[實(shí)用新型]一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920911313.0
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN210292427U
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張杰;張建辰;陳誠;劉清洲;孫遙;蔡維山;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B30/06;F24D3/18;F24T50/00;E21F1/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 線飛祥

本實(shí)用新型公開了一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)，包括地表礦井廢熱利用回路、地埋管換熱器和深井廢熱收集回路，深井廢熱收集回路與地埋管換熱器連接且深井廢熱收集回路用于回收井下廢熱并將井下廢熱傳遞給地埋管換熱器，地埋管換熱器和所述地表礦井廢熱利用回路連接且用于將地埋管換熱器吸收和儲(chǔ)存的能量傳遞給所述地表礦井廢熱利用回路，深井廢熱收集回路包括高低壓換熱器和礦井通風(fēng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型利用熱泵技術(shù)，將礦井下低品位的熱能儲(chǔ)存于地表，需要時(shí)再提取出來，減少了我國北方寒冷地區(qū)的傳統(tǒng)礦區(qū)冬季長期供熱造成的環(huán)境污染以及大規(guī)模的不可再生資源的消耗，節(jié)省了傳統(tǒng)礦井下用于工作面降溫的能耗，具有良好經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于礦井廢熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國礦區(qū)大部分位于北部地區(qū)，氣候寒冷。冬季需要供暖，夏季需要供冷，而且供暖期接近半年之久，冬季熱負(fù)荷比較大，且礦區(qū)由于工作性質(zhì)的原因，熱水負(fù)荷相對與一般建筑要大，傳統(tǒng)的系統(tǒng)利用煤、氣或者電能供暖、供熱水，能源消耗大，費(fèi)用高。

煤礦開采過程中，礦井采區(qū)會(huì)產(chǎn)生大量廢熱，為了保證采區(qū)環(huán)境，傳統(tǒng)礦區(qū)采用礦井通風(fēng)系統(tǒng)把礦區(qū)產(chǎn)生的廢熱吹出礦區(qū)，使這部分余熱資源不被利用，而讓其白白散失于外界環(huán)境，不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且造成了嚴(yán)重的熱污染、粉塵污染和噪音污染?，F(xiàn)在的礦井廢熱利用直接將井下廢熱收集后與地面熱負(fù)荷進(jìn)行熱交換，夏季采區(qū)的熱量仍然被浪費(fèi)，冬季且只能供熱，不能隨著地面氣溫的變化適時(shí)調(diào)節(jié)供熱。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)，其利用熱泵技術(shù)，在保證采場工作面工作環(huán)境溫度適宜的同時(shí)，將礦井下低品位的熱能儲(chǔ)存于地表，需要時(shí)再提取出來，減少了我國北方寒冷地區(qū)的傳統(tǒng)礦區(qū)冬季長期供熱造成的環(huán)境污染以及大規(guī)模的不可再生資源的消耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括地表礦井廢熱利用回路、地埋管換熱器和深井廢熱收集回路，所述深井廢熱收集回路與地埋管換熱器連接且深井廢熱收集回路用于回收井下廢熱并將井下廢熱傳遞給地埋管換熱器，所述地埋管換熱器和所述地表礦井廢熱利用回路連接且用于將地埋管換熱器吸收和儲(chǔ)存的能量傳遞給所述地表礦井廢熱利用回路，所述深井廢熱收集回路包括高低壓換熱器和礦井通風(fēng)系統(tǒng)，所述高低壓換熱器設(shè)置在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的末端且用于吸收礦井通風(fēng)系統(tǒng)中空氣從采場區(qū)帶來的井下廢熱，所述高低壓換熱器的冷流體入口與地埋管換熱器的第一流體出口相連通，所述高低壓換熱器的冷流體出口與埋管換熱器的第一流體入口相連通，所述地埋管換熱器的第二流體入口和出口均與地表礦井廢熱利用回路相連通。

上述的一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述地埋管換熱器的第二流體出口與所述地表礦井廢熱利用回路之間設(shè)置有第五循環(huán)泵、第六閥門和三通換向閥，所述第五循環(huán)泵的出口與第六閥門的一端相連通，所述第六閥門的一端與三通換向閥的第一端口相連通，所述三通換向閥的第二端口和第三端口均與地表礦井廢熱利用回路相連通，所述第五循環(huán)泵的入口與地埋管換熱器的第二流體出口相連通。

上述的一種礦井廢熱土壤源混合式熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述高低壓換熱器的冷流體入口與地埋管換熱器的第一流體出口之間還設(shè)置有第一閥門和第一循環(huán)泵，所述第一閥門的一端通過管路與地埋管換熱器的第一流體出口相連通，第一閥門的另一端與第一循環(huán)泵的入口相連通，所述第一循環(huán)泵的出口與高低壓換熱器的冷流體入口相連通。