[发明专利]一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法

说明书

本发明提供了一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法，所述方法包括以下步骤：当末端用户需要供暖时，利用潜水泵(5)将第一巷道(21)中的水提升至热泵机组的蒸发器(2)侧；水的温度降低后流经蓄水池(8)储存；当末端用户需要供冷时，热泵机组阀门自动切换为制冷工况，利用潜水泵(5)将巷道中的水提升至热泵机组的冷凝器(4)侧，水的温度升高后流经蓄水池(8)储存；当有用电需求时，打开蓄水池(8)的阀门(7)，由蓄水池的水冲击水轮发电机(6)，利用液面的高差带动水轮发电机(6)发电。利用矿井水回灌过程产生的高差发电，进一步降低系统的运行能耗。矿井水冬暖夏凉，提高水源热泵的综合效率，降低运行费用。

技术领域

本发明涉及废弃矿井地热利用技术领域，具体涉及一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法。

背景技术

随着中国能源结构调整力度的加大，大量煤矿被关闭，煤矿退出关闭后，庞大的地下井巷空间已逐渐被地下水淹没，借助地热资源形成了大量的恒温矿井水。由于地质条件及开发深度的不同，废弃矿井的开发利用形式也不同，其中，最为常见的形式为利用水源热泵机组提取矿井水中的低品位热能，转化为高品位热能后用于建筑供暖。

对于水量大、水质较好的废弃矿井，一般采用开式水源热泵系统进行热量回收。通过水泵从竖井中提取矿井水，经过热泵机组进行热交换后，经处理的矿井水被部分或全部回注到相同或者其他竖井中。在这个过程中，水泵扬程要克服系统中管道和设备的阻力，以及液面提升的高差，耗费大量的电能。

综上所述，现有技术中存在以下问题：进行热量回收的过程中耗费大量电能，不利于节能。

发明内容

本发明的目的是为了解决在进行热量回收的过程中耗费大量电能，不节能的问题。

为此，本发明提出了一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法，所述方法包括以下步骤：

当末端用户需要供暖时，利用潜水泵将第一巷道中的水提升至热泵机组的蒸发器侧；水的温度降低后流经蓄水池储存；

当末端用户需要供冷时，热泵机组阀门自动切换为制冷工况，利用潜水泵将巷道中的水提升至热泵机组的冷凝器侧，水的温度升高后流经蓄水池储存；

当有用电需求时，打开蓄水池的阀门，由蓄水池的水冲击水轮发电机，利用液面的高差带动水轮发电机发电。

具体的，将所述水轮发电机设置于第二巷道的第三液面上方并且在所述蓄水池的下方。

具体的，所述热泵机组内设有压缩机和膨胀阀，

所述压缩机与所述蒸发器和所述冷凝器连接，并且将所述压缩机设置于所述蒸发器和所述冷凝器的一侧；

所述膨胀阀与所述蒸发器和所述冷凝器连接，并且将所述膨胀阀设置于所述蒸发器和所述冷凝器的另一侧。

具体的，将所述潜水泵设置于第一巷道的第一液面之下。

具体的，控制所述第一巷道的深度大于所述第二巷道。

产生的有益效果是：本发明可极大的提高废弃矿井的资源利用率，为我国大量的废弃矿井地下空间资源化利用提供了可复制的模式；废弃矿井水通过水源热泵供冷供热的同时，利用矿井水回灌过程产生的高差发电，利用蓄水池或无水巷道储水，将供冷供热与发电进行解耦；进一步降低系统的运行能耗。矿井水冬暖夏凉，可大大提高水源热泵的综合效率，实现节能减排、降低运行费用等。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法的供热发电流程图；

图2是本发明实施例提供的一种利用废弃矿井水供热或供冷发电的供能方法的供冷发电流程图。

附图标号说明：