[实用新型]一种非等径双螺旋形钢纤维混凝土能量桩

说明书

本实用新型涉及一种非等径双螺旋形钢纤维混凝土能量桩，属于地源热泵技术领域。本实用新型提供一种非等径双螺旋形钢纤维混凝土能量桩，包括桩体和设置在桩体内部的换热器，所述换热器包括外螺旋管、内螺旋管和保温管，所述外螺旋管和所述内螺旋管通过螺旋管连接件固定在所述桩体的内部，所述保温管放置在所述外螺旋管和所述内螺旋管的中心，所述保温管底部通过底部接头与所述外螺旋管和内螺旋管焊接，所述保温管顶部与出口通道焊接，所述外螺旋管和所述内螺旋管顶部通过顶部接头与进口通道焊接，所述进口通道与机组循环水进口管道连接，所述出口通道与机组循环水出口管道连接。本实用新型既能提高换热性能、又能降低热应变。

技术领域

本实用新型涉及一种非等径双螺旋形钢纤维混凝土能量桩，属于地源热泵技术领域。

背景技术

地源热泵技术是一种利用地下的土壤、地表水、地下水等温度相对稳定的特性的新技术，其有效利用地下可再生能源，对国家节能减排战略有非常重要的意义。但是，地源热泵埋设需要占用较大的土地面积且埋设成本高，因此其经济性较差。能量桩将地源热泵施工与常规建筑桩基础施工结合在一起,在兼顾换热功能的同时也承担了建筑荷载。省去了专门的钻孔埋设传热管，降低了地源热泵系统的耗资与操作难度，提高了施工效率、且施工方便便捷，现在得到了相关行业的广泛关注。

然而，现有的传统U形管绑扎在钢筋笼上，并埋设在混凝土中，与桩身一起受力变形,容易造成管道的变形和损坏，增大了钢筋笼被腐蚀的风险，从而影响桩基承载力和耐久性，并且钢筋笼热导率较高，对换热器的热干扰较强。除此之外，虽然解决了传统地埋管地源热泵系统占用地下空间的缺点，但桩内埋置换热管长度有限，不能充分利用地热资源。因此有必要设计一种能量桩，在提高能量桩稳定性与安全性的同时，增加传热管的换热接触面积和热传递能力，提升能量桩的使用效率。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种非等径双螺旋形钢纤维混凝土能量桩，以克服传统能量桩在使用时易产生各部分热干扰、利用效率低、以及储能性能差等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供一种非等径双螺旋形钢纤维混凝土能量桩，包括桩体和设置在桩体内部的换热器，所述换热器包括外螺旋管、内螺旋管和保温管，所述外螺旋管和所述内螺旋管通过螺旋管连接件固定在所述桩体的内部，所述保温管放置在所述外螺旋管和所述内螺旋管的中心，所述保温管底部通过底部接头与所述外螺旋管和内螺旋管焊接，所述保温管顶部与出口通道焊接，所述外螺旋管和所述内螺旋管顶部通过顶部接头与进口通道焊接，所述进口通道与机组循环水进口管道连接，所述出口通道与机组循环水出口管道连接。

进一步地，所述螺旋管连接件的数量设置为三个，且均匀布置在所述桩体内部，各所述螺旋管连接件上均开设有供所述外螺旋管和所述内螺旋管贯穿的固定孔。

进一步地，所述底部接头包括底部主管、底部第一支管和底部第二支管，所述底部主管套设在所述保温管上，所述底部第一支管和所述底部第二支管的一端固连在所述底部主管上，所述底部第一支管另一端与所述外螺旋管连接，所述底部第二支管另一端与所述内螺旋管连接。

进一步地，所述顶部接头包括顶部主管、顶部第一支管和顶部第二支管，所述顶部第一支管的一端与所述外螺旋管焊接，所述顶部第二支管的一端与所述内螺旋管焊接，所述顶部第一支管和所述顶部第二支管的另一端焊接连接在所述顶部主管上，所述顶部主管远离所述顶部第一支管和所述顶部第二支管的一端与所述进口通道焊接。

进一步地，所述外螺旋管和所述内螺旋管为非等径螺旋形，且所述外螺旋管与所述内螺旋管的线圈位置水平方向不重叠。