一种带有锚杆支护结构的地热能源采集储备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地热采暖施工领域，特别是一种带有锚杆支护结构的地热能源采集储备装置。
【背景技术】
[0002]地热资源是一种大部分来自地球深处的可再生性能源，并且以热能的形式存在，具有广阔的分布范围，如果能够合理的开发利用，其经济效益较高。在资源利用持续增加的今天，对地热能的开发利用具有很大的必要性，地源热栗技术随之诞生，地源热栗技术是一种利用浅层地下热源的供热和制冷技术，可以达到夏季制冷和冬季供热的作用，美国，加拿大以及欧洲部分国家对地热栗技术已经有了相当深入的研究，并取得了显著的效果，但是我国目前对地热的开发利用相当有限，由于受到占地面积的限制，我国没有在大范围内推广和利用，如何能够实现高效的利用地热资源，同时合理的利用地热栗所占有的土地面积是一个值得研究的问题。
[0003]中国专利(专利申请号200910054306.4)公开了 “埋设在地下连续墙围护结构内的地源热栗地埋管系统”，该装置在地下连续墙内部通过竖向布管的方式采集地热资源，该发明虽然实现了地热资源的开发利用，但具有如下的不足之处:(1)经计算对比分析发现，从墙顶到墙底的竖向布管方式，导热液体在循环过程中存在温度循环升降的情况，热交换效率不够高；(2)导热管竖向布置，影响地下连续墙的受力性能，当墙体变形较大的时候，可能影响导热管的正常运行；(3)导热管截面为圆形，长度方向为直管，与混凝土接触面积有限，地热资源利用效率不够高。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于地下连续墙的能量转换装置及能源储备装置。通过采用上述结构，能够最大限度的利用它所占用的土地面积，减少成本投入，且能够有效提高地热资源的利用效率，同时保证地下连续墙的稳定与安全。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种带有锚杆支护结构的地热能源采集储备装置，包括地下连续墙、导热管、总进水管、总出水管、锚固钢管，地下连续墙内设有进水支管、出水支管和导热管，进水支管一端与导热管连接，另一端与总进水管连接，导热管未与进水支管连接的一端与出水支管一端连接，出水支管另一端与总出水管连接，进水支管、出水支管和导热管连接形成一条管道回路，地下连续墙为多片，每片地下连续墙内设有一条管道回路，多条管道回路并联在同一总进水管和总出水管上，总进水管和总出水管与集热器连接；
进水支管与导热管水平方向分层设置；
地下连续墙上设有预留锚孔，进水支管上设有锚固钢管，锚固钢管固定在预留锚孔内。
[0006]优选的方案中，所述的进水支管截面为圆形，导热管截面为椭圆形，进水支管与导热管的连接端设有渐变式接头。
[0007]优选的方案中，所述的锚固钢管设置在管道回路所在面的垂直面上，锚固钢管与进水支管连接位置设有钢塑接头。
[0008]优选的方案中，所述的导热管为波浪形结构。
[0009]优选的方案中，所述的预留锚孔内设有预埋钢管，预埋钢管上设有预留孔，进水支管穿过预留孔伸入预埋钢管内，锚固钢管设置在预埋带孔钢管内，进水支管与预埋钢管之间设有泡沫止水条。
[0010]优选的方案中，所述的导热管为内外两层石墨烯包裹聚乙烯的结构。
[0011 ] 优选的方案中，所述的进水支管与出水支管上均设有阀门。
[0012]优选的方案中，所述的导热管与出水支管绑扎在钢筋笼的横向分布钢筋上。
[0013]优选的方案中，所述的导热管在钢筋笼单侧布置或双侧布置。
[0014]本发明提供的一种基于地下连续墙和锚杆的复合地热能源采集装置及能源储备装置，具有以下有益效果:
(1)以往的布管方式通常采用竖向布管方式，在这样的布管方式存中，导热液体在循环过程中存在温度循环升降的情况。在本发明中，在每片地下连续墙中设计两部分布管方式，均为水平布管方式，导热管分层循环向下，然后从墙底直接向上连接到出水管，避免了以往粧体(墙体)内竖向布管方式产生的温度循环升降现象，可以充分提高热交换效率。
[0015](2)锚固管采用钢管，可以充分利用钢管的导热性和强度，同时实现导热和锚固的作用；进水支管和导热管由包围在聚乙烯内侧和外侧的石墨烯组成，利用石墨烯良好的导热性、防腐性以及高强度等的性质，保证埋管的运行周期，在冬季，当液体流进该管内时，夕卜层石墨烯可以快速吸收地下的热量传递给聚乙烯再由内层石墨烯释放给导热液体循环运送到地上，夏季则正好相反，内膜先吸收导热管中的热量，由外膜释放到地下，这种方式利用石墨烯高效的导热性提高导热管与混凝土的热交换效率。
[0016](3)本发明将导热管固定在地下连续墙内钢筋笼的横向分布钢筋上，可以减小对墙体纵向受力钢筋受力性能的影响，同时进水支管部分设置了连续不同高程的锚杆支护结构，也大幅度减少了水平支撑的数量，既保证了整个地下连续墙体稳定性，也减少了整个装置的成本投入。
[0017](4)本发明墙体内充分利用锚固钢管的深度增大了热交换的面积，导热管采用波浪式结构及椭圆形截面，增加了连续墙内导热管的长度，增大了导热管的有效体积，同时增大了导热管与连续墙的接触面积，可以有效的提高管件的热交换效率，能够实现地热资源的尚效利用。
[0018](5)本发明中考虑到后期的正常运行，在每片墙体中设置单独回路并设有阀门，在后期运行过程中若出现问题可以只开其中一个阀门检查，若出水管能够输出正常流量，则该回路运行正常，若输出流量小于输入流量则该回路管道损坏，在后期运行时关闭该阀门，可以依次检查各个回路。若进水管和出水管损坏可以在地下连续墙以上直接更换，部分回路若出现问题时不会影响整个装置的正常运行
(6)在地下连续墙设计中，常用每片墙的分段长度为5-8m，本发明中波浪式导热管可根据每片墙体的实际设计尺寸，现场截断，分层拼装，相邻两层导热管之间采用直管连接，现场施工方便。
[0019](7)由于导热管的内部体积较大，春秋两季或者其他特殊情况下，可以作为气体、液体类能源或其他物质的储备空间，而且可以实现压力储备。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的整体结构示意图。
[0021]图2为本发明的侧视结构示意图。
[0022]图3为本发明的未安装锚固钢管的预埋钢管位置侧视结构示意图。
[0023]图4为本发明的安装有锚固钢管的预埋钢管位置侧视结构示意图。
[0024]图5为本发明的导热管截面结构示意图。
[0025]图中:地下连续墙1，预留锚孔2，钢筋笼3，导热管4，阀门5，渐变式接头6，总进水管7，总出水管8，预留孔9，预埋钢管10，进水支管11，出水支管12，销固钢管13，钢塑接头14，石墨烯15，聚乙烯16，集热器17，泡沫止水条18。<