[实用新型]一种矿井废热土壤源混合式热泵系统

说明书

本实用新型公开了一种矿井废热土壤源混合式热泵系统，包括地表矿井废热利用回路、地埋管换热器和深井废热收集回路，深井废热收集回路与地埋管换热器连接且深井废热收集回路用于回收井下废热并将井下废热传递给地埋管换热器，地埋管换热器和所述地表矿井废热利用回路连接且用于将地埋管换热器吸收和储存的能量传递给所述地表矿井废热利用回路，深井废热收集回路包括高低压换热器和矿井通风系统。本实用新型利用热泵技术，将矿井下低品位的热能储存于地表，需要时再提取出来，减少了我国北方寒冷地区的传统矿区冬季长期供热造成的环境污染以及大规模的不可再生资源的消耗，节省了传统矿井下用于工作面降温的能耗，具有良好经济效益。

技术领域

本实用新型属于矿井废热利用技术领域，具体是涉及一种矿井废热土壤源混合式热泵系统。

背景技术

我国矿区大部分位于北部地区，气候寒冷。冬季需要供暖，夏季需要供冷，而且供暖期接近半年之久，冬季热负荷比较大，且矿区由于工作性质的原因，热水负荷相对与一般建筑要大，传统的系统利用煤、气或者电能供暖、供热水，能源消耗大，费用高。

煤矿开采过程中，矿井采区会产生大量废热，为了保证采区环境，传统矿区采用矿井通风系统把矿区产生的废热吹出矿区，使这部分余热资源不被利用，而让其白白散失于外界环境，不仅造成了资源的浪费，而且造成了严重的热污染、粉尘污染和噪音污染。现在的矿井废热利用直接将井下废热收集后与地面热负荷进行热交换，夏季采区的热量仍然被浪费，冬季且只能供热，不能随着地面气温的变化适时调节供热。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种矿井废热土壤源混合式热泵系统，其利用热泵技术，在保证采场工作面工作环境温度适宜的同时，将矿井下低品位的热能储存于地表，需要时再提取出来，减少了我国北方寒冷地区的传统矿区冬季长期供热造成的环境污染以及大规模的不可再生资源的消耗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种矿井废热土壤源混合式热泵系统，其特征在于，包括地表矿井废热利用回路、地埋管换热器和深井废热收集回路，所述深井废热收集回路与地埋管换热器连接且深井废热收集回路用于回收井下废热并将井下废热传递给地埋管换热器，所述地埋管换热器和所述地表矿井废热利用回路连接且用于将地埋管换热器吸收和储存的能量传递给所述地表矿井废热利用回路，所述深井废热收集回路包括高低压换热器和矿井通风系统，所述高低压换热器设置在矿井通风系统的末端且用于吸收矿井通风系统中空气从采场区带来的井下废热，所述高低压换热器的冷流体入口与地埋管换热器的第一流体出口相连通，所述高低压换热器的冷流体出口与埋管换热器的第一流体入口相连通，所述地埋管换热器的第二流体入口和出口均与地表矿井废热利用回路相连通。

上述的一种矿井废热土壤源混合式热泵系统，其特征在于：所述地埋管换热器的第二流体出口与所述地表矿井废热利用回路之间设置有第五循环泵、第六阀门和三通换向阀，所述第五循环泵的出口与第六阀门的一端相连通，所述第六阀门的一端与三通换向阀的第一端口相连通，所述三通换向阀的第二端口和第三端口均与地表矿井废热利用回路相连通，所述第五循环泵的入口与地埋管换热器的第二流体出口相连通。

上述的一种矿井废热土壤源混合式热泵系统，其特征在于：所述高低压换热器的冷流体入口与地埋管换热器的第一流体出口之间还设置有第一阀门和第一循环泵，所述第一阀门的一端通过管路与地埋管换热器的第一流体出口相连通，第一阀门的另一端与第一循环泵的入口相连通，所述第一循环泵的出口与高低压换热器的冷流体入口相连通。