基于矿井余热的采暖系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于矿井余热的采暖系统，包括回风换热器、涌水换热器和热泵换热单元；所述回风换热器用于使矿井内的热回风与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井；所述涌水换热器用于使矿井内的涌水与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井；所述热泵换热单元通过热回风和涌水与热泵机组的循环工质进行热交换以提升循环工质温度；本实用新型专利技术公开的基于矿井余热的采暖系统，通过设置多组多种换热器，将矿井的热回风以及涌水的热量充分利用，与新风以及热泵机组进行热交换，实现矿井回风余热以及涌水余热的分级回收利用，达到了节能的目的，降低了运行费用，提高综合能效比。提高综合能效比。提高综合能效比。

【技术实现步骤摘要】
基于矿井余热的采暖系统


[0001]本技术属于煤矿余热利用
，涉及一种基于矿井余热的采暖系统。

技术介绍

[0002]实现“双碳目标”将是中国在未来相当长一段时间的基本国策。而煤矿作为耗能大户，在节能环保领域有很大的提高空间。我国煤炭矿井绝大部分分布在北方寒冷地区，煤炭开采本身就是高能耗作业，例如矿井井筒防冻、供暖以及生活热水等，特别是井筒防冻，能耗通常占到矿区总能耗的40％以上。随着我国节能环保、“双碳目标”不断推进，煤炭的供暖方式也正在发生重大改变，分散式的小型燃煤锅炉被限制使用，煤矿传统的高耗能供暖方式也正面临取缔，故需要一种供暖方式以代替传统的煤炭供暖方式。
[0003]随着煤矿开采深度的增加，煤炭矿井也存在大量的低温余热资源，如煤矿回风、井下涌水等，温度和总量都十分稳定，矿井回风温度一般在15℃～22℃，相对湿度80％～90％，几乎不受季节变化的影响。矿井井筒防冻和室内采暖对供热品质的要求存在较大的差异；井筒防冻只需要将空气温度加热到2℃以上即可，而室内采暖则需要品质较高的热源将室内温度保持在18℃左右；矿井涌水经处理后温度一般在20℃左右。矿井回风以及涌水作为稳定可靠的优质热源，直接排出矿井则会造成资源的浪费。
[0004]有鉴于此，需要一种采暖系统解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为解决以上问题，本技术提供了一种基于矿井余热的采暖系统，通过设置多组换热器，将矿井的热回风以及涌水的热量充分利用，与新风以及热泵机组进行热交换，实现矿井回风余热以及涌水余热的分级回收利用，达到了节能的目的，降低了运行费用，提高综合能效比。
[0006]本技术一种基于矿井余热的采暖系统，包括：
[0007]回风换热器，所述回风换热器用于使矿井内的热回风与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井；
[0008]涌水换热器，所述涌水换热器用于使矿井内的涌水与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井；
[0009]热泵换热单元，所述热泵换热单元包括热泵机组、回风余热换热器和涌水余热换热器，所述热泵机组具有循环工质，热回风与冷新风经所述回风换热器换热后进入所述回风余热换热器与热泵机组的循环工质换热提升循环工质温度后排出；涌水与冷新风经所述涌水换热器换热后进入所述涌水余热换热器与热泵机组的循环工质换热提升循环工质温度后排出。
[0010]进一步，所述热泵机组包括按照工作流程依次设置的蒸发器、压缩机和冷凝器，所述冷凝器分别对应的与回风余热换热器和涌水余热换热器连接以使得所述循环工质分别对应的与热回风和涌水发生热交换。
[0011]进一步，所述回风换热器具有热风入口Ⅰ和热风出口Ⅰ，所述回风余热换热器具有热风入口Ⅱ和热风出口Ⅱ，所述热风出口Ⅰ和热风入口Ⅱ相连通。
[0012]进一步，所述涌水换热器具有涌水入口Ⅰ和涌水出口Ⅰ，所述涌水余热换热器具有涌水入口Ⅱ和涌水出口Ⅱ，所述涌水出口Ⅰ和涌水入口Ⅱ相连通。
[0013]进一步，还包括热新风主管，所述回风换热器具有新风入口Ⅰ和新风出口Ⅰ，所述涌水换热器具有新风入口Ⅱ和新风出口Ⅱ，所述新风出口Ⅰ和新风出口Ⅱ均与新风主管相连通，被加热的新风分别由新风出口Ⅰ和新风出口Ⅱ流出进入所述新风主管，再由新风主管流入矿井。
[0014]进一步，所述热泵机组还包括蓄热器，所述热泵机组内流通有用于为用户供暖的供暖工质，所述供暖工质在热泵机内与循环工质发生热交换以使得供暖工质达到供暖标准，部分供暖工质直接用于供暖，剩余供暖工质流入蓄热器。
[0015]本技术的有益效果：
[0016]本技术公开了一种基于矿井余热的采暖系统，本技术公开的基于矿井余热的采暖系统，通过设置多组多种换热器，将矿井的热回风以及涌水的热量充分利用，与新风以及热泵机组进行热交换，实现矿井回风余热以及涌水余热的分级回收利用，达到了节能的目的，降低了运行费用，提高综合能效比。
附图说明
[0017]图1为本技术流程示意图。
具体实施方式
[0018]图1为本技术流程示意图。需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本实施例中，回风换热器为风
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风换热器、回风余热换热器和涌水换热器为水
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风换热器，涌水余热换热器为水
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水换热器，此为本
技术人员可以理解的技术手段，在此不赘述。
[0019]如图所示，本技术一种基于矿井余热的采暖系统，包括：
[0020]回风换热器1，所述回风换热器1用于使矿井5内的热回风与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井5；
[0021]涌水换热器2，所述涌水换热器2用于使矿井5内的涌水与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井5；
[0022]热泵换热单元，所述热泵换热单元包括热泵机组、回风余热换热器3和涌水余热换热器4，所述热泵机组具有循环工质，热回风与冷新风经所述回风换热器1换热后进入所述回风余热换热器3与热泵机组的循环工质换热提升循环工质温度后排出；涌水与冷新风经所述涌水换热器2换热后进入所述涌水余热换热器4与热泵机组的循环工质换热提升循环工质温度后排出。
[0023]本实施例中，所述热泵机组包括按照工作流程依次设置的蒸发器8、压缩机9和冷凝器10，所述冷凝器10分别对应的与回风余热换热器3和涌水余热换热器4连接以使得所述
循环工质分别对应的与热回风和涌水发生热交换，需要注意的是，此处的热回风和涌水是加热新风后还存有余热的热回风和涌水。热泵机组内还流通有用于为用户11供暖的供暖工质，热泵机组工作时，循环工质经压缩机9压缩形成高压蒸汽，高压蒸汽流入冷凝器10后冷凝释放潜热，将供暖工质(常为水)加热后输送至用户11，实现供暖的目的，完成供暖后的供暖工质被送回冷凝器10，完成供暖侧的循环；进入冷凝器10的高压蒸汽冷凝后变回液态的循环工质并进入蒸发器8，循环工质在蒸发器8内吸收热量蒸发变为气态后再进入压缩机9，如此完成制热循环，此为本
技术人员能够理解的技术方法，在此不赘述。在利用矿井5的热回风和涌水加热新风时，将新风加热至矿井5进风最低温度要求后，热回风温度通常由15
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22℃下降至8℃
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10℃，涌水温度通常由20℃
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26℃降至15℃，此时的热回风和涌水还有大量的余热，因此本技术将前述的余热也利用起来，用于加热循环工质，可以有效提升进入蒸发器8的循环工质的温度，降低了蒸发器8的热量输出，节约了成本，也提高了能源利用率。
[0024]本实施例中，所述回风换热器1具有热风入口Ⅰ101和热风出口Ⅰ1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于矿井余热的采暖系统，其特征在于：包括：回风换热器，所述回风换热器用于使矿井内的热回风与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井；涌水换热器，所述涌水换热器用于使矿井内的涌水与冷新风进行热交换，热交换后的冷新风提高温度后进入矿井；热泵换热单元，所述热泵换热单元包括热泵机组、回风余热换热器和涌水余热换热器，所述热泵机组具有循环工质，热回风与冷新风经所述回风换热器换热后进入所述回风余热换热器与热泵机组的循环工质换热提升循环工质温度后排出；涌水与冷新风经所述涌水换热器换热后进入所述涌水余热换热器与热泵机组的循环工质换热提升循环工质温度后排出。2.根据权利要求1所述的基于矿井余热的采暖系统，其特征在于：所述热泵机组包括按照工作流程依次设置的蒸发器、压缩机和冷凝器，所述冷凝器分别对应的与回风余热换热器和涌水余热换热器连接以使得所述循环工质分别对应的与热回风和涌水发生热交换。3.根据权利要求1所述的基于矿井余热的采暖系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孜虎，张巍，杨青，史建荣，刘军义，
申请(专利权)人：宁夏青鑫天一节能环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：