[发明专利]一种热管换热器组合及其地源热泵系统

说明书

本发明提供了一种热管换热器组合及其地源热泵系统，热管、第一箱体和第二箱体，所述第一箱体设置在地下水网系统管路中，所述第一箱体具有入口和出口，供地下水网系统的水的流入和流出，所述第二箱体设置在地面热泵机组管路中，所述第二箱体具有入口和出口，供制冷剂流入和流出，所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段设置在第一管箱中，冷凝段设置在第二管箱中。本发明能够进一步实现加热效率以及除垢操作。避免内部流体流动形成稳定性。

技术领域

本发明属于换热领域，尤其涉及一种矿井地源热泵的利用系统。

背景技术

解决矿山深井热害问题的传统方法是矿山循环通风，但是这种方法存在着不少的问题。首先，随着矿井深度的增加，其冷却能力和通风极限不足的缺点越来越突出，从而导致其冷却效果逐渐降低，难以满足实际需要。其次，矿山循环通风的方式需要消耗大量电能来驱动机械设备产生强制对流的空气，并且机械设备的运行也会不可避免地产生噪音，即不经济又影响井下工人的作业条件。

地源热泵是以地源能土壤、地下水、地表水、低温地热水作为热泵空调系统冬季采暖供热的低温热源，它可用来替代传统的锅炉采暖供热模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径。地源热泵一般由三个部分组成：室外地源热泵系统、热泵机组、室内采暖末端装置。地源热泵的运行原理如下：地热经室外地源热泵系统吸收后通过工质传递到热泵机组，而热泵机组的工质吸收这部分热量后传递给室内末端采暖装置的工作介质（水）。

热管一种高效的换热元件，它依靠封闭在管内的工作液的反复相变 (蒸发、冷凝)来进行传热，它可以在没有外力的条件下达到较高的热流密度。热管具有以下优点：高效的导热性、优良的热响应性、良好的环境适应能力以及较低的安装及运行成本（体积小，结构简单，运行稳定，维修方便，使用寿命长）。典型的热管由管壳、吸液芯和端盖三部分组成，然后将管内抽成负压后充以适量工作液密封而成。位于热管蒸发段吸液芯中的工作液吸收热量后汽化为蒸汽，然后蒸汽在压差的作用下流向热管的冷凝段，与外界换热后冷凝为液体后回到蒸发段，在蒸发段在此再次受热汽化。上述过程不断循环，进而热量不断地从蒸发段流向冷凝段。

地热是矿山深井热害的主要来源，而采用热管地源热泵技术可以充分利用矿山深井的地热能。本发明通过热管地源热泵带走矿山深井的热量，来达到治理矿山深井热害的目的。

本发明基本思路如下：热管地源热泵用于吸收矿山深井的地热，吸收热量后，热管内的工作液发生液—气相变，相变后的蒸汽与流有冷冻水的管路进行换热，由冷冻水带走地热回到地面加以利用。基于以上思路，我们发明了一种利用矿山深井热害综合治理的地源热泵的技术。

发明内容

本发明的主要目的之一是提供一种利用的矿山深井热害治理地源热泵系统，该技术通过安装热管地源热泵，治理矿山深井热害的同时通过地源热泵利用深井的地热能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种换热器组合，所述换热器包括热管、第一箱体和第二箱体，所述第一箱体设置在地下水网系统管路中，所述第一箱体具有入口和出口，供地下水网系统的水的流入和流出，所述第二箱体设置在地面热泵机组管路中，所述第二箱体具有入口和出口，供制冷剂流入和流出，所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段设置在第一管箱中，冷凝段设置在第二管箱中，所述系统包括串联的两个换热器，分别是第一换热器和第二换热器，第一换热器和第二换热器中设置的热管分别是第一热管和第二热管，地下水网系统管路包括两个旁通管路，第一旁通管路与第一换热器所在的地下水网系统管路并联，第二旁通管路与第二换热器所在的地下水网系统管路并联，其中第一旁通管路与上设置第一阀门，第一旁通管路并联的地下水网系统管路上设置第二阀门，其中第二旁通管路上设置第四阀门，第二旁通管路并联的地下水网系统管路上设置第三阀门；其特征在于，

在一个周期时间T内，第一热管和第二热管进行换热方式如下：