The utility model relates to an underground abandoned mine and roadway cooling storage system and its use method, which belongs to the field of abandoned mine and green energy development and utilization. Through ground heat exchange system, the cooling capacity of ground natural cold source in winter is transferred to the cooling medium, and then the cooling medium is transferred to the storage medium of underground energy storage system by the cooling medium passing through the heat exchange coil. The cold storage medium consists of sand and stone and a small amount of circulating water. When the system is cooled, the underground energy storage medium transfers the cooling capacity to the cooling medium through the heat exchange coil, and then transfers the cooling capacity to the ground or underground users by the cooling medium. Through the control of the valve, the functions of cold storage and cooling at the same time can be realized, and the ground cooling source can be directly used by underground users. The structure is simple and easy to use, the storage capacity is large, the efficiency is high, the effective space is not occupied, and the abandoned space and green energy are fully utilized in the mining area.
【技术实现步骤摘要】
一种地下废弃井巷储冷系统及使用方法
本专利技术设计一种地下废弃井巷储冷系统及使用方法，属废弃矿井及绿色能源开发利用领域。
技术介绍
矿田开采多处在偏远郊区，矿区地面构筑物制冷及井下降温需求基本依靠耗电或其他化石能源提供，生产成本高，环境压力大。其中井下降温系统由于特殊的工作环境导致其散冷凝热困难、耗电量高、效果差、结构复杂；如何选用合适的冷源是井下降温系统面临的主要难题。开发、利用自然绿色冷源是井下降温系统的首选方案，但自然冷源普遍存在季节性问题，解决这一问题的常用手段是采用蓄冷技术。目前已有的地面建筑储冷技术主要采用在建筑内部设置储冷箱，利用水或其他相变材料对人工制冷机组的冷量进行储存，该系统普遍存在占用面积大、换热效率低下、耗能高等缺点。矿区内一般均有大量的废弃井巷空间，利用其储能具有良好的发展前景。井下储冷系统体积庞大，如果采用砂石等固态介质储冷则换热效率低下，采用液态材质则又存在泄露、淹井的安全危险。基于此，本专利技术提供一种在矿区废弃井巷内设置的储冷系统，该系统在废弃巷道内设置储冷构筑物，采用岩石与少量水作为储冷介质，利用水定期往复循环增强系统的换热效率...
【技术保护点】
1.一种地下废弃井巷蓄冷系统，其特征在于：它包括地面换热设备（1）、储能系统（2）和地下换热设备（3），其中地面换热设备（1）、储能系统（2）和地下换热设备（3）之间通过地面冷源供水管（20）和地面冷源回水管（21）相互连接；所述地面换热设备（1）通过两根管路与地面冷源供水管（20）相连接，两根管路上分别设有控制阀门n（19）和控制阀门k（16），控制阀门n（19）与控制阀门k（16）之间设有控制阀门o（22），控制阀门k（16）的管路上顺序设有循环水泵a（25）和温度监控设备a（34），地面换热设备（1）通过两根管路与地面冷源回水管（21）相连接，两根管路上分别设有控制阀...
【技术特征摘要】
1.一种地下废弃井巷蓄冷系统，其特征在于：它包括地面换热设备（1）、储能系统（2）和地下换热设备（3），其中地面换热设备（1）、储能系统（2）和地下换热设备（3）之间通过地面冷源供水管（20）和地面冷源回水管（21）相互连接；所述地面换热设备（1）通过两根管路与地面冷源供水管（20）相连接，两根管路上分别设有控制阀门n（19）和控制阀门k（16），控制阀门n（19）与控制阀门k（16）之间设有控制阀门o（22），控制阀门k（16）的管路上顺序设有循环水泵a（25）和温度监控设备a（34），地面换热设备（1）通过两根管路与地面冷源回水管（21）相连接，两根管路上分别设有控制阀门l（17）和控制阀门m（18），控制阀门l（17）与控制阀门m（18）之间设有控制阀门p（23），地面冷源回水管（21）的出口处设有温度监控设备b（35）；所述储能系统（2）设置于废弃井巷地下空间（32）内，储能系统（2）内设有多支换热盘管，多支换热盘管与废弃井巷地下空间（32）壁之间填充有储能介质（31）；多支换热盘管的两端分别通过管路与深入地下的地面冷源供水管（20）和地面冷源回水管（21）相互连接，多支换热盘管包括多支换热盘管a（29）和多支换热盘管b（33），多支换热盘管a（29）和多支换热盘管b（33）之间交替设置，数量根据需要设计；换热盘管a（29）与地面冷源供水管（20）连接的管路上设有控制阀门a（4），换热盘管a（29）与地面冷源回水管（21）连接的管路上设有控制阀门b（5），换热盘管b（33）与地面冷源供水管（20）连接的管路上设有控制阀门e（8），换热盘管b（33）与地面冷源回水管（21）连接的管路上设有控制阀门f（9），控制阀门a（4）与控制阀门e（8）之间的地面冷源供水管（20）上设有控制阀门c（6），控制阀门b（5）与控制阀门f（9）之间的地面冷源回水管（21）上设有控制阀门d（7），储能系统（2）上通过管路还连接有循环水系统；所述地下换热设备（3）两侧分别通过管路与地面冷源供水管（20）和地面冷源回水管（21）相连接，其中与地面冷源供水管（20）连接的管路上设有控制阀门（12），与地面冷源回水管（21）相连接的管路上设有控制阀门（13），控制阀门（13）与换热设备（3）之间的管路上顺序设有循环水泵b（26）和温度监控设备c（36），地下换热设备（3）设有地下用户回水管（14）和地下用户供水管（15）；所述地面换热设备（1）通过地面冷源供水管（20）和地面冷源回水管（21）与地下储能系统（2）中的多支换热盘管a（29）中设置有载冷介质（24）循环连接；地下换热设备（3）通过管路与地下储能系统（2）中的多支换热盘管b（33）中设置有载冷介质（24）循环连接。2.根据权利要求1所述的地下废弃井巷蓄冷系统，其特征在于：所述储能系统（2）设置于废弃井巷地下空间（32）内，废弃井巷地下空间（32）四周为废弃巷道围岩（30），其中储能系统（2）包括顶部便于开合的储能系统维护结构（27），储能系统维护结构（27）内设有与储能系统维护结构（27）匹配的防水保温结构层（28）。3.根据权利要求2所述的地下废弃井巷蓄冷系统，其特征在于：所述储能系统围护结构（27）为封闭空间，沿井巷布置，根据井巷的空间，储能系统围护结构（27）的长度为1m-10000m，高为废弃井巷空间（32）高度的1/2-4/5，宽度为废弃井巷宽的1/2-2/3。4.根据权利要求1所述的地下废弃井巷蓄冷系统，其特征在于：所述循环水系统包括循环水泵c（37），循环水泵c（37）的进水管和出水管分别通过管路与储能系统维护结构（27）内相连接，储能介质（31）中在换热盘管a（29）两侧分别设有过滤设备进出水口a（40）和过滤设备进出水口b（41），过滤设备进出水口a（40）和过滤设备进出水口b（41）通过管路分别与循环水泵c（37）的入水口相连接，储能介质（31）中在换热盘管b（33）两侧分别设有过滤设备进出水口c（42）和过滤设备进出水口d（43），过滤设备进出水口c（42）和过滤设备进出水口d（43）分别通过管路与循环水泵c（37）的出水口相连接，其中过...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴学慧，陈凡，高涛，魏京胜，孙猛，岳丰田，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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