专利名称：一种用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，属于矿井节能技术领域。
背景技术：
目前煤矿等采掘业的冬季井口防冻问题通常采用的方法是由燃煤、燃油或燃气锅炉加热室外进风温度到2 5°C再送入井筒内，以避免井口结冰导致人员、设备运输时出现危险。但这种方法需要耗费大量燃料，存在高能耗、高污染、高运行费用的缺点。另外，上仓煤廊等处由于需要设置值班采暖(通常约5 10°C)，也存在高能耗及运行费用问题。为此，目前已出现采用地源热泵等方式进行井口防冻的做法，特别是将温度水平较高的矿井排水或者矿井回风中的较高品位能量进行余热回收，并由热泵转移到进入矿井的空气中，可保持较高的能效比，因此可有效降低锅炉采暖的污染问题及运行费用。但是，通常采用地源热泵的系统由于整个热力系统的实际运行能效比往往较低， 耗电量也较大，从而实际运行费用往往仍然较高，且初投资较大，影响到煤矿的经济效益。
发明内容本实用新型的目的和任务是，针对存在的上述问题，研制一种用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，采用矿井排水、或者矿井回风或者太阳能等自然能源作为主要能源，辅之以少量电能，全面承担井口防冻能耗及上仓煤廊等地表防冻需求。本实用新型的具体描述是一种用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，包括自然能源采集子系统(1)、能量转换子系统(3)和防冻末端子系统(4)三部分，所述的自然能源采集子系统(1)包括矿井回风处理装置(11)，或者包括矿井排水处理装置 (12)，或者包括太阳能集热装置(13)，并通过能量输配管路(2)与能量转换空调装置(31) 的能源输入端相连，能量转换空调装置(31)的能源输出端通过载热管路输送到防冻末端子系统(4)，防冻末端子系统(4)包括进风矿井井筒内的护壁式防冻末端装置(41)，或者包括进风矿井井口上的热风式防冻末端装置(42)，或者包括需要值班采暖的上仓煤廊内的低温辐射型地表防冻末端(43)或进风防冻末端(44)。矿井回风处理装置(11)采用喷淋式空气一水换热结构、空气一空气式换热结构或者空气过滤器结构。能量输配管路(2)采用水管路结构或者风管路结构。能量转换空调装置(31)采用电压缩式热泵，或者吸收式热泵，或者水泵，或者风机。护壁式防冻末端装置(41)的载热环路采用塑料管水管路，或者内有单组分汽液两相介质的金属管路，或者内有多组分汽液两相介质的金属管路。采用这一新型集成系统可实现主要由自然能源承担全面的井口及地表防冻问题， 仅仅需要消耗少量电力或者蒸汽、热水等较高品位的能源，系统设备更加简单可靠，初投资及占用空间更节省，运行费用下降60%以上，实现了采用自然能源解决防冻问题的全新的新能源空调解决方式。现场施工方便，节省人力和时间，实用性强，安全可靠，可在北方地区煤矿等采掘业的井口防冻工程中迅速推广应用。
图1是本实用新型的系统示意图。图1中各部件编号与名称如下自然能源采集子系统1、能量输配管路2、能量转换子系统3、防冻末端子系统4、矿井回风处理装置11、矿井排水处理装置12、太阳能集热装置13、能量转换空调装置31、护壁式防冻末端装置41、热风式防冻末端装置42、低温辐射型地表防冻末端43、进风防冻末端 44、矿井排风出风A、矿井排风B、处理后排风C、矿井排水出水D、矿井直接进风E、矿井冷风进风F、矿井热风进风G、地表防冻送风H。
具体实施方式
图1是本实用新型的具体实施方式
的系统示意图。用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，包括自然能源采集子系统(1 )、 能量转换子系统(3)和防冻末端子系统(4)三部分，所述的自然能源采集子系统(1)包括矿井回风处理装置(11)，和矿井排水处理装置(12)，并通过能量输配管路(2)与能量转换空调装置(31)的能源输入端相连，能量转换空调装置(31)的能源输出端通过载热管路输送到进风矿井井口上的热风式防冻末端装置(42 )。矿井回风处理装置(11)采用喷淋式空气一水换热结构。能量输配管路(2)采用水管路结构。能量转换空调装置(31)采用电压缩式热泵和水泵。
权利要求1.一种用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，其特征在于该新能源空调系统包括自然能源采集子系统(1)、能量转换子系统(3)和防冻末端子系统(4)三部分，所述的自然能源采集子系统(1)包括矿井回风处理装置(11)，或者包括矿井排水处理装置 (12)，或者包括太阳能集热装置(13)，并通过能量输配管路(2)与能量转换空调装置(31) 的能源输入端相连，能量转换空调装置(31)的能源输出端通过载热管路输送到防冻末端子系统(4)，防冻末端子系统(4)包括进风矿井井筒内的护壁式防冻末端装置(41)，或者包括进风矿井井口上的热风式防冻末端装置(42)，或者包括需要值班采暖的上仓煤廊内的低温辐射型地表防冻末端(43)或进风防冻末端(44)。
2.如权利要求1所述的用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，其特征在于所述的矿井回风处理装置(11)采用喷淋式空气一水换热结构、空气一空气式换热结构或者空气过滤器结构。
3.如权利要求1所述的用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，其特征在于所述的能量输配管路(2)采用水管路结构或者风管路结构。
4.如权利要求1所述的用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，其特征在于所述的能量转换空调装置(31)采用电压缩式热泵，或者吸收式热泵，或者水泵，或者风机。
5.如权利要求1所述的用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，其特征在于所述的护壁式防冻末端装置(41)的载热环路采用塑料管水管路，或者内有单组分汽液两相介质的金属管路，或者内有多组分汽液两相介质的金属管路。
专利摘要一种用于矿井井口防冻及地表防冻的新能源空调系统，包括自然能源采集子系统、能量转换子系统和防冻末端子系统三部分组成，其中自然能源采集子系统可吸收矿井排水、矿井回风和太阳能的低品位自然能源，由能量转换空调装置消耗少量电力或高温热能等高品位能源，将该低品位自然能源转换为矿井井口防冻及地表防冻所需能量品位并由载热介质输送到防冻末端装置，满足矿井井口和地表防冻要求。本实用新型克服了原有的采用大量燃料防冻的高能耗、高污染、高运行费用的缺点，与常规的地源热泵防冻系统相比，系统设备更加简单可靠，初投资及占用空间更节省，运行费用下降60%以上，实现了采用自然能源解决防冻问题的全新的新能源空调解决方式。
文档编号E21B36/00GK202187745SQ20112031722
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月27日 优先权日2011年8月27日
发明者张茂勇 申请人:张茂勇