[發明專利]一種自動進行蓄熱功能的地源熱泵系統

有效

• 申請號: 202010483331.0
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN112524842B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 程力;王劍波;崔崢;裴佃飛;朱幸福;李桂林;吳欽正
• 申請（專利權）人: 山東黃金礦業科技有限公司深井開采實驗室分公司
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B41/40;F25B43/00;F25B39/00;F24D17/02;F28D15/02;F28D20/00;F28F27/02;F28F19/01;F24D15/04;F24T10/10;F24T10/40
• 代理公司: 青島仟航知識產權代理事務所(普通合伙) 37289
• 代理人: 紀尚旭

本發明提供了一種自動進行蓄熱功能的地源熱泵系統，所述系統還包括蓄熱器，所述蓄熱器設置在與換熱器管路并聯的蓄熱器管路上，所述換熱器管路和蓄熱器管路上分別設置第五閥門和第六閥門，所述換熱器管路上設置流量傳感器，溫度傳感器設置在換熱器管路與蓄熱器管路并聯的上游，控制器數據連接溫度傳感器、速度傳感器、第五閥門和第六閥門，所述控制器根據檢測的流量和溫度自動控制第五閥門和第六閥門的開度。本發明利用了地源熱泵系統治理礦山深井熱害，在礦山深井安裝地源熱泵系統，將礦山熱量進行充分利用，滿足需要的情況下自動進行蓄熱操作。

技術領域

本發明屬于換熱領域，尤其涉及一種礦井地源熱泵的利用系統。

背景技術

改革開放以來，我國的綜合國力和人民生活水平都有較大程度的提高，其中黃金產業發展迅速，人們對黃金的需求量不斷提高，開采深度不斷增加，對黃金礦山的開采技術也提出了更高的要求。隨著礦山開采深度的增加，地壓增大、巖溫增高，礦山提升排水、支護、通風等條件的困難也隨之增大，面臨的技術難題將不斷增加。深井開采中，最尤為突出的一個問題是井下熱環境惡化，這不僅制約礦山的安全生產建設，也威脅礦工的身體健康。

解決礦山深井熱害問題的傳統方法是礦山循環通風，但是這種方法存在著不少的問題。首先，隨著礦井深度的增加，其冷卻能力和通風極限不足的缺點越來越突出，從而導致其冷卻效果逐漸降低，難以滿足實際需要。其次，礦山循環通風的方式需要消耗大量電能來驅動機械設備產生強制對流的空氣，并且機械設備的運行也會不可避免地產生噪音，即不經濟又影響井下工人的作業條件。

地源熱泵是以地源能土壤、地下水、地表水、低溫地熱水作為熱泵空調系統冬季采暖供熱的低溫熱源，它可用來替代傳統的鍋爐采暖供熱模式，是改善城市大氣環境和節約能源的一種有效途徑。地源熱泵一般由三個部分組成：室外地源熱泵系統、熱泵機組、室內采暖末端裝置。地源熱泵的運行原理如下：地熱經室外地源熱泵系統吸收后通過工質傳遞到熱泵機組，而熱泵機組的工質吸收這部分熱量后傳遞給室內末端采暖裝置的工作介質（水）。

熱管一種高效的換熱元件，它依靠封閉在管內的工作液的反復相變 (蒸發、冷凝)來進行傳熱，它可以在沒有外力的條件下達到較高的熱流密度。熱管具有以下優點：高效的導熱性、優良的熱響應性、良好的環境適應能力以及較低的安裝及運行成本（體積小，結構簡單，運行穩定，維修方便，使用壽命長）。典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋三部分組成，然后將管內抽成負壓后充以適量工作液密封而成。位于熱管蒸發段吸液芯中的工作液吸收熱量后汽化為蒸汽，然后蒸汽在壓差的作用下流向熱管的冷凝段，與外界換熱后冷凝為液體后回到蒸發段，在蒸發段在此再次受熱汽化。上述過程不斷循環，進而熱量不斷地從蒸發段流向冷凝段。

地熱是礦山深井熱害的主要來源，而采用熱管地源熱泵技術可以充分利用礦山深井的地熱能。本發明通過熱管地源熱泵帶走礦山深井的熱量，來達到治理礦山深井熱害的目的。

本發明基本思路如下：熱管地源熱泵用于吸收礦山深井的地熱，吸收熱量后，熱管內的工作液發生液—氣相變，相變后的蒸汽與流有冷凍水的管路進行換熱，由冷凍水帶走地熱回到地面加以利用。基于以上思路，我們發明了一種利用礦山深井熱害綜合治理的地源熱泵的技術。

在先申請已經申請了相關專利，但是存在多余熱量無法利用的狀態，使得最終的熱能利用段存在熱量過多或者多少情況，導致熱量損失。因此需要進行改進，將多余熱量進行存儲，使其后期能夠進一步加快利用。

發明內容

本發明的主要目的之一是提供一種利用的礦山深井熱害治理地源熱泵系統，該技術利用了地源熱泵系統治理礦山深井熱害，在礦山深井安裝地源熱泵系統，將礦山熱量進行充分利用，滿足需要的情況下自動進行蓄熱操作。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：