一种网式太阳能地下储热取冷设施及其施工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201611244349.5

申请日:

2016.12.29

公开号:

CN106642747A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F24J 2/23申请日:20161229|||公开

IPC分类号:

F24J2/23; F24J2/40; F24J3/08

主分类号:

F24J2/23

申请人:

汪哲荪

发明人:

汪哲荪; 徐紫茜; 汪梓骏

地址:

230009 安徽省合肥市屯溪路193号南村220栋602室

优先权:

专利代理机构:

安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112

代理人:

余成俊

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内容摘要

本发明公开了一种网式太阳能地下储热取冷设施,该设施在建筑附近的地面上有操作室、数排的太阳能热水器和光伏板,在该建筑或其附近的地面下有回填土层、隔热层、储热取冷土层,在储热取冷土层的周围有保温防渗帷幕,在储热取冷土层内有数口集温井,围绕每口集温井有等距分布的共用井。在集温井与共用井之间的储热取冷土层内有多弓形连通管。该设施在夏季把太阳能热水器的热水输给储热取冷土层蓄热,或把储热取冷土层内的冷水输给建筑制冷,在冬季把储热取冷土层内的热水输给建筑供暖,是一种利用太阳能和地源给建筑供暖制冷的设施。

权利要求书

1.一种网式太阳能地下储热取冷设施,包括了回填土层、隔热层、防渗保温帷幕、储热
取冷土层、多弓形连通管、管路系统、井管等,其特征在于:在建筑内有若干只水冷热器,在
该建筑附近的地面上有操作室、数排的太阳能热水器和光伏板,在该建筑或其附近的地面
下,从上而下依次有所述的回填土层、隔热层和储热取冷土层,在该储热取冷土层的周围有
所述的防渗保温帷幕,该防渗保温帷幕的顶端与所述隔热层的边缘紧密连接,形成开口向
下的保温保湿罩,在所述储热取冷土层内有相互等距分布的集温井,围绕每口集温井有等
距分布的六口共用井,该些共用井并被相邻的集温井所共用,所述的集温井和共用井的深
度相等、井底有封底、井身有所述的井管护壁、井口位于地面、井口上有井盖,每口集温井与
围绕其的每口共用井之间均有一列水平管连通,该些水平管沿集温井或共用井的井壁竖向
等距分布,每列水平管从上到下依次编号为1、2、3……n号,在所述集温井内每列2~3、4~
5、6~7、……(n-2)~(n-1)号水平管的管口有竖向水管连通,在所述共用井内每列1~2、3
~4、5~6、……(n-1)~n号水平管的管口也有竖向水管连通,将每列的水平管连接成所述
的多弓形连通管,在每口所述的集温井内,六根所述1号水平管的管口有水平向水管并联连
通,且在该水平向水管上留有热水口,在每口所述的集温井内,六根所述n号水平管的管口
也有水平向水管并联连通,且在该水平向水管上留有冷水口。
2.根据权利要求1所述网式太阳能地下储热取冷设施的管路系统,其特征是:在每口所
述集温井内的热水口上安装有输水管a,该些输水管a铺设到所述的操作室后,经各自的阀
门a与连通器a的进水口逐一连通,在每口所述集温井内的冷水口上安装有输水管b,该些输
水管b铺设到所述的操作室后,经各自的阀门b与连通器b的进水口逐一连通,所有所述太阳
能热水器的热水管与总热水管连通,所有所述太阳能热水器的冷水管经各自的阀门h与总
冷水管连通,所有所述水冷热器的供水管经各自的阀门i与总供水管连通,所有所述水冷热
器的回水管与总回水管连通,在所述的操作室内,所述的连通器a出水口经三通a、阀门c与
三通c的一个进水口连通,所述的连通器b出水口经三通b、阀门d与三通c的另一个进水口连
通,所述的三通c出水口与水泵组的进水口连通,所述的水泵组出水口与三通d进水口连通,
该三通d的一个出水口经阀门e与三通f的一个进水口连通,该三通d的另一个出水口经阀门
f与所述的总供水管连通,所述的三通f另一个进水口经阀门g与三通e连通,所述三通f的出
水口与所述的总冷水管连通,所述的三通e的一个进水口与所述的总回水管连通,又该三通
e出水口经阀门j与四通的一个进水口连通,该四通的另一个进水口经阀门k与所述的总热
水管连通,该四通的一个出水口经阀门l与过滤器a的进水口连通,该四通的另一个出水口
经阀门m与过滤器b的进水口连通,所述的过滤器a出水口与所述的三通a连通,所述的过滤
器b出水口与所述的三通b连通,通过上述管路的连通,使所有的太阳能热水器、多弓形连通
管、水泵组、水冷热器管路内的水循环流通,在所有所述的输水管a、输水管b、热水管、供水
管上均安置有温度传感器,该些温度传感器的电缆均与所述操作室内的控制柜联接,所述
的光伏板的电缆与操作室内的配电柜联接,该配电柜有电缆与控制柜、蓄电池柜、水泵组和
外电连接,当太阳能热水器的热水向储热取冷土层蓄热时,开启所有阀门b、阀门d、阀门e、
阀门h、阀门k、阀门l和所有阀门a,关闭阀门c、阀门f、阀门g、阀门j和阀门m,启动水泵组,将
所有的太阳能热水器与多弓形连通管内的水循环流通,当储热取冷土层的热水向建筑供暖
时,开启所有阀门a、阀门c、阀门f、阀门i、阀门j、阀门m和所有阀门b,关闭阀门d、阀门e、阀
门g、阀门k和阀门l,启动水泵组,将所有的多弓形连通管与水冷热器内的水循环流通,当储
热取冷土层的冷水向建筑制冷时,开启所有阀门b、阀门d、阀门f、阀门i、阀门j、阀门l和所
有阀门a,关闭阀门c、阀门e、阀门g、阀门k和阀门m,启动水泵组,将所有的多弓形连通管与
水冷热器内的水循环流通,当依次向建筑制冷、太阳能热水器加热、储热取冷土层蓄热时,
开启所有阀门b、阀门d、阀门f、阀门i、阀门g、阀门h、阀门k、阀门l和所有阀门a,关闭阀门c、
阀门e、阀门j和阀门m,启动水泵组,将所有的多弓形连通管、水冷热器与太阳能热水器内的
水循环流通。
3.根据权利要求1所述的网式太阳能地下储热取冷设施,其特征是:所述的井管管身的
外壁面平整光滑,该管身内壁上有顺时针方向的螺旋凸棱,所述的井管一端为承插头,另一
端为平口,在该承插头的外侧面上有顺时针方向的螺旋凹槽,该承插头的螺旋凹槽与所述
管身内壁的螺旋凸棱螺口吻合,在所述管身内有螺旋加强筋,该螺旋加强筋位于所述管身
内壁的螺旋凸棱内,以及该管身内沿中心线方向有等距的分布筋,连接井管时,把上面一节
井管的承插头对准下面一节井管的平口,按顺时针方向旋转上面一节的井管,上面一节井
管的承插头便能旋入下面一节井管的平口内,所述的井管连接后外径相等。
4.一种权利要求1所述网式太阳能地下储热取冷设施的施工方法,依次按以下步骤进
行,其特征在于:
(1)在地面上开挖土至储热取冷土层顶面的高度,把挖出的土堆放一旁备用;
(2)在储热取冷土层的顶面测量放样,确定出等距分布的集温井位置,确定出围绕集温
井等距分布、并被相邻集温井所共用的共用井位置,确定出储热取冷土层周围的保温防渗
帷幕钻孔孔位;
(3)在保温防渗帷幕的孔位上,钻出成排的竖向钻孔后,在该些成排的钻孔内压浆形成
保温防渗帷幕,采用专用钻机进行集温井、共用井的竖向钻孔,边钻孔边置入井管进行护
壁,当一节井管置入完后,把另一节井管的承插头对准已置入井管的平口,顺时针方向旋转
另一节井管,便能把两节井管连接在一起,待置入的井管达设计深度后用混凝土封住井底,
把井管的顶端接长至与地面平齐,并在每根井管的井口上安装井盖;
(4)在集温井内安置钻机,向各共用井方向进行竖向等距的水平钻孔,边钻孔边顶入水
平管,使得每口集温井与周围的六口共用井之间均有一列水平管连通,在集温井内把每列2
~3、4~5、6~7、……、(n-2)~(n-1)号根水平管的管口用竖向水管连通,在共用井内把每
列1~2、3~4、5~6、……、(n-1)~n号根水平管的管口也用竖向水管连通,将每列的水平管
连接成多弓形连通管,在每口集温井内,把六根1号水平管管口用水平向水管并联连通,且
在水平向水管上留有热水口,在每口集温井内,把六根n号水平管管口用水平向水管并联连
通,且在水平向水管上留有冷水口;
(5)在整个储热取冷土层顶面摊铺隔热层,待该些隔热层的边缘与防渗保温帷幕顶部
紧密连接后,再在隔热层上回填开挖出的土至与地面平齐;
(6)在所有集温井内的热水口上安装输水管a,在所有集温井内的冷水口上安装输水管
b,在地面上安装太阳能热水器,把所有太阳能热水器的冷水管经各自的阀门h与总冷水管
连通,把所有太阳能热水器的热水管与总热水管连通,在建筑内安装所有的水冷热器,把水
冷热器的供水管经各自的阀门i与总供水管连通,把各水冷热器的回水管与总回水管连通,
把上述的输水管a、输水管b、总冷水管、总热水管、总供水管、总回水管均铺设到操作室的位
置;
(7)在地面上修建操作室,在操作室内安装控制柜、蓄电池柜、配电柜、水泵组、过滤器
a、过滤器b、连通器a、连通器b,把所有的输水管a经各自的阀门a与连通器a的进水口逐一连
通,把所有的输水管b经各自的阀门b与连通器b的进水口逐一连通,把连通器a出水口经三
通a、阀门c与三通c的一个进水口连通,把连通器b出水口经三通b、阀门d与三通c的另一个
进水口连通,把三通c出水口与水泵组的进水口连通,把水泵组出水口与三通d进水口连通,
该三通d的一个出水口经阀门e与三通f的一个进水口连通,该三通d的另一个出水口经阀门
f与总供水管连通,把三通f的另一个进水口经阀门g与三通e连通,把三通f的出水口与总冷
水管连通,把三通e的一个进水口与所述的总回水管连通,又把三通e经阀门j与四通的一个
进水口连通,该四通的另一个进水口经阀门k与总热水管连通,该四通的一个出水口经阀门
l与过滤器a的进水口连通,该四通的另一个出水口经阀门m与过滤器b的进水口连通,把过
滤器a出水口与三通a的另一个进水口连通,把过滤器b出水口与三通b的另一个进水口连
通,通过上述管路的连通,使所有的太阳能热水器、多弓形连通管、水泵组、水冷热器内的水
循环流通;
(8)在地面上安装光伏板,把光伏板的电缆与操作室的配电柜连接,再把外电电缆与配
电柜连接后,把配电柜的电缆分别与蓄电池柜、水泵组和控制柜连接,在所有的输水管a、输
水管b、热水管、供水管上均安置有温度传感器,该些温度传感器的电缆均与控制柜联接,便
完成了网式太阳能地下储热取冷设施的施工。

说明书

一种网式太阳能地下储热取冷设施及其施工方法

技术领域

本发明涉及是一种利用太阳能和地源给建筑供暖制冷的设施,具体的说是一种网
式太阳能地下储热取冷设施。

背景技术

目前,在大厦、医院、图书馆、住宅区、渔场、菜棚等建筑群,在冬季靠用电、燃煤或
燃油等方式进行取暖,在夏季靠用电的空调进行制冷,导致消耗大量能源且造成污染。

本发明的内容

针对上述给建筑供暖、制冷设备的不足,本发明提出了一种网式太阳能地下储热取冷
设施,该种设施在夏季利用太阳能给地下土层蓄热,同时获取地下冷源给建筑制冷,在冬季
把土层内的储热给建筑供暖,是一种“绿色”环保的供暖制冷设施。

本发明解决技术问题采用如下技术方案:在建筑内有若干只水冷热器,在该建筑
附近的地面上有操作室、数排的太阳能热水器和光伏板。在该建筑或其附近的地面下,从上
而下依次有所述的回填土层、隔热层和储热取冷土层,在该储热取冷土层的周围有所述的
防渗保温帷幕,该防渗保温帷幕的顶端与所述隔热层的边缘紧密连接,形成开口向下的保
温保湿罩。在所述储热取冷土层内有相互等距分布的集温井,围绕每口集温井有等距分布
的六口共用井,该些共用井并被相邻的集温井所共用。所述的集温井和共用井的深度相等、
井底有封底、井身有所述的井管护壁、井口位于地面、井口上有井盖。每口集温井与围绕其
的每口共用井之间均有一列水平管连通,该些水平管沿集温井或共用井的井壁竖向等距分
布,每列水平管从上到下依次编号为1、2、3……n号。在所述集温井内每列2~3、4~5、6~
7、……(n-2)~(n-1)号水平管的管口有竖向水管连通,在所述共用井内每列1~2、3~4、5
~6、……(n-1)~n号水平管的管口也有竖向水管连通,将每列的水平管连接成所述的多弓
形连通管。在每口所述的集温井内,六根所述1号水平管的管口有水平向水管并联连通,且
在该水平向水管上留有热水口。在每口所述的集温井内,六根所述n号水平管的管口也有水
平向水管并联连通,且在该水平向水管上留有冷水口。在每口所述集温井内的热水口上安
装有输水管a,该些输水管a铺设到所述的操作室后,经各自的阀门a与连通器a的进水口逐
一连通。在每口所述集温井内的冷水口上安装有输水管b,该些输水管b铺设到所述的操作
室后,经各自的阀门b与连通器b的进水口逐一连通。所有所述太阳能热水器的热水管与总
热水管连通,所有所述太阳能热水器的冷水管经各自的阀门h与总冷水管连通。所有所述水
冷热器的供水管经各自的阀门i与总供水管连通,所有所述水冷热器的回水管与总回水管
连通。在所述的操作室内,所述的连通器a出水口经三通a、阀门c与三通c的一个进水口连
通,所述的连通器b出水口经三通b、阀门d与三通c的另一个进水口连通,所述的三通c出水
口与水泵组的进水口连通,所述的水泵组出水口与三通d进水口连通,该三通d的一个出水
口经阀门e与三通f的一个进水口连通,该三通d的另一个出水口经阀门f与所述的总供水管
连通,所述的三通f另一个进水口经阀门g与三通e连通,所述三通f的出水口与所述的总冷
水管连通,所述的三通e的一个进水口与所述的总回水管连通,又该三通e出水口经阀门j与
四通的一个进水口连通,该四通的另一个进水口经阀门k与所述的总热水管连通,该四通的
一个出水口经阀门l与过滤器a的进水口连通,该四通的另一个出水口经阀门m与过滤器b的
进水口连通,所述的过滤器a出水口与所述的三通a连通,所述的过滤器b出水口与所述的三
通b连通。通过上述管路的连通,使所有的太阳能热水器、多弓形连通管、水泵组、水冷热器
管路内的水循环流通。在所有所述的输水管a、输水管b、热水管、供水管上均安置有温度传
感器,该些温度传感器的电缆均与所述操作室内的控制柜联接。所述的光伏板的电缆与操
作室内的配电柜联接,该配电柜有电缆与控制柜、蓄电池柜、水泵组和外电连接。当太阳能
热水器的热水向储热取冷土层蓄热时,开启所有阀门b、阀门d、阀门e、阀门h、阀门k、阀门l
和所有阀门a,关闭阀门c、阀门f、阀门g、阀门j和阀门m,启动水泵组,将所有的太阳能热水
器与多弓形连通管内的水循环流通。当储热取冷土层的热水向建筑供暖时,开启所有阀门
a、阀门c、阀门f、阀门i、阀门j、阀门m和所有阀门b,关闭阀门d、阀门e、阀门g、阀门k和阀门
l,启动水泵组,将所有的多弓形连通管与水冷热器内的水循环流通。当储热取冷土层的冷
水向建筑制冷时,开启所有阀门b、阀门d、阀门f、阀门i、阀门j、阀门l和所有阀门a,关闭阀
门c、阀门e、阀门g、阀门k和阀门m,启动水泵组,将所有的多弓形连通管与水冷热器内的水
循环流通。当依次向建筑制冷、太阳能热水器加热、储热取冷土层蓄热时,开启所有阀门b、
阀门d、阀门f、阀门i、阀门g、阀门h、阀门k、阀门l和所有阀门a,关闭阀门c、阀门e、阀门j和
阀门m,启动水泵组,将所有的多弓形连通管、水冷热器与太阳能热水器内的水循环流通。

所述的井管管身的外壁面平整光滑,该管身内壁上有顺时针方向的螺旋凸棱。所
述的井管一端为承插头,另一端为平口。在该承插头的外侧面上有顺时针方向的螺旋凹槽,
该承插头的螺旋凹槽与所述管身内壁的螺旋凸棱螺口吻合。在所述管身内有螺旋加强筋,
该螺旋加强筋位于所述管身内壁的螺旋凸棱内,以及该管身内沿中心线方向有等距的分布
筋。连接井管时,把上面一节井管的承插头对准下面一节井管的平口,按顺时针方向旋转上
面一节的井管,上面一节井管的承插头便能旋入下面一节井管的平口内,所述的井管连接
后外径相等。

一种权利要求1所述网式太阳能地下储热取冷设施的施工方法,依次按以下步骤
进行,其特征在于:

(1)在地面上开挖土至储热取冷土层顶面的高度,把挖出的土堆放一旁备用。

(2)在储热取冷土层的顶面测量放样,确定出等距分布的集温井位置,确定出围绕
集温井等距分布、并被相邻集温井所共用的共用井位置,确定出储热取冷土层周围的保温
防渗帷幕钻孔孔位。

(3)在保温防渗帷幕的孔位上,钻出成排的竖向钻孔后,在该些成排的钻孔内压浆
形成保温防渗帷幕。采用专用钻机进行集温井、共用井的竖向钻孔,边钻孔边置入井管进行
护壁。当一节井管置入完后,把另一节井管的承插头对准已置入井管的平口,顺时针方向旋
转另一节井管,便能把两节井管连接在一起,待置入的井管达设计深度后用混凝土封住井
底,把井管的顶端接长至与地面平齐,并在每根井管的井口上安装井盖。

(4)在集温井内安置钻机,向各共用井方向进行竖向等距的水平钻孔,边钻孔边顶
入水平管,使得每口集温井与周围的六口共用井之间均有一列水平管连通。在集温井内把
每列2~3、4~5、6~7、……、(n-2)~(n-1)号根水平管的管口用竖向水管连通,在共用井内
把每列1~2、3~4、5~6、……、(n-1)~n号根水平管的管口也用竖向水管连通,将每列的水
平管连接成多弓形连通管。在每口集温井内,把六根1号水平管管口用水平向水管并联连
通,且在水平向水管上留有热水口。在每口集温井内,把六根n号水平管管口用水平向水管
并联连通,且在水平向水管上留有冷水口。

(5)在整个储热取冷土层顶面摊铺隔热层,待该些隔热层的边缘与防渗保温帷幕
顶部紧密连接后,再在隔热层上回填开挖出的土至与地面平齐。

(6)在所有集温井内的热水口上安装输水管a,在所有集温井内的冷水口上安装输
水管b。在地面上安装太阳能热水器,把所有太阳能热水器的冷水管经各自的阀门h与总冷
水管连通,把所有太阳能热水器的热水管与总热水管连通。在建筑内安装所有的水冷热器,
把水冷热器的供水管经各自的阀门i与总供水管连通,把各水冷热器的回水管与总回水管
连通,把上述的输水管a、输水管b、总冷水管、总热水管、总供水管、总回水管均铺设到操作
室的位置。

(7)在地面上修建操作室,在操作室内安装控制柜、蓄电池柜、配电柜、水泵组、过
滤器a、过滤器b、连通器a、连通器b。把所有的输水管a经各自的阀门a与连通器a的进水口逐
一连通,把所有的输水管b经各自的阀门b与连通器b的进水口逐一连通,把连通器a出水口
经三通a、阀门c与三通c的一个进水口连通,把连通器b出水口经三通b、阀门d与三通c的另
一个进水口连通,把三通c出水口与水泵组的进水口连通,把水泵组出水口与三通d进水口
连通,该三通d的一个出水口经阀门e与三通f的一个进水口连通,该三通d的另一个出水口
经阀门f与总供水管连通,把三通f的另一个进水口经阀门g与三通e连通,把三通f的出水口
与总冷水管连通,把三通e的一个进水口与所述的总回水管连通,又把三通e经阀门j与四通
的一个进水口连通,该四通的另一个进水口经阀门k与总热水管连通,该四通的一个出水口
经阀门l与过滤器a的进水口连通,该四通的另一个出水口经阀门m与过滤器b的进水口连
通,把过滤器a出水口与三通a的另一个进水口连通,把过滤器b出水口与三通b的另一个进
水口连通。通过上述管路的连通,使所有的太阳能热水器、多弓形连通管、水泵组、水冷热器
内的水循环流通。

(8)在地面上安装光伏板,把光伏板的电缆与操作室的配电柜连接,再把外电电缆
与配电柜连接后,把配电柜的电缆分别与蓄电池柜、水泵组和控制柜连接。在所有的输水管
a、输水管b、热水管、供水管上均安置有温度传感器,该些温度传感器的电缆均与控制柜联
接,便完成了网式太阳能地下储热取冷设施的施工。

与已有技术相比,本发明有益效果体现在:本发明提出的一种网式太阳能地下储
热取冷设施,它以太阳能为热源和地温为冷源,循环水为传热传冷介质,地下的土为储热取
冷载体,能为大厦、医院、图书馆、住宅区、渔场、蔬菜大棚等大型建筑进行冬季供暖和夏季
制冷,并采用树脂井管进行井孔护壁,该种井管的结构新颖,易沉井,承载力大,可井管管壁
上开孔安置多弓形管。具有合理利用资源、蓄热量大、保温性能好、不污染环境、节能减排、
还地复耕、占地少、施工方便、加快建筑技术进步的特点,是一种“绿色”环保的给建筑供暖
制冷设施。

附图说明

图1为本发明的正剖视布置示意图。

图2为本发明的局部俯剖视布置示意图。

图3为本发明的弓形连通管正剖视结构示意图。

图4为本发明的弓形连通管俯剖视结构示意图。

图5为本发明的管路布置示意图。

图6为本发明的井管正剖视结构示意图。

图7为本发明的井管俯剖视结构示意图。

图8为本发明的井管连接处剖视结构示意图。

图中标号:1建筑、2地面、3回填土层、4隔热层、5储热取冷土层、6防渗保温帷幕、7
集温井、8共用井、9多弓形连通管、10太阳能热水器、11冷水管、12总冷水管、13热水管、14总
热水管、15水冷热器、16供水管、17总供水管、18回水管、19总回水管、20输水管a、21输水管
b、22连通器a、23连通器b、24四通、25三通a、26三通b、27三通c、28三通d、29三通e、30三通f、
31阀门a、32阀门b、33阀门c、34阀门d、35阀门e、36阀门f、37阀门g、38阀门h、39阀门i、40阀
门j、41阀门k、42阀门l、43阀门m、44过滤器a、45过滤器b、46操作室、47水泵组、48光伏板、49
配电柜、50温度传感器、51井管、52管身、53承插头、54平口、55螺旋加强筋、56分布筋。具体
实施方式

参见图1、图2、图3、图4和图5,本实施例中的一种网式太阳能地下储热取冷设施,包括
了回填土层3、隔热层4、防渗保温帷幕6、储热取冷土层5、多弓形连通管9、管路系统、井管51
等。具体为:在建筑1内有若干只水冷热器15,在该建筑1附近的地面2上有操作室46、数排的
太阳能热水器10和光伏板48。在该建筑1或其附近的地面2下,从上而下依次有所述的回填
土层3、隔热层4和储热取冷土层5,在该储热取冷土层5的周围有所述的防渗保温帷幕6,该
防渗保温帷幕6的顶端与所述隔热层4的边缘紧密连接,形成开口向下的保温保湿罩。在所
述储热取冷土层5内有相互等距分布的集温井7,围绕每口集温井7有等距分布的六口共用
井8,该些共用井8并被相邻的集温井7所共用。所述的集温井7和共用井8的深度相等、井底
有封底、井身有所述的井管51护壁、井口位于地面2、井口上有井盖。每口集温井7与围绕其
的每口共用井8之间均有一列水平管连通,该些水平管沿集温井7或共用井8的井壁竖向等
距分布,每列水平管从上到下依次编号为1、2、3……n号。在所述集温井7内每列2~3、4~5、
6~7、……(n-2)~(n-1)号水平管的管口有竖向水管连通,在所述共用井8内每列1~2、3~
4、5~6、……(n-1)~n号水平管的管口也有竖向水管连通,将每列的水平管连接成所述的
多弓形连通管9。在每口所述的集温井7内,六根所述1号水平管的管口有水平向水管并联连
通,且在该水平向水管上留有热水口。在每口所述的集温井7内,六根所述n号水平管的管口
也有水平向水管并联连通,且在该水平向水管上留有冷水口。在每口所述集温井7内的热水
口上安装有输水管a20,该些输水管a20铺设到所述的操作室46后,经各自的阀门a31与连通
器a22的进水口逐一连通。在每口所述集温井7内的冷水口上安装有输水管b21,该些输水管
b21铺设到所述的操作室46后,经各自的阀门b32与连通器b23的进水口逐一连通。所有所述
太阳能热水器10的热水管13与总热水管14连通,所有所述太阳能热水器10的冷水管11经各
自的阀门h38与总冷水管12连通。所有所述水冷热器15的供水管16经各自的阀门i39与总供
水管17连通,所有所述水冷热器15的回水管18与总回水管19连通。在所述的操作室46内,所
述的连通器a22出水口经三通a25、阀门c33与三通c27的一个进水口连通,所述的连通器b23
出水口经三通b26、阀门d34与三通c27的另一个进水口连通,所述的三通c27出水口与水泵
组47的进水口连通,所述的水泵组47出水口与三通d28进水口连通,该三通d28的一个出水
口经阀门e35与三通f30的一个进水口连通,该三通d28的另一个出水口经阀门f36与所述的
总供水管17连通,所述的三通f30另一个进水口经阀门g37与三通e29连通,所述三通f30的
出水口与所述的总冷水管12连通,所述的三通e29的一个进水口与所述的总回水管19连通,
又该三通e29出水口经阀门j40与四通24的一个进水口连通,该四通24的另一个进水口经阀
门k41与所述的总热水管14连通,该四通24的一个出水口经阀门l42与过滤器a44的进水口
连通,该四通24的另一个出水口经阀门m43与过滤器b45的进水口连通,所述的过滤器a44出
水口与所述的三通a25连通,所述的过滤器b45出水口与所述的三通b26连通。通过上述管路
的连通,使所有的太阳能热水器10、多弓形连通管9、水泵组47、水冷热器15管路内的水循环
流通。在所有所述的输水管a20、输水管b21、热水管13、供水管16上均安置有温度传感器50,
该些温度传感器50的电缆均与所述操作室46内的控制柜联接。所述的光伏板48的电缆与操
作室46内的配电柜49联接,该配电柜49有电缆与控制柜、蓄电池柜、水泵组47和外电连接。
当太阳能热水器10的热水向储热取冷土层9蓄热时,开启所有阀门b32、阀门d34、阀门e35、
阀门h38、阀门k41、阀门l42和所有阀门a31,关闭阀门c33、阀门f36、阀门g37、阀门j40和阀
门m43,启动水泵组47,将所有的太阳能热水器10与多弓形连通管9内的水循环流通。当储热
取冷土层9的热水向建筑1供暖时,开启所有阀门a31、阀门c33、阀门f36、阀门i39、阀门j40、
阀门m43和所有阀门b32,关闭阀门d34、阀门e35、阀门g37、阀门k41和阀门l42,启动水泵组
47,将所有的多弓形连通管9与水冷热器15内的水循环流通。当储热取冷土层9的冷水向建
筑1制冷时,开启所有阀门b32、阀门d34、阀门f36、阀门i39、阀门j40、阀门l42和所有阀门
a31,关闭阀门c33、阀门e35、阀门g37、阀门k41和阀门m43,启动水泵组47,将所有的多弓形
连通管9与水冷热器15内的水循环流通。当依次向建筑1制冷、太阳能热水器10加热、储热取
冷土层9蓄热时,开启所有阀门b32、阀门d34、阀门f36、阀门i39、阀门g37、阀门h38、阀门
k41、阀门l42和所有阀门a31,关闭阀门c33、阀门e35、阀门j40和阀门m43,启动水泵组47,将
所有的多弓形连通管9、水冷热器15与太阳能热水器10内的水循环流通。

参见图6、图7和图8,所述的井管51管身52的外壁面平整光滑,该管身52内壁上有
顺时针方向的螺旋凸棱。所述的井管51一端为承插头53,另一端为平口54。在该承插头53的
外侧面上有顺时针方向的螺旋凹槽,该承插头53的螺旋凹槽与所述管身52内壁的螺旋凸棱
螺口吻合。在所述管身52内有螺旋加强筋55,该螺旋加强筋55位于所述管身52内壁的螺旋
凸棱内,以及该管身52内沿中心线方向有等距的分布筋56。连接井管51时,把上面一节井管
51的承插头53对准下面一节井管51的平口54,按顺时针方向旋转上面一节的井管51,上面
一节井管51的承插头53便能旋入下面一节井管51的平口54内,所述的井管51连接后外径相
等。

一种权利要求1所述网式太阳能地下储热取冷设施的施工方法,依次按以下步骤
进行,其特征在于:

(1)在地面2上开挖土至储热取冷土层9顶面的高度,把挖出的土堆放一旁备用。

(2)在储热取冷土层9的顶面测量放样,确定出等距分布的集温井7位置,确定出围
绕集温井7等距分布、并被相邻集温井7所共用的共用井8位置,确定出储热取冷土层9周围
的保温防渗帷幕6钻孔孔位。

(3)在保温防渗帷幕6的孔位上,钻出成排的竖向钻孔后,在该些成排的钻孔内压
浆形成保温防渗帷幕6。采用专用钻机进行集温井7、共用井8的竖向钻孔,边钻孔边置入井
管51进行护壁。当一节井管51置入完后,把另一节井管的承插头53对准已置入井管51的平
口54,顺时针方向旋转另一节井管51,便能把两节井管51连接在一起,待置入的井管51达设
计深度后用混凝土封住井底,把井管51的顶端接长至与地面2平齐,并在每根井管51的井口
上安装井盖。

(4)在集温井7内安置钻机,向各共用井8方向进行竖向等距的水平钻孔,边钻孔边
顶入水平管,使得每口集温井7与周围的六口共用井8之间均有一列水平管连通。在集温井7
内把每列2~3、4~5、6~7、……、(n-2)~(n-1)号根水平管的管口用竖向水管连通,在共用
井8内把每列1~2、3~4、5~6、……、(n-1)~n号根水平管的管口也用竖向水管连通,将每
列的水平管连接成多弓形连通管9。在每口集温井7内,把六根1号水平管管口用水平向水管
并联连通,且在水平向水管上留有热水口。在每口集温井7内,把六根n号水平管管口用水平
向水管并联连通,且在水平向水管上留有冷水口。

(5)在整个储热取冷土层9顶面摊铺隔热层4,待该些隔热层4的边缘与防渗保温帷
幕6顶部紧密连接后,再在隔热层4上回填开挖出的土至与地面2平齐。

(6)在所有集温井7内的热水口上安装输水管a20,在所有集温井7内的冷水口上安
装输水管b21。在地面2上安装太阳能热水器10,把所有太阳能热水器10的冷水管11经各自
的阀门h38与总冷水管12连通,把所有太阳能热水器10的热水管13与总热水管14连通。在建
筑1内安装所有的水冷热器15,把水冷热器15的供水管16经各自的阀门i39与总供水管17连
通,把各水冷热器15的回水管18与总回水管19连通,把上述的输水管a20、输水管b21、总冷
水管12、总热水管14、总供水管17、总回水管19均铺设到操作室46的位置。

(7)在地面2上修建操作室46,在操作室46内安装控制柜、蓄电池柜、配电柜49、水
泵组47、过滤器a44、过滤器b45、连通器a22、连通器b23。把所有的输水管a20经各自的阀门
a31与连通器a22的进水口逐一连通,把所有的输水管b21经各自的阀门b32与连通器b23的
进水口逐一连通,把连通器a22出水口经三通a25、阀门c33与三通c27的一个进水口连通,把
连通器b23出水口经三通b26、阀门d34与三通c27的另一个进水口连通,把三通c27出水口与
水泵组47的进水口连通,把水泵组47出水口与三通d28进水口连通,该三通d28的一个出水
口经阀门e35与三通f30的一个进水口连通,该三通d28的另一个出水口经阀门f36与总供水
管17连通,把三通f30的另一个进水口经阀门g37与三通e29连通,把三通f30的出水口与总
冷水管12连通,把三通e29的一个进水口与所述的总回水管19连通,又把三通e29经阀门j40
与四通24的一个进水口连通,该四通24的另一个进水口经阀门k41与总热水管14连通,该四
通24的一个出水口经阀门l42与过滤器a44的进水口连通,该四通24的另一个出水口经阀门
m43与过滤器b45的进水口连通,把过滤器a44出水口与三通a25的另一个进水口连通,把过
滤器b45出水口与三通b26的另一个进水口连通。通过上述管路的连通,使所有的太阳能热
水器10、多弓形连通管9、水泵组47、水冷热器15内的水循环流通。

(8)在地面2上安装光伏板48,把光伏板48的电缆与操作室46的配电柜49连接,再
把外电电缆与配电柜49连接后,把配电柜49的电缆分别与蓄电池柜、水泵组47和控制柜连
接。在所有的输水管a20、输水管b21、热水管13、供水管16上均安置有温度传感器50,该些温
度传感器50的电缆均与控制柜联接,便完成了网式太阳能地下储热取冷设施的施工。

建筑1是大厦、医院、图书馆、住宅区、渔场、蔬菜大棚等;地面2是原地面;回填土层
3的作用是保温及还地复耕;隔热层4的作用是为储热取冷土层5保温保湿,防止被加热的地
温从地面2散发;储热取冷土层5的作用是安置弓形连通管9,其的上部储热,下部取冷;防渗
保温帷幕6的作用是阻断储热取冷土层5内地下水的渗流,防止地下水水位的变动带走热
量;集温井7的作用是以便与共用井8之间的储热取冷土层5内形成多弓形连通管9;共用井8
的作用是以便与集热井7之间的储热取冷土层5内形成多弓形连通管9;多弓形连通管9的作
用是流通水,以便大范围为储热取冷土层5蓄热或取冷;太阳能热水器10的作用是利用太阳
能加热水为储热取冷土层5提供热量;冷水管11的作用是输水给太阳能热水器10;总冷水管
12的作用是给所有冷水管11输水;热水管13的作用是输出太阳能热水器10的热水;总热水
管14的作用是汇总输出所有热水管13内的热水;水冷热器15的作用是为建筑1供暖或制冷
的设备;供水管16的作用是输水给水冷热器15;总供水管17的作用是给所有供水管16输水;
回水管18的作用是输出水冷热器15的水;总回水管19的作用是汇总输出所有回水管18的
水;输水管a20的作用是为弓形连通管9输入或输出热水;输水管b21的作用是为多弓形连通
管9输入或输出冷水;连通器a22的作用是把所有输水管a20与水泵组47连通;连通器b23的
作用是把所有输水管b21与水泵组47连通;四通24的作用是连通阀门j40、阀门k41、阀门
l42、阀门m43;三通a25的作用是连通连通器a22、过滤器a44、阀门c33;三通b26的作用是连
通连通器b23、过滤器b45、阀门d34;三通c27的作用是连通阀门c33、阀门d34、水泵组47;三
通d28的作用是连通水泵组47、阀门e35、阀门f36;三通e29的作用是连通阀门g37、阀门j40、
回水总管19;三通f30的作用是连通阀门e35、阀门g37、冷水总管12;阀门a31的作用是控制
多弓形连通管9的水输入或输出连通器a22;阀门b32的作用是控制多弓形连通管9的水输入
或输出连通器b23;阀门c33的作用是控制三通a25的水进入三通c27;阀门d34的作用是控制
三通b26的水进入三通c27;阀门e35的作用是控制三通d28的水进入三通f30;阀门f36的作
用是控制三通d28的水进入供水总管17;阀门g37的作用是控制三通e29与三通f30之间水的
流通;阀门h38的作用是控制太阳能热水器10进水;阀门i39的作用是控制15水冷热器进水;
阀门j40的作用是控制三通e29的水进入四通24;阀门k41的作用是控制热水总管14的水进
入四通24;阀门l42的作用是控制四通24的水进入过滤器a44;阀门m43的作用是控制四通24
的水进入过滤器b45;过滤器a44的作用是过滤通往多弓形连通器9管路内水中的杂质,避免
堵塞管道;过滤器b45的作用是过滤通往多弓形连通器9管路内水中的杂质,避免堵塞管道;
操作室46的作用是安置控制柜、配电柜49、蓄电池、水泵组47、过滤器a44、过滤器b45等;水
泵组47的作用是抽取出多弓形连通管9内的水给太阳能热水器10加热或给建筑1供暖、制
冷;光伏板48的作用是为控制柜、水泵组47、配电柜49等提供电力;配电柜49的作用是配送
光伏板48或外电的电力;温度传感器50的作用是测试输水管a20、输水管b21、热水管13、供
水管16等处的水温;井管51为集温井7或共用井8护壁;管身52的作用是井管51的主体结构;
承插头53的作用是连接井管51;平口54的作用是井管51的管端,被另一节井管51的承插头
53插入,以便连接井管51;螺旋加强筋55的作用是增强井管51沿径向的抗压能力;分布筋56
的作用是增强井管51沿管轴线方向上的抗拉、抗压、抗弯等的能力。

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本发明公开了一种网式太阳能地下储热取冷设施,该设施在建筑附近的地面上有操作室、数排的太阳能热水器和光伏板,在该建筑或其附近的地面下有回填土层、隔热层、储热取冷土层,在储热取冷土层的周围有保温防渗帷幕,在储热取冷土层内有数口集温井,围绕每口集温井有等距分布的共用井。在集温井与共用井之间的储热取冷土层内有多弓形连通管。该设施在夏季把太阳能热水器的热水输给储热取冷土层蓄热,或把储热取冷土层内的冷水输给建。

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