[发明专利]能源桩及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种桩基工程领域，尤其涉及一种能源桩及其系统。

背景技术

桩基是指由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础。桩基具有承载力高、沉降量小等特点，而广泛用于各种地质条件的工程，尤其适于在软弱地基上建筑重型建筑物时采用。桩基按照材料分类，可分为钢桩、钢筋混凝土桩、钢管混凝土桩、水泥粉煤灰碎石桩（Cement Fly-ash Gravel pile，CFG复合桩）等。

能源桩是在桩基内植入地下热交换管路系统，利用其从地层获取浅层地温能，充分地利用混凝土良好的导热性能，与周围大地形成热交换元件。国内外对能源桩的研究与工程应用，主要针对大直径的钢筋混凝土桩基。

然而，大直径的钢筋混凝土桩基造价成本较高，施工速度较慢，而CFG复合桩的桩径较小（350-600mm）。在CFG复合桩内埋置换热管对于包括北京在内的中国北方地区推广使用环境友好的地源热泵系统具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种基于CFG复合桩的能源桩及其系统。

一种能源桩，其包括一桩体以及一设置于所述桩体的内部的换热管，所述桩体设置于地下，所述桩体为由水泥、粉煤灰和碎石组成的复合体，所述换热管在所述桩体内部形成一导热通路。

一种能源桩系统，其包括一能源桩、一地表热管以及一地源热泵机，通过地表热管将所述地源热泵机与所述能源桩相连，所述能源桩包括一桩体以及一设置于所述桩体的内部的换热管，所述桩体为由水泥、粉煤灰和碎石组成的复合体，所述换热管与所述地表热管相连接而在所述桩体内部及地源热泵机之间形成一导热回路。

与现有技术相比较，本发明通过在CFG复合桩中设置换热管，实现将地下能源与地表建筑进行热交换，额外工程费用少，不需要占地额外地下空间，可省去室外机或冷却塔，且传热效果好，比传统空调系统节能30%～50%。同时，由于所述能源桩10将地下的换热管102与CFG复合桩紧密结合，保证了能源桩系统的稳定性、耐久性，较一般地下的埋管地源热泵系统造价低。

附图说明

图1是本发明所述能源桩的结构示意图。

图2至图5是本发明所述换热管的结构示意图。

图6是本发明所述支架的结构示意图。

图7是本发明所述能源桩与地源热泵系统的结构示意图。

图8是本发明所述能源桩在5℃的进水温度时的出水温度测试图。

图9是本发明所述能源桩在35℃的进水温度时的出水温度测试图。

主要元件符号说明