Способ устройства энергетической сваи для теплового насоса

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ УСТРОЙСТВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СВАИ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО НАСОСА(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Институт жилища - НИПТИС им. Атаева С.С.(72) Авторы Данилевский Леонид Николаевич Пилипенко Владимир Митрофанович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Институт жилища - НИПТИС им. Атаева С.С.(57) Способ устройства энергетической сваи, при котором изготавливают железобетонную сваю путем укладки арматурного каркаса и -образной трубки для циркуляции теплоносителя в форму для заливки бетона, при этом концы -образной трубки для циркуляции теплоносителя выводят с той стороны железобетонной сваи, которая будет находиться на поверхности грунта, забивают изготовленную железобетонную сваю в грунт на заданную глубину, обрезают железобетонную сваю на требуемом уровне, освобождают от бетонного покрытия выведенные концы -образной трубки для циркуляции теплоносителя, которые затем подключают к трубам подачи и отвода теплоносителя, образующим коллектор контура циркуляции теплового насоса, а арматурный каркас и класс бетона выбирают исходя из необходимой прочности железобетонной сваи. 16773 1 2013.02.28 Заявляемое изобретение относится к области обустройства источников тепловой энергии и фундаментов зданий и может быть использовано при проектировании и строительстве зданий различного назначения. В настоящее время при строительстве зданий в качестве источника тепловой энергии часто используют тепловые насосы 1. В тепловых насосах низкопотенциальное тепло окружающей среды используют для нагревания теплоносителя, который идет в систему отопления и горячего водоснабжения зданий. Часто в качестве источника низкопотенциального тепла используют грунт. В этом случае обычным решением для получения тепла из грунта является бурение глубоких, более 100 м глубиной, скважин и размещение в этих скважинах трубопроводов с циркулирующим теплоносителем из первичного контура теплового насоса 2. Такое решение увеличивает стоимость получаемой тепловой энергии и часто делает его экономически невыгодным. Поэтому оптимальным является решение, где бурение скважин выполняется для реализации другой задачи, например для обустройства буронабивной сваи, а получение низкопотенциального тепла для теплового насоса является попутно решаемой задачей, как это предлагается в 3. В то же время одной из распространенных конструкций фундаментов являются свайные фундаменты, когда перед началом строительства для уплотнения грунтов и устройства фундамента в грунт забивают предварительно изготовленные железобетонные сваи. Известны скважины для тепловых насосов, использующие грунтовые воды. Из одной скважины вода откачивается, а после того, как отдает свое тепло, нагнетается во вторую скважину 2. Недостатком скважин указанного типа является ограниченная доступность грунтовых вод и высокие эксплуатационные расходы вследствие коррозии труб и сопутствующего оборудования. Известны вертикальные скважины для тепловых насосов, в которые опускаются трубы с циркулирующим в них по замкнутому циклу теплоносителем 2. Недостатком скважин такого типа являются дополнительные капитальные затраты на их устройство. Наиболее близким к предлагаемому изобретению являются энергетические сваи, в которых пространство между трубками с циркулирующим теплоносителем заливается строительным раствором 3. Недостатком скважин такого типа является возможность их использования только в случае предварительного бурения скважин для их обустройства. Целью предлагаемого технического решения является снижение затрат при устройстве теплового насоса путем обеспечения съема тепловой энергии грунта с забитых в грунт предварительно изготовленных железобетонных свай фундаментов. Техническая цель достигается посредством способа устройства энергетической сваи,при котором изготавливают железобетонную сваю путем укладки арматурного каркаса и-образной трубки для циркуляции теплоносителя в форму для заливки бетона, при этом концы -образной трубки для циркуляции теплоносителя выводят с той стороны железобетонной сваи, которая будет находиться на поверхности грунта, забивают изготовленную железобетонную сваю в грунт на заданную глубину, обрезают железобетонную сваю на требуемом уровне, освобождают от бетонного покрытия выведенные концы -образной трубки для циркуляции теплоносителя, которые затем подключают к трубам подачи и отвода теплоносителя, образующим коллектор контура циркуляции теплового насоса, а арматурный каркас и класс бетона выбирают исходя из необходимой прочности железобетонной сваи. Устройство железобетонных свай с предварительно уложенными внутри трубками для циркуляции теплоносителя позволяет использовать сваи для выполнения двух функций для обустройства свайных фундаментов для использования в системе съема тепла из грунта для теплового насоса. Сущность способа поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена конструкция энергетической сваи на фиг. 2 - схема подключения энергетических свай к тепловому насосу, причем чертежи содержат следующие 2 16773 1 2013.02.28 обозначения 1 - свая 2 - арматурный каркас 3 - вход трубки для циркуляции теплоносителя 4 - выход трубки для циркуляции теплоносителя 5 - трубка для циркуляции теплоносителя 6 - грунт 7 - труба подачи теплоносителя 8 - труба отвода теплоносителя 9 циркуляционный насос 10 - тепловой насос. Обустройство энергетической сваи по способу осуществляют следующим образом. Изготавливают железобетонную сваю 1 (фиг. 1) с одновременным ее армированием 2, параметры которого рассчитывают исходя из необходимой прочности фундамента в соответствии с проектными данными. В процессе изготовления и армирования сваи размещают внутри нее трубку 5 с входным и выходным отверстиями, расположенными на одном конце сваи, так что трубка 5 имеет -образную форму. Затем сваю забивают в грунт 6 (фиг. 2), верхнюю часть сваи обрезают на уровне, необходимом для обустройства фундамента по проекту, а входное 3 и выходное 4 отверстия трубки соединяют с трубой подачи теплоносителя 7, подключенного к выходу циркуляционного насоса 9, вход которого подключен к выходу контура циркуляции теплоносителя, и трубой отвода теплоносителя 8, подключенной ко входу контура циркуляции теплоносителя в тепловом насосе 10. Способ реализуют следующим образом. При изготовлении железобетонных свай 1 в форму для заливки бетона наряду с арматурным каркасом 2 укладывают трубку 5 (пластиковую или металлическую) с двумя концами 3 и 4, выведенными с той стороны сваи, которая будет расположена на поверхности грунта. Готовые железобетонные сваи 1 забивают в грунт. После этого их обрезают на необходимом для устройства фундамента уровне по проекту и подготавливают концы трубок 3 и 4 для подключения к трубам 7 и 8 подачи и отвода теплоносителя, образующим коллектор, подключенный к контуру циркуляции теплоносителя теплового насоса. Циркуляционный насос 9 обеспечивает циркуляцию теплоносителя в тепловом насосе. Теплоноситель, попадая в трубку 5 внутри сваи,нагревается, а в контуре теплового насоса отдает свое тепло и остывает. Такой способ съема тепла грунта позволяет снизить затраты при устройстве теплового насоса, так как железобетонные сваи выполняют одновременно две функции уплотнение грунта и обустройство фундаментов, а также обеспечение системы съема тепла из грунта для теплового насоса. Источники информации 1. Инженерное оборудование зданий и сооружений. Энциклопедия. - М. Стройиздат,1994. - С. 406. 2.. - - , . 8.. - 2006. - . 9. 3..,.,. - -//. - . 87. - . 1. - 2010. - . 16-27. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

МПК: F24G 3/08

Метки: насоса, сваи, теплового, способ, устройства, энергетической

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-16773-sposob-ustrojjstva-energeticheskojj-svai-dlya-teplovogo-nasosa.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ устройства энергетической сваи для теплового насоса</a>

Похожие патенты