CN207065930U - 一种煤矸石堆场水源热泵系统 - Google Patents
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Abstract
一种煤矸石堆场水源热泵系统，包括煤矸石堆场换热系统、水源热泵机组、板式换热机组及空调末端系统。所述的煤矸石堆场水源热泵系统，可以充分利用煤矸石的氧化发出的热量，将煤矸石堆场内部的热量不断的转移至外界水中，使热量难以发生积聚，避免了煤矸石自燃的发生，并可以向外界用户高效的供暖或提供热水。本实用新型可以充分利用煤矸石的氧化发出的热量，将煤矸石堆场内部的热量不断的转移至外界水中，使热量难以发生积聚，避免了煤矸石自燃的发生，并可以向外界用户高效的供暖或提供热水。大幅度降低了供暖（供热水）的能源成本，节能环保，具有很强的经济性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种新型的煤矸石堆场的水源热泵热水系统。
背景技术
水源热泵是依靠热泵机组内部制冷剂循环，从源侧载冷剂（或水）中吸收热量，经热泵机组升温后向用户供热或供热水。
利用煤矸石堆场的内部氧化发热作为热源对用户进行供暖或供热水，可以大幅度减少能源的消耗，可以实现了废热的回收利用，变废为宝，属于可再生能源，也是新型的可再生清洁能源利用技术。
煤矸石是煤炭开采与加工过程中产生和排放的固体废弃物，其产量约占煤炭产量的10％。近年来，随着采煤机械化程度的不断提高，煤矸石的排放量逐年增加，大量煤矸石的堆积现已形成大小数千座矸石山，更为严重的是在空气的长期氧化作用下矸石山会发生自燃，煤矸石山的自燃不仅会产生大量的 SO2、CO、H2S等有毒有害气体，污染大气环境，危害人民健康，更有可能引发爆炸等破坏性更大的灾害。煤矸石堆场一旦自燃，灭火十分困难，耗资巨大。
发明内容
为了降低煤矸石堆场发热温度，避免煤矸石堆场自燃现象，本发明提供一种煤矸石堆场水源热泵系统，可以充分利用煤矸石堆场的内部氧化发热作为热源对用户进行供暖或供热水。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：利用煤矸石的氧化发出的热量，将煤矸石堆场内部的热量不断的转移至外界水中，向外界用户供暖或提供热水。
一种煤矸石堆场水源热泵系统，包括煤矸石堆场换热系统、水源热泵机组、板式换热机组及空调末端系统。
所述的煤矸石堆场换热系统由若干的换热管组成，若干的换热管一端通过进水管并经过截止阀连接到分水器上，换热管的另一端通过出水管并经过截止阀连接到集水器上。
煤矸石堆场在煤矸石头堆放或后期施工过程中，向施工好的多个钻孔内分别植入换热管，相邻换热管的间距为2米，第一排换热管与第二排换热管错位；换热管的长度略低于设计堆场填埋深度。若干换热管形成网格式吸热降温区。当煤矸石堆场内部热量积聚温度升高时，可以通过换热管组向源侧载冷剂传热。从而达到预防煤矸石堆场自燃的目的。
所述水源热泵机组可以是一台，也可以是几台水源热泵机组的串联或并联。水源热泵机组的蒸发器进出水经过截止阀与回水管相连，进出水截止阀之间连接有旁通阀。水源热泵机组的冷凝器进出水经过截止阀与用户侧供水回管相连，进出水截止阀之间连接有旁通阀。
所述板式换热机组的一次侧进水口与源侧水泵相连，二次侧的进水口与用户侧水泵相连。
所述换热管由进水管、出水管、换热管壳体、支撑支架及换热管端部组成，可以方便换热管的施工。
有益效果：与现有水源热泵技术相比，本发明将煤矸石堆场的内部降温与水源热泵技术进行有机结合，充分高效利用市政中水中的热能，大幅度降低了供暖（供冷）的能源成本，有效利用了氧化发热的余热资源，同时煤矸石堆场的内部蓄热条件被破坏，温度不断降低，避免了自燃 的发生 , 既而实现了煤矸石山自燃的预防节能环保，施工简单、安全可靠、维护费用低，具有很好的推广应用价值。
本发明将煤矸石堆场的内部降温与水源热泵技术进行有机结合，充分高效利用市政水中的热能，大幅度降低了供暖（供冷）的能源成本，有效利用了氧化发热的余热资源，同时煤矸石堆场的内部蓄热条件被破坏，温度不断降低，避免了自燃的发生 , 实现了煤矸石山自燃的预防节能环保，施工简单、安全可靠、维护费用低，具有很好的推广应用价值。
附图说明
图1是一种煤矸石堆场水源热泵系统的系统流程图。
图2是煤矸石堆场换热系统的排布流程图。
图3是换热管的结构图。
图中，1、供回水干管，2、供水截止阀，3、回水截止阀，4、源侧进出水截止阀，5、水源热泵机组，6、热水侧进出水截止阀，7、水源热泵热水侧旁通阀，8、空调末端系统， 9、源侧水泵，10、热水侧板换旁通阀，11、板式换热机组，12、源侧板换旁通阀，13、换热管，14、进水管，15、出水管，16、第一截止阀，17、集水器，18、集水器出水阀，19、分水器，20、分水器进水阀，21、第二截止阀，22、进水管，23、外壳体，24、出水管，25、支撑支架，26、水源热泵源侧换热管端部，27、旁通阀。
具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种煤矸石堆场水源热泵系统，包括煤矸石堆场换热系统、水源热泵机组5、板式换热机组11及空调末端系统8。所述的煤矸石堆场水源热泵系统，可以充分利用煤矸石的氧化发出的热量，将煤矸石堆场内部的热量不断的转移至外界水中，使热量难以发生积聚，避免了煤矸石自燃的发生，并可以向外界用户高效的供暖或提供热水。
所述水源热泵机组5可以是一台，也可以是几台水源热泵机组的串联或并联。水源热泵机组5的蒸发器进出水经过截止阀4与回水管相连，进出水截止阀4之间连接有旁通阀。水源热泵机组5的冷凝器进出水经过截止阀6与用户侧供水回管相连，进出水截止阀6之间连接有旁通阀7。
所述板式换热机组11的一次侧进水口与源侧水泵9相连，二次侧的进水口与用户侧水泵29相连。
如图2所示，煤矸石堆场换热系统由若干的换热管13组成，若干的换热管13一端通过进水管14并经过截止阀19连接到分水器21上，换热管13的另一端通过出水管15并经过截止阀16连接到集水器17上。
煤矸石堆场在煤矸石堆放或后期施工过程中，向施工好的多个钻孔内分别植入换热管13（相邻钻孔之间的间距相等，第一排钻孔与第二排钻孔错位），相邻换热管13之间的间距相等，第一排换热管与第二排换热管错位，每个换热管的间距为2米，换热管13的长度略低于设计堆场填埋深度。若干换热管13形成网格式吸热降温区。当煤矸石堆场内部热量积聚温度升高时，可以通过换热管13组向源侧载冷剂传热。从而达到预防煤矸石堆场自燃的目的。
如图3所示，所述换热管13由进水管22、出水管24、换热管壳体23、支撑支架25及换热管端部26组成，可以方便换热管的施工。
进水管22通入换热管壳体23的内腔，出水管24设置在换热管壳体23的上部，换热管壳体23的下部为锥形尖端，若干支持支架支撑在进水管与换热管壳体23之间。
Claims (6)
1.一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：利用煤矸石的氧化发出的热量，将煤矸石堆场内部的热量不断的转移至外界水中，向外界用户供暖或提供热水。
2.根据权利要求1所述的一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：包括煤矸石堆场换热系统、水源热泵机组（5）、板式换热机组（11）及空调末端系统（8）；水源热泵机组（5）与板式换热机组（11）通过管路、阀门连接；板式换热机组（11）与空调末端系统（8）通过管路、水泵连接；
煤矸石堆场换热系统通过回水截止阀（3）和供水截止阀（2）和供回水干管（1）相连，在供回水干管（1）管路中，分别连接有板式换热机组（11）、水源热泵机组（5）和空调末端系统（8）。
3.根据权利要求1所述的一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：所述的煤矸石堆场换热系统由若干的换热管（13）组成，若干的换热管（13）一端通过进水管（14）并经过截止阀（19）连接到分水器（21）上，换热管（13）的另一端通过出水管（15）并经过截止阀（16）连接到集水器（17）上。
4.根据权利要求1所述的一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：所述水源热泵机组（5）可以是一台，也可以是几台水源热泵机组的串联或并联；水源热泵机组（5）的蒸发器进出水经过截止阀（4）与回水管相连，进出水截止阀（4）之间连接有旁通阀（8）；水源热泵机组（5）的冷凝器进出水经过截止阀（6）与用户侧供水回管相连，进出水截止阀（6）之间连接有旁通阀（7）。
5.根据权利要求1所述的一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：所述板式换热机组（11）的一次侧进水口与源侧水泵（9）相连，二次侧的进水口与用户侧水泵(29) 相连。
6.根据权利要求1所述的一种煤矸石堆场水源热泵系统，其特征在于：所述换热管（13）由进水管（22）、出水管（24）、换热管壳体（23）、支撑支架（25）及换热管端部（26）组成，方便换热管的施工。
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| CN201720640208.9U CN207065930U (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 一种煤矸石堆场水源热泵系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107289671A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-10-24 | 山西文龙中美环能科技股份有限公司 | 一种煤矸石堆场水源热泵系统 |
| RU200907U1 (ru) * | 2020-07-22 | 2020-11-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Устройство для охлаждения складируемого угля на теплоэлектростанциях |
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