一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統的製作方法
2024-02-23 22:58:15 1
專利名稱：一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，屬於礦井節能技術領域。
背景技術：
目前煤礦等採掘業的冬季井口防凍問題通常採用的方法是由燃煤、燃油或燃氣鍋爐加熱室外進風溫度到2 5°C再送入井筒內，以避免井口結冰導致人員、設備運輸時出現危險。但這種方法需要耗費大量燃料，存在高能耗、高汙染、高運行費用的缺點。另外，上倉煤廊等處由於需要設置值班採暖(通常約5 10°C)，也存在高能耗及運行費用問題。為此，目前已出現採用地源熱泵等方式進行井口防凍的做法，特別是將溫度水平較高的礦井排水或者礦井迴風中的較高品位能量進行餘熱回收，並由熱泵轉移到進入礦井的空氣中，可保持較高的能效比，因此可有效降低鍋爐採暖的汙染問題及運行費用。但是，通常採用地源熱泵的系統由於整個熱力系統的實際運行能效比往往較低， 耗電量也較大，從而實際運行費用往往仍然較高，且初投資較大，影響到煤礦的經濟效益。
發明內容本實用新型的目的和任務是，針對存在的上述問題，研製一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，採用礦井排水、或者礦井迴風或者太陽能等自然能源作為主要能源，輔之以少量電能，全面承擔井口防凍能耗及上倉煤廊等地表防凍需求。本實用新型的具體描述是一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，包括自然能源採集子系統(1)、能量轉換子系統(3)和防凍末端子系統(4)三部分，所述的自然能源採集子系統(1)包括礦井迴風處理裝置(11)，或者包括礦井排水處理裝置 (12)，或者包括太陽能集熱裝置(13)，並通過能量輸配管路(2)與能量轉換空調裝置(31) 的能源輸入端相連，能量轉換空調裝置(31)的能源輸出端通過載熱管路輸送到防凍末端子系統(4)，防凍末端子系統(4)包括進風礦井井筒內的護壁式防凍末端裝置(41)，或者包括進風礦井井口上的熱風式防凍末端裝置(42)，或者包括需要值班採暖的上倉煤廊內的低溫輻射型地表防凍末端(43)或進風防凍末端(44)。礦井迴風處理裝置(11)採用噴淋式空氣一水換熱結構、空氣一空氣式換熱結構或者空氣過濾器結構。能量輸配管路(2)採用水管路結構或者風管路結構。能量轉換空調裝置(31)採用電壓縮式熱泵，或者吸收式熱泵，或者水泵，或者風機。護壁式防凍末端裝置(41)的載熱環路採用塑料管水管路，或者內有單組分汽液兩相介質的金屬管路，或者內有多組分汽液兩相介質的金屬管路。採用這一新型集成系統可實現主要由自然能源承擔全面的井口及地表防凍問題， 僅僅需要消耗少量電力或者蒸汽、熱水等較高品位的能源，系統設備更加簡單可靠，初投資及佔用空間更節省，運行費用下降60%以上，實現了採用自然能源解決防凍問題的全新的新能源空調解決方式。現場施工方便，節省人力和時間，實用性強，安全可靠，可在北方地區煤礦等採掘業的井口防凍工程中迅速推廣應用。
圖1是本實用新型的系統示意圖。圖1中各部件編號與名稱如下自然能源採集子系統1、能量輸配管路2、能量轉換子系統3、防凍末端子系統4、礦井迴風處理裝置11、礦井排水處理裝置12、太陽能集熱裝置13、能量轉換空調裝置31、護壁式防凍末端裝置41、熱風式防凍末端裝置42、低溫輻射型地表防凍末端43、進風防凍末端 44、礦井排風出風A、礦井排風B、處理後排風C、礦井排水出水D、礦井直接進風E、礦井冷風進風F、礦井熱風進風G、地表防凍送風H。
具體實施方式
圖1是本實用新型的具體實施方式
的系統示意圖。用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，包括自然能源採集子系統(1 )、 能量轉換子系統(3)和防凍末端子系統(4)三部分，所述的自然能源採集子系統(1)包括礦井迴風處理裝置(11)，和礦井排水處理裝置(12)，並通過能量輸配管路(2)與能量轉換空調裝置(31)的能源輸入端相連，能量轉換空調裝置(31)的能源輸出端通過載熱管路輸送到進風礦井井口上的熱風式防凍末端裝置(42 )。礦井迴風處理裝置(11)採用噴淋式空氣一水換熱結構。能量輸配管路(2)採用水管路結構。能量轉換空調裝置(31)採用電壓縮式熱泵和水泵。
權利要求1.一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，其特徵在於該新能源空調系統包括自然能源採集子系統(1)、能量轉換子系統(3)和防凍末端子系統(4)三部分，所述的自然能源採集子系統(1)包括礦井迴風處理裝置(11)，或者包括礦井排水處理裝置 (12)，或者包括太陽能集熱裝置(13)，並通過能量輸配管路(2)與能量轉換空調裝置(31) 的能源輸入端相連，能量轉換空調裝置(31)的能源輸出端通過載熱管路輸送到防凍末端子系統(4)，防凍末端子系統(4)包括進風礦井井筒內的護壁式防凍末端裝置(41)，或者包括進風礦井井口上的熱風式防凍末端裝置(42)，或者包括需要值班採暖的上倉煤廊內的低溫輻射型地表防凍末端(43)或進風防凍末端(44)。
2.如權利要求1所述的用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，其特徵在於所述的礦井迴風處理裝置(11)採用噴淋式空氣一水換熱結構、空氣一空氣式換熱結構或者空氣過濾器結構。
3.如權利要求1所述的用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，其特徵在於所述的能量輸配管路(2)採用水管路結構或者風管路結構。
4.如權利要求1所述的用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，其特徵在於所述的能量轉換空調裝置(31)採用電壓縮式熱泵，或者吸收式熱泵，或者水泵，或者風機。
5.如權利要求1所述的用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，其特徵在於所述的護壁式防凍末端裝置(41)的載熱環路採用塑料管水管路，或者內有單組分汽液兩相介質的金屬管路，或者內有多組分汽液兩相介質的金屬管路。
專利摘要一種用於礦井井口防凍及地表防凍的新能源空調系統，包括自然能源採集子系統、能量轉換子系統和防凍末端子系統三部分組成，其中自然能源採集子系統可吸收礦井排水、礦井迴風和太陽能的低品位自然能源，由能量轉換空調裝置消耗少量電力或高溫熱能等高品位能源，將該低品位自然能源轉換為礦井井口防凍及地表防凍所需能量品位並由載熱介質輸送到防凍末端裝置，滿足礦井井口和地表防凍要求。本實用新型克服了原有的採用大量燃料防凍的高能耗、高汙染、高運行費用的缺點，與常規的地源熱泵防凍系統相比，系統設備更加簡單可靠，初投資及佔用空間更節省，運行費用下降60%以上，實現了採用自然能源解決防凍問題的全新的新能源空調解決方式。
文檔編號E21B36/00GK202187745SQ20112031722
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月27日 優先權日2011年8月27日
發明者張茂勇 申請人:張茂勇