利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種地熱利用裝置，具體為一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統。為了解決在煤礦抽采瓦斯中地熱利用的問題，包括礦井熱源區，熱能交換段，換熱蓄水池，高溫熱泵機組，中溫熱泵機組，加熱水箱一、加熱水箱二、恒溫洗浴水箱；礦井熱源區連接熱能交換段，熱能交換段連接換熱蓄水池，換熱蓄水池通過循環管路連接熱泵機組，熱泵機組連接加熱水箱，加熱水箱連接恒溫洗浴水箱。本實用新型專利技術在寒冷冬季礦井通風或排水過程中，對排出的空氣和水中的熱能進行充分利用來制取淋浴熱水，同時達到為冷卻水降溫冷卻的目的，節能、環保、智能控制效果顯著。

【技術實現步驟摘要】


本技術涉及一種地熱利用裝置，具體為一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統。

技術介紹

地下礦井生產過程中必須對井下瓦斯氣體進行抽排，瓦斯氣體的抽排通常采用水環式真空泵，水環真空泵采用冷卻水進行密封和冷卻，瓦斯真空泵冷卻水水溫通常在25~35℃之間的范圍內，蘊藏著大量的熱能，本技術試圖通過熱泵技術回收瓦斯泵站冷卻水中的低溫熱能制取洗浴熱水，同時達到為冷卻水冷卻降溫的目的。

技術實現思路

本技術的目的是為了解決在煤礦抽采瓦斯中地熱利用的問題，提供了一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統。
本技術的技術方案是，一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統，包括礦井熱源區，熱能交換段，換熱蓄水池，高溫熱泵機組，中溫熱泵機組，加熱水箱一、加熱水箱二、恒溫洗浴水箱；礦井熱源區連接熱能交換段，熱能交換段連接換熱蓄水池，換熱蓄水池通過循環管路連接高溫熱泵機組和中溫熱泵機組，高溫熱泵機組連接加熱水箱一，中溫熱泵機組連接加熱水箱二，加熱水箱二位于加熱水箱一的上側，加熱水箱二和加熱水箱一之間通過帶有自動閥門一的管路一連通，加熱水箱一通過管路二連接恒溫洗浴水箱，在管路二上設有循環水泵和自動閥門二，在管路二上連接有循環管，循環管連接加熱水箱二，循環管上設有自動閥門三，管路二上設水溫傳感器，所述的水溫傳感器、自動閥門一、自動閥門二、自動閥門三均連接自動監控器。
本技術的工作原理是，通過熱能交換將礦井內的熱量輸送到換熱蓄水池中，然后將蓄水池內水的熱能再被兩個熱泵機組提取，產生的熱水被輸送到洗浴水箱中，同時通過自動控制器控制三個自動閥門，使通入洗浴水箱管路的水溫低于設定溫度時，低溫水自動回流到加熱水箱再加熱。始終保持洗浴水箱恒溫自動供應熱水。
本技術在寒冷冬季礦井通風或排水過程中，對排出的空氣和水中的熱能進行充分利用來制取淋浴熱水，同時達到為冷卻水降溫冷卻的目的，避免在淋浴熱水供應中通過燃煤或大量耗電來加熱地表水，同時本裝置通過水溫自動檢測，實現洗浴熱水的連續恒溫供應，因此節能、環保、智能控制效果顯著。
附圖說明
圖1為本技術的結構示意圖
圖中：1-礦井熱源區、2-熱能交換段、3-熱傳導管、4-換熱蓄水池、5-循環管路、6-高溫熱泵機組、7-加熱水箱一、8-中溫熱泵機組、9-加熱水箱二、10-自動閥門一、11-恒溫洗浴水箱、12-自動閥門二、13-自動閥門三、14-水溫傳感器、15-自動監控器、16-管路二、17-循環水泵、18-循環管。
具體實施方式
如圖1所示意，一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統，包括礦井熱源區1，熱能交換段2，換熱蓄水池4，高溫熱泵機組6，中溫熱泵機組8，加熱水箱一7、加熱水箱二9、恒溫洗浴水箱11；礦井熱源區1連接熱能交換段2，熱能交換段2連接換熱蓄水池4，換熱蓄水池4通過循環管路5連接高溫熱泵機組6和中溫熱泵機組8，高溫熱泵機組6連接加熱水箱一7，中溫熱泵機組8連接加熱水箱二9，加熱水箱二9位于加熱水箱一7的上側，加熱水箱二9和加熱水箱一7之間通過帶有自動閥門一10的管路一連通，加熱水箱一7通過管路二16連接恒溫洗浴水箱11，在管路二16上設有循環水泵17和自動閥門二12，在管路二16上連接有循環管18，循環管18連接加熱水箱二9，循環管18上設有自動閥門三13，管路二16上設水溫傳感器14，所述的水溫傳感器14、自動閥門一10、自動閥門二12、自動閥門三13均連接自動監控器15。
具體工作過程為：礦井熱源區1連接熱能交換段5，實現將井下熱空氣或水與熱傳遞介質的熱能交換，通過熱傳導管3熱能交換后生成的水進入熱能蓄水池4。熱能蓄水池4中的水通過循環水泵及循環管路5進入高溫熱泵機組6、中溫熱泵機組8，兩個熱泵機組工作產生的熱水分別進入加熱水箱一7和加熱水箱9，加熱水箱一7設定的水溫為55℃，加熱水箱二9設定的水溫為45℃。加熱水箱二9中的低溫水可通過自動閥門一10在高度差的作用下流入加熱水箱一7。
加熱水箱一7中的熱水通過循環水泵17及管路二16和自動閥門二12進入恒溫洗浴水箱11，加熱水箱一7中的熱水通過循環水泵及循環管18和自動閥門三13進入加熱水箱二9，管路二16進入恒溫洗浴水箱11之前設置了水溫傳感器14，水溫傳感器14、自動閥門一10、自動閥門二12、自動閥門三13均由自動監控器15控制。
加熱水箱一7連續向恒溫洗浴水箱11中輸入55℃熱水，加熱水箱一7熱水量不足時，加熱水箱二9中的45℃熱水經過自動閥門一10流入加熱水箱一7中。循環水泵17及管路二16進入恒溫洗浴水箱11之前的管路中水溫低于55℃時，自動閥門二12關閉同時自動閥門三13開啟，熱水流回加熱水箱二9中。循環水泵17及管路二16進入恒溫洗浴水箱11之前的管路中水溫達到55℃時，自動閥門二12開啟同時自動閥門三13關閉，熱水輸送進入恒溫洗浴水箱11中。
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【技術保護點】
一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統，其特征在于：包括礦井熱源區(1)，熱能交換段（2），換熱蓄水池（4），高溫熱泵機組（6），中溫熱泵機組（8），加熱水箱一（7）、加熱水箱二（9）、恒溫洗浴水箱（11）；礦井熱源區（1）連接熱能交換段（2），熱能交換段（2）連接換熱蓄水池（4），換熱蓄水池（4）通過循環管路（5）連接高溫熱泵機組（6）和中溫熱泵機組（8），高溫熱泵機組（6）連接加熱水箱一（7），中溫熱泵機組（8）連接加熱水箱二（9），加熱水箱二（9）位于加熱水箱一（7）的上側，加熱水箱二（9）和加熱水箱一（7）之間通過帶有自動閥門一（10）的管路一連通，加熱水箱一（7）通過管路二（16）連接恒溫洗浴水箱（11），在管路二（16）上設有循環水泵（17）和自動閥門二（12），在管路二（16）上連接有循環管（18），循環管（18）連接加熱水箱二（9），循環管（18）上設有自動閥門三（13），管路二（16）上設水溫傳感器（14），所述的水溫傳感器（14）、自動閥門一（10）、自動閥門二（12）、自動閥門三（13）均連接自動監控器（15）。

【技術特征摘要】
1.一種利用礦井熱源制取洗浴熱水的熱泵系統，其特征在于：包括礦井熱源區(1)，熱能交換段（2），換熱蓄水池（4），高溫熱泵機組（6），中溫熱泵機組（8），加熱水箱一（7）、加熱水箱二（9）、恒溫洗浴水箱（11）；礦井熱源區（1）連接熱能交換段（2），熱能交換段（2）連接換熱蓄水池（4），換熱蓄水池（4）通過循環管路（5）連接高溫熱泵機組（6）和中溫熱泵機組（8），高溫熱泵機組（6）連接加熱水箱一（7），中溫熱泵機組（8）連接加熱水箱二（9），加熱水箱二（9）位于加熱水箱一（7）的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許太山，李青玲，牛明明，田康，
申請(專利權)人：山西神悅節能技術有限責任公司，
類型：新型
國別省市：山西;14