[实用新型]一种预制能量桩应用结构

说明书

本实用新型公开了一种预制能量桩应用结构，包含连接于基础下的中空桩，设置于中空桩内部的交换液，连接于中空桩桩顶的封闭装置，连接于室内的热交换器、封闭装置和交换液之间的热交换管，以及连接于封闭装置和交换液之间辅助管；中空桩包含中空状的桩身和连接于桩身底端的桩尖。本实用新型通过在中空桩内设置交换液，使其避免了热交换管与桩身间产生裂缝和热量损失；通过设置封闭装置，一方面与基础纵筋连接或设置褥垫层，增强了安装结构的一体性，另一方面通过设置交换管孔和连接孔，便于热交换管和辅助管的安装；且密封层、密封圈以及隔热层的设置，均利于地热能量的储存。

技术领域

本实用新型属于地下桩体技术施工领域，特别涉及一种预制能量桩应用结构。

背景技术

地源热泵（Ground source heat pump）是以地源能为供能主体，提供夏季制冷、冬季供暖的能源。由于地源热泵利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，而地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在；这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式、环境效益显著；且可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖制冷。

在20世纪80年代，工程界曾把换热管置于钢筋混凝土桩基内，被称之为桩基埋管地热换热器，也被称之为能源桩。目前常用的能源桩基桩为钢筋混凝土桩，因埋管与钢筋混凝土桩直接接触，混凝土在长时间温差和外部环境作用下，其化学和力学稳定性较差，并且与换热管的热膨胀系数不同，易产生伸缩缝和局部变形，不易长期使用；有的能源桩为中空设计，埋管与桩体间存在空气层；由于空气薄膜的存在，使得能源桩导热的效率大幅度下降，而且混凝土的热容低，宜导致温度不稳定。还有的为现场浇筑桩体，存在现场污染大，泥浆难以处理等不足；或有的能量桩体不易操作且承载力低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种预制能量桩应用结构，用以解决能量桩在长时间使用时易产生裂缝和变形、利用效率低、以及承载小等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种预制能量桩应用结构，包含连接于基础下的中空桩，设置于中空桩内部的交换液，连接于中空桩桩顶的封闭装置，连接于室内的热交换器、封闭装置和交换液之间的热交换管，以及连接于封闭装置和交换液之间的辅助管；

所述封闭装置包含连接于中空桩桩顶的封堵件、连接于封堵件内部的封堵件纵筋和封堵件箍筋、以及设置在封堵件上的交换管孔和连接孔；所述连接孔对应辅助管设置且至少设置有一个，辅助管包含监测管和/或抽注管以及监测抽注一体管。

进一步的，所述热交换管为不透水导热材料制成，热交换管自封闭装置上交换管孔穿进，从另一交换管孔穿出，热交换管端部位于交换液中。

进一步的，所述热交换管中注入水，水在热交换管和室内的热交换器间循环；所述热交换管置入交换液中的面积和长度适应热交换管中注入水温度变化循环所需经历的面积和长度。

进一步的，所述热交换管在交换液中呈U形、多级U形、W形或螺旋形布置；所述交换液为水，交换液的液面标高为地下土层稳定温度为0℃及以上深度处。

进一步的，所述中空桩包含中空状的桩身和连接于桩身底端的桩尖。

进一步的，所述桩身涂刷有防水涂料或桩身与交换液间设置有防渗层；所述防渗层包含防渗套筒、防渗膜或防渗薄膜。

进一步的，所述桩身为混凝土管桩、钢管桩、钢筋混凝土管桩或预应力钢筋混凝土管桩；所述桩尖与桩身一体预制、焊接或现场浇筑；或桩身由多段拼装组成，拼装处通过端头钢板焊接或者栓焊结合，并在连接处设置防水和/或防腐层。