RU2012117487A

RU2012117487A - Способ и устройство для круглогодичных охлаждения, замораживания грунта основания фундамента и теплоснабжения сооружения на вечномерзлом грунте в условиях криолитозоны

Info

Publication number: RU2012117487A
Application number: RU2012117487/03A
Authority: RU
Inventors: Станислав Николаевич Трушевский; Дмитрий Семенович Стребков
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2013-11-10
Also published as: RU2519012C2

Abstract

1. Способ круглогодичных охлаждения, замораживания грунта основания фундамента и теплоснабжения сооружения на вечномерзлом грунте в условиях криолитозоны, включающий бурение скважин, охлаждение грунта, отличающийся тем, что круглогодично регулируют охлаждение и замораживание грунта основания фундамента и проводят круглогодичное частичное теплоснабжение сооружения за счет теплоты охлаждаемого и замораживаемого грунта основания фундамента и прилегающих к нему слоев грунта, при этом образуют первичный контур с низкотемпературным теплоносителем теплового насоса, рабочее тело теплового насоса имеет температуру кипения ниже на 10-30°С минимальной температуры теплоносителя первичного контура, тепловой насос располагают внутри сооружения и осуществляют теплоснабжение с коэффициентом преобразования больше единицы 1-3, причем теплоноситель первичного контура теплового насоса имеет температуру замерзания ниже минимальной температуры окружающего воздуха места сооружения до -60°С, а температура испарения рабочего тела, вторичного контура выше нижнего предела его рабочего диапазона температур до -75°С, при этом термоскважину устанавливают в массиве основания сооружения с несущими сваями по периферии или, будучи разделенной на менее мощные, термоскважины устанавливают по его периферии, выполняя дополнительно несущую функцию сваи, причем теплоноситель разделенных термоскважин подают по теплоизолированным теплопроводам к общему теплообменнику первичного контура теплового наоса или к нескольким тепловым насосам, установленным в различных помещениях сооружения.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каче

Claims

1. Способ круглогодичных охлаждения, замораживания грунта основания фундамента и теплоснабжения сооружения на вечномерзлом грунте в условиях криолитозоны, включающий бурение скважин, охлаждение грунта, отличающийся тем, что круглогодично регулируют охлаждение и замораживание грунта основания фундамента и проводят круглогодичное частичное теплоснабжение сооружения за счет теплоты охлаждаемого и замораживаемого грунта основания фундамента и прилегающих к нему слоев грунта, при этом образуют первичный контур с низкотемпературным теплоносителем теплового насоса, рабочее тело теплового насоса имеет температуру кипения ниже на 10-30°С минимальной температуры теплоносителя первичного контура, тепловой насос располагают внутри сооружения и осуществляют теплоснабжение с коэффициентом преобразования больше единицы 1-3, причем теплоноситель первичного контура теплового насоса имеет температуру замерзания ниже минимальной температуры окружающего воздуха места сооружения до -60°С, а температура испарения рабочего тела, вторичного контура выше нижнего предела его рабочего диапазона температур до -75°С, при этом термоскважину устанавливают в массиве основания сооружения с несущими сваями по периферии или, будучи разделенной на менее мощные, термоскважины устанавливают по его периферии, выполняя дополнительно несущую функцию сваи, причем теплоноситель разделенных термоскважин подают по теплоизолированным теплопроводам к общему теплообменнику первичного контура теплового наоса или к нескольким тепловым насосам, установленным в различных помещениях сооружения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя первичного контура используют FreeziumTM, а в качестве рабочего тела теплового насоса используют фреона R23.

3. Способ по п.1, отличающйся тем, что грунт основания фундамента может быть любым из криолитозоны, например, островная мерзлота, талики.

4. Устройство для круглогодичных охлаждения, замораживания грунта основания фундамента и теплоснабжения сооружения на вечномерзлом грунте в условиях криолитозоны, содержащее установленную без зазора в грунтовую скважину заглушенную снизу обсадную трубу с размещенной в ней коаксиально трубой с открытым нижним торцом, зазор между трубами на верхнем торце обсадной трубы заглушен, верхние торцы труб содержат патрубки, полости труб и патрубков заполнены теплоносителем, отличающееся тем, что устройство содержит тепловой насос, низкотемпературный теплоноситель, нагрев теплоносителя происходит от грунта в обсадной трубе, внутренняя труба снаружи теплоизолирована, патрубки через теплоизолированные трубопроводы соединены с всасывающим и нагнетающим патрубками теплового насоса, образуя первичный контур, рабочее тело теплового насоса имеет температуру кипения ниже на 10-30°С минимальной температуры теплоносителя первичного контура, а тепловой насос расположен внутри сооружения и осуществляет теплоснабжение с коэффициентом преобразования больше единицы, при этом патрубки труб соединены с регулируемым жидкостным насосом и теплообменником и образуют самостоятельный первичный замкнутый контур, соединенный с испарителем теплового насоса.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что приводная мощность для теплового насоса и регулируемого жидкостного насоса потребляется из электросети или от ветроэлектрогенератора.