利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种地热利用装置，具体为一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统。为了解决在煤矿抽采瓦斯中地热利用的问题，包括矿井热源区，热能交换段，换热蓄水池，高温热泵机组，中温热泵机组，加热水箱一、加热水箱二、恒温洗浴水箱；矿井热源区连接热能交换段，热能交换段连接换热蓄水池，换热蓄水池通过循环管路连接热泵机组，热泵机组连接加热水箱，加热水箱连接恒温洗浴水箱。本实用新型专利技术在寒冷冬季矿井通风或排水过程中，对排出的空气和水中的热能进行充分利用来制取淋浴热水，同时达到为冷却水降温冷却的目的，节能、环保、智能控制效果显著。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及一种地热利用装置，具体为一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统。

技术介绍

地下矿井生产过程中必须对井下瓦斯气体进行抽排，瓦斯气体的抽排通常采用水环式真空泵，水环真空泵采用冷却水进行密封和冷却，瓦斯真空泵冷却水水温通常在25~35℃之间的范围内，蕴藏着大量的热能，本技术试图通过热泵技术回收瓦斯泵站冷却水中的低温热能制取洗浴热水，同时达到为冷却水冷却降温的目的。

技术实现思路

本技术的目的是为了解决在煤矿抽采瓦斯中地热利用的问题，提供了一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统。
本技术的技术方案是，一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统，包括矿井热源区，热能交换段，换热蓄水池，高温热泵机组，中温热泵机组，加热水箱一、加热水箱二、恒温洗浴水箱；矿井热源区连接热能交换段，热能交换段连接换热蓄水池，换热蓄水池通过循环管路连接高温热泵机组和中温热泵机组，高温热泵机组连接加热水箱一，中温热泵机组连接加热水箱二，加热水箱二位于加热水箱一的上侧，加热水箱二和加热水箱一之间通过带有自动阀门一的管路一连通，加热水箱一通过管路二连接恒温洗浴水箱，在管路二上设有循环水泵和自动阀门二，在管路二上连接有循环管，循环管连接加热水箱二，循环管上设有自动阀门三，管路二上设水温传感器，所述的水温传感器、自动阀门一、自动阀门二、自动阀门三均连接自动监控器。
本技术的工作原理是，通过热能交换将矿井内的热量输送到换热蓄水池中，然后将蓄水池内水的热能再被两个热泵机组提取，产生的热水被输送到洗浴水箱中，同时通过自动控制器控制三个自动阀门，使通入洗浴水箱管路的水温低于设定温度时，低温水自动回流到加热水箱再加热。始终保持洗浴水箱恒温自动供应热水。
本技术在寒冷冬季矿井通风或排水过程中，对排出的空气和水中的热能进行充分利用来制取淋浴热水，同时达到为冷却水降温冷却的目的，避免在淋浴热水供应中通过燃煤或大量耗电来加热地表水，同时本装置通过水温自动检测，实现洗浴热水的连续恒温供应，因此节能、环保、智能控制效果显著。
附图说明
图1为本技术的结构示意图
图中：1-矿井热源区、2-热能交换段、3-热传导管、4-换热蓄水池、5-循环管路、6-高温热泵机组、7-加热水箱一、8-中温热泵机组、9-加热水箱二、10-自动阀门一、11-恒温洗浴水箱、12-自动阀门二、13-自动阀门三、14-水温传感器、15-自动监控器、16-管路二、17-循环水泵、18-循环管。
具体实施方式
如图1所示意，一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统，包括矿井热源区1，热能交换段2，换热蓄水池4，高温热泵机组6，中温热泵机组8，加热水箱一7、加热水箱二9、恒温洗浴水箱11；矿井热源区1连接热能交换段2，热能交换段2连接换热蓄水池4，换热蓄水池4通过循环管路5连接高温热泵机组6和中温热泵机组8，高温热泵机组6连接加热水箱一7，中温热泵机组8连接加热水箱二9，加热水箱二9位于加热水箱一7的上侧，加热水箱二9和加热水箱一7之间通过带有自动阀门一10的管路一连通，加热水箱一7通过管路二16连接恒温洗浴水箱11，在管路二16上设有循环水泵17和自动阀门二12，在管路二16上连接有循环管18，循环管18连接加热水箱二9，循环管18上设有自动阀门三13，管路二16上设水温传感器14，所述的水温传感器14、自动阀门一10、自动阀门二12、自动阀门三13均连接自动监控器15。
具体工作过程为：矿井热源区1连接热能交换段5，实现将井下热空气或水与热传递介质的热能交换，通过热传导管3热能交换后生成的水进入热能蓄水池4。热能蓄水池4中的水通过循环水泵及循环管路5进入高温热泵机组6、中温热泵机组8，两个热泵机组工作产生的热水分别进入加热水箱一7和加热水箱9，加热水箱一7设定的水温为55℃，加热水箱二9设定的水温为45℃。加热水箱二9中的低温水可通过自动阀门一10在高度差的作用下流入加热水箱一7。
加热水箱一7中的热水通过循环水泵17及管路二16和自动阀门二12进入恒温洗浴水箱11，加热水箱一7中的热水通过循环水泵及循环管18和自动阀门三13进入加热水箱二9，管路二16进入恒温洗浴水箱11之前设置了水温传感器14，水温传感器14、自动阀门一10、自动阀门二12、自动阀门三13均由自动监控器15控制。
加热水箱一7连续向恒温洗浴水箱11中输入55℃热水，加热水箱一7热水量不足时，加热水箱二9中的45℃热水经过自动阀门一10流入加热水箱一7中。循环水泵17及管路二16进入恒温洗浴水箱11之前的管路中水温低于55℃时，自动阀门二12关闭同时自动阀门三13开启，热水流回加热水箱二9中。循环水泵17及管路二16进入恒温洗浴水箱11之前的管路中水温达到55℃时，自动阀门二12开启同时自动阀门三13关闭，热水输送进入恒温洗浴水箱11中。
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【技术保护点】
一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统，其特征在于：包括矿井热源区(1)，热能交换段（2），换热蓄水池（4），高温热泵机组（6），中温热泵机组（8），加热水箱一（7）、加热水箱二（9）、恒温洗浴水箱（11）；矿井热源区（1）连接热能交换段（2），热能交换段（2）连接换热蓄水池（4），换热蓄水池（4）通过循环管路（5）连接高温热泵机组（6）和中温热泵机组（8），高温热泵机组（6）连接加热水箱一（7），中温热泵机组（8）连接加热水箱二（9），加热水箱二（9）位于加热水箱一（7）的上侧，加热水箱二（9）和加热水箱一（7）之间通过带有自动阀门一（10）的管路一连通，加热水箱一（7）通过管路二（16）连接恒温洗浴水箱（11），在管路二（16）上设有循环水泵（17）和自动阀门二（12），在管路二（16）上连接有循环管（18），循环管（18）连接加热水箱二（9），循环管（18）上设有自动阀门三（13），管路二（16）上设水温传感器（14），所述的水温传感器（14）、自动阀门一（10）、自动阀门二（12）、自动阀门三（13）均连接自动监控器（15）。

【技术特征摘要】
1.一种利用矿井热源制取洗浴热水的热泵系统，其特征在于：包括矿井热源区(1)，热能交换段（2），换热蓄水池（4），高温热泵机组（6），中温热泵机组（8），加热水箱一（7）、加热水箱二（9）、恒温洗浴水箱（11）；矿井热源区（1）连接热能交换段（2），热能交换段（2）连接换热蓄水池（4），换热蓄水池（4）通过循环管路（5）连接高温热泵机组（6）和中温热泵机组（8），高温热泵机组（6）连接加热水箱一（7），中温热泵机组（8）连接加热水箱二（9），加热水箱二（9）位于加热水箱一（7）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许太山，李青玲，牛明明，田康，
申请(专利权)人：山西神悦节能技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14