上，将U型管缓缓下入竖孔内，直至要求深度。为防止管与管接触太紧产生换热器的“短路”现象，可以间隔一定距离安装一段隔热材料。

现有的地源热泵地下换热器的埋设装置，如申请号为200810237256.9的“一种地源热泵地下换热器的埋设装置”专利，其公开装置主要由支架、圆弧槽辊轴、手柄、主动轮、从动轮，支撑架等组成。使用时，工作人员握住手柄用力驱动主动轮旋转，并带动两从动轮旋转，再带动圆弧槽辊轴旋转，将U形管送入地下钻井中。其缺点是：仍需人力驱动主动轮，机械化程度低，劳动强度大。

申请号为200310107513.4的“一种地源热泵的竖埋管铺设方法”专利，其公开装置主要由U型管弯头外加的护笼装置、侧护板和固定管构成，其中护笼装置由外护板、内护板、紧固件组成。竖埋管铺设方法如下：首先做U形组合弯头和护笼，将U形组合弯头和两直管连接，并将接好的U形组合弯头和直管装入护笼内，然后将钻机的联接管套入护笼中心部位焊接的固定杆上并送入钻好的孔中，钻孔时联管是一边旋转一边随钻头下降的，下管时不旋转。其缺点是：此方法利用钻杆下管，因为钻杆杆径较大，钻杆与地埋管所占的钻孔断面积比一般的要大，即钻井半径增大，从而增大了施工费用。

发明内容：

本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足提供了一种地源热泵地下换热器的埋设装置

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

地源热泵地下换热器的埋设装置，是由钢板制作的带尖的重锤1内装有地源热泵地下换热器5，在重锤1外壳与地源热泵地下换热器5之间浇筑混凝土6，在重锤1外壳的上端焊有盖板7，在盖板7中心位置焊有反丝2，钢管3通过反丝2与重锤1连接，钢管3之间通过内螺纹管箍4连接，钢管3通过钻杆异径接头与钻杆连接构成。

本实用新型的目的还可以通过以下技术方案实现：

重锤1内浇筑混凝土6至重锤1内下四分之三处。盖板7为大半圆形。

有益效果：本装置基本采用全机械操作不需大量人力，并且在下管后直接采用钢管进行注浆，节省了大量时间和人力，装置结构简单，造价低廉，施工简单，实用性好，使用成本低。

附图说明：

附图1：地源热泵地下换热器的埋设装置结构图

附图2：附图1中重锤1的结构图

附图3：附图2中A-A剖面图

1重锤，2反丝，3钢管，4内螺纹管箍，5地源热泵地下换热器，6混凝土，7盖板。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例做进一步的详细说明：

地源热泵地下换热器的埋设装置，是由钢板制作的带尖的重锤1内装有地源热泵地下换热器5，在重锤1外壳与地源热泵地下换热器5之间浇筑混凝土6，浇筑混凝土6至重锤1内下四分之三处，在重锤1外壳的上端焊有大半圆形盖板7，在盖板7中心位置焊有反丝2，钢管3通过反丝2与重锤1连接，钢管3之间通过内螺纹管箍4连接，钢管3通过钻杆异径接头与钻杆连接构成。

实施例1：

地源热泵地下换热器的埋设装置是由钻机的下管装置、注浆装置、钻机卷扬、孔口夹持装置、泥浆循环浆系统的配合下实现的地源热泵地下换热器的埋设。将单U管地源热泵地下换热器5插入由钢板制作的带尖的重锤1内的底部位置，向重锤1外壳与地源热泵地下换热器5之间浇筑混凝土6，重锤1内浇筑的混凝土6至重锤1内下四分之三处，待混凝土6完全凝固后，在重锤1外壳的上端焊有大半圆形盖板7，在盖板7的中心部位焊有反丝2，这样就将单U管地源热泵地下换热器5、重锤1和反丝2连接成一体，将连接好的重锤1及单U管地源热泵地下换热器5放入预先钻好的钻孔中，将反丝2与钢管3相连，钢管3之间通过内螺纹管箍4连接，钢管3通过钻杆异径接头与钻杆连接构成。通过钻机的下管装置将重锤1及单U管地源热泵地下换热器5缓慢向下放，利用钻机的给进机构下压钢管，使地源热泵地下换热器5下行，直至下管过程结束后，用机械或人工正转钢管3，使重锤1上的反丝2与钢管3脱开。通过与钻机水笼头相连的异径接头把钢管3与钻机的泥浆循环系统相连，将搅拌好的回填砂浆通过泥浆泵、泥浆循环系统、钢管3注入钻孔，砂浆注满钻孔即结束装置的埋设。

实施例2：

地源热泵地下换热器的埋设装置是由钻机的下管装置、注浆装置、钻机卷扬、孔口夹持装置、泥浆循环浆系统的配合下实现的地源热泵地下换热器5的埋设。将双U管地源热泵地下换热器5插入由钢板制作的带尖的重锤1内的底部位置，向重锤1外壳与地源热泵地下换热器5之间浇筑混凝土6，重锤1内浇筑的混凝土6至重锤1内下四分之三处，待混凝土6完全凝固后，在重锤1外壳的上端焊有大半圆形盖板7，在盖板7的中心部位焊有反丝2，这样就将双U管地源热泵地下换热器5、重锤1和反丝2连接成一体，将连接好的重锤1及双U管地源热泵地下换热器5放入预先钻好的钻孔中，将反丝2与钢管3相连，钢管3之间通过内螺纹管箍4连接，钢管3通过钻杆异径接头与钻杆连接构成。通过钻机的下管装置将重锤1及双U管地源热泵地下换热器5缓慢向下放，利用钻机的给进机构下压钢管，使地源热泵地下换热器下行，直至下管过程结束后，用机械或人工正转钢管3，使重锤1上的反丝2与钢管3脱开。通过与钻机水笼头相连的异径接头把钢管3与钻机的泥浆循环系统相连，将搅拌好的回填砂浆通过泥浆泵、泥浆循环系统、钢管3注入钻孔，砂浆注满钻孔即结束装置的埋设。

Claims (3)

1.一种地源热泵地下换热器的埋设装置，其特征在于，是由钢板制作的带尖的重锤(1)内装有地源热泵地下换热器(5)，在重锤(1)外壳与地源热泵地下换热器(5)之间浇筑混凝土(6)，在重锤(1)外壳的上端焊有盖板(7)，在盖板(7)中心位置焊有反丝(2)，钢管(3)通过反丝(2)与重锤(1)连接，钢管(3)之间通过内螺纹管箍(4)连接，钢管(3)通过钻杆异径接头与钻杆连接构成。

2.按照权利要求1所述的地源热泵地下换热器的埋设装置，其特征在于，重锤(1)内浇筑混凝土(6)至重锤(1)内下四分之三处。

3.按照权利要求1所述的地源热泵地下换热器的埋设装置，其特征在于，盖板(7)为大半圆形。 

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