一种能源桩—中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统的制作方法

本发明涉及暖通工程领域。

背景技术：

地源热泵因其可回收并可循环利用地热能源而被认可是一种可持续的应用技术，它的功能在本质上是一种季节性的能源储备机制。与常规制冷制热方式相比，地源热泵有很多优点：首先，它是一种可再生的清洁能源，对环境无污染；其次，地下水温度比较稳定，不会由于气候变化而造成制冷、制热能力的下降。另外，机组效率高，换热器不存在冬天结霜、化霜的问题。目前，地源热泵已被认为是实现绿色建筑途径中最具发展潜力的节能环保的暖通空调技术。

地源热泵系统通常需要足够大的室外面积来设置地埋管换热器，即在土壤、地表水或地下水中布置地埋管换热系统，前期投入成本较高，与传统制冷制热方式相比没有优势，因而成为制约地源热泵系统发展的主要障碍。地源热泵系统的核心是地热交换器。地热交换器的形式多样，可以水平地安装在地沟中，或是以“U”型管状垂直安装在竖井之中。如果将垂直埋管地源热泵系统与桩基础结合起来，则形成一种新型的应用技术——能源桩，即在桩基里布设换热管道。能源桩与传统的地球集热系统或地下换热钻孔系统的本质区别是作为与地球相连接的热交换器具备了结构功能而且不必单独建造。混凝土及钢材比土壤有较高的导热系数，从而进一步提高了能量转换效率。能源桩采用这种新型的埋管方式，解决了较大的占地面积需求及较高的钻孔费用的问题。相对稳定的地下温度为基础桩作为地热换热器提供了条件，同时有助于减少热泵压缩机在加热和冷却建筑物时并且更加环保。

中空夹层钢管混凝土柱是一种广泛应用于高层、超高层建筑结构的竖向承重构件，其特征在于通过内外两侧钢管约束混凝土，从而提高混凝土抗压承载力，同时减轻柱子重量。在夹层混凝土内铺设采暖空调系统及热水系统的管道，从而节约建筑使用空间。本发明将中空夹层钢管混凝土柱与能源桩进行组合，从而将地源热泵系统与建筑结构有机的结合在一起，具有良好的经济效益，节约能源，施工方便等特点。

技术实现要素：

为了实现节约能源，推动地源热泵系统的推广应用，本发明提供了一种能源桩—中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统，将能源桩与中空夹层钢管混凝土柱组合在一起，并将地源热泵系统、室内空调采暖空调系统布置在结构构件的内部，能够节约建筑空间，合理利用地热能源，施工方便快捷，具有良好的社会和经济效益。

本发明的技术方案如下：

一种能源桩—中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统，其特征在于：其系统包括能源桩、中空夹层钢管混凝土柱、板式换热器、水源热泵机组、室内采暖空调系统。能源桩中垂直热泵系统与水源热泵机组通过板式换热器进行热量交换，并将热量输入到室内采暖空调系统中。能源桩中桩基础作为中空夹层钢管混凝土柱的基础，同时室内采暖空调系统的管道布置在柱的夹层混凝内。

本发明具有以下有效效果：

1.在柱中布置室内采暖空调系统及热水系统的管道，从而节约建筑使用空间。

2.通过地源热泵系统达到节约能源的目的，对环境无污染。

3.无需另外设置室外地埋换热器，从而减小成本，同时施工更加方便。

4.能够利用地热能为建筑物提供清洁能源，具有良好的社会和综合经济效益。

该能源桩—中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统能够节约能源，施工方便，社会及经济效应好，具有较为广阔的工程应用前景。

附图说明

图1为本发明的系统立面图。

图2为本发明的中空夹层钢管混凝土柱的剖面图。

图中：1—能源桩、2—中空夹层钢管混凝土柱、3—板式换热器、4—水源热泵机组、5—室内采暖空调系统

具体实施方式

以下结合附图，对本发明进一步详细描述。

如附图所示，本发明是一种能源桩—中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统，由能源桩、中空夹层钢管混凝土柱、板式换热器、水源热泵机组、室内采暖空调系统组成。其装配程序如下：

a.在工厂预制中空夹层钢管混凝土柱2的钢管构件；

b.现场进行能源桩1施工；

c.中空夹层钢管混凝土柱2的钢管吊装就位后安装室内采暖空调系统5的管道，并浇筑混凝土；

d.安装板式换热器3和水源热泵机组4等设备。

本发明提供了一种能源桩—中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统，将能源桩与中空夹层钢管混凝土柱组合在一起，并将地源热泵系统、室内空调采暖空调系统布置在结构构件的内部，能够节约建筑空间，合理利用地热能源，施工方便快捷，具有良好的社会和经济效益。