CN207280015U - 一种热量回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热量回收利用系统，包括热源区、位于所述热源区外侧的蓄水池、换热设备和热源利用端；其中，在所述热源区与所述蓄水池之间设置有用于向所述蓄水池供水的第一供水管；在所述蓄水池与所述换热设备之间连接有第二供水管；在所述换热设备与所述热源区之间还设置有用于将热交换后的冷水供给至所述蓄水池供水的回流管；在所述热源利用端与所述换热设备之间设置有循环供水管路；在所述第一供水管上设置有第一供水泵，在所述第二供水管上设置有第二供水泵，在所述循环供水管路上设置有第三供水泵。其可以充分利用地热对用户进行供暖，节约了煤炭等石化资源，充分利用可再生能源，减少对化石能源的依赖程度，具有极其重要的意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及废热利用技术领域，尤其涉及一种热量回收利用系统。
背景技术
随着社会经济的发展，我国的能源需求量一直呈上升趋势，在未来相当长一段时间内，还无法降低对化石能源的依赖程度，尤其是煤炭消费占能源消费的比重居高不下，不可再生资源的承压程度及环境容量压力将严重制约社会经济发展。充分利用可再生能源，减少对化石能源的依赖程度，具有极其重要的意义。
一般来说，浅层地热又名浅层地温能，是指地表以下一定深度范围内(一般为恒温带至200m埋深)，温度低于25℃，在当前技术经济条件下具备开发利用价值的地球内部的热能资源。浅层地热能是地热资源的一部份，也是一种特殊的矿产资源，浅层地热能量主要来源于地球梯度增温。
现有技术中还未开发出使用地热进行供暖的地热利用系统，造成资源浪费。
实用新型内容
本实用新型技术方案提供一种热量回收利用系统，可以充分利用地热对用户进行供暖，节约了煤炭等石化资源，充分利用可再生能源，减少对化石能源的依赖程度，具有极其重要的意义。
本实用新型技术方案提供一种热量回收利用系统，包括具有热水的热源区、位于所述热源区外侧的蓄水池、换热设备和热源利用端；
其中，在所述热源区与所述蓄水池之间设置有用于向所述蓄水池供水的第一供水管；
在所述蓄水池与所述换热设备之间连接有第二供水管；
在所述换热设备与所述热源区之间还设置有用于将热交换后的冷水供给至所述蓄水池供水的回流管；
在所述热源利用端与所述换热设备之间设置有循环供水管路；
在所述第一供水管上设置有第一供水泵，在所述第二供水管上设置有第二供水泵，在所述循环供水管路上设置有第三供水泵。
进一步地，所述换热设备为热交换器。
进一步地，所述换热设备为热泵，所述热泵包括有能够吸热的蒸发器和能够放热的冷凝器；
所述第二供水管与所述蒸发器的进水口连接，所述回流管与所述蒸发器的出水口连接；
所述循环供水管路与所述冷凝器连接。
进一步地，在所述第一供水管上还串联有多个所述第一供水泵。
进一步地，在所述第一供水管上还并联有多个所述第一供水泵。
进一步地，在所述回流管上设置有水轮机，在所述第一供水管上设置有水轮机驱动水泵；
所述水轮机的轮机转轴与所述水轮机驱动水泵的水泵转轴之间通过联轴器连接；
所述水轮机驱动水泵与所述第一供水泵串联连接。
进一步地，在所述回流管上设置有水轮机，在所述第一供水管上设置有水轮机驱动水泵；
所述水轮机的轮机转轴与所述水轮机驱动水泵的水泵转轴之间通过联轴器连接；
所述水轮机驱动水泵与所述第一供水泵并联连接。
进一步地，在所述热源利用端内设置有用户供水管，在所述用户供水管与所述循环供水管路之间设置有用户端热交换器。
进一步地，所述热源区为煤矿采空区。
进一步地，在所述第二供水管内设置有过滤网。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
将热源区(采空区)中的储水直接提升到地面，最大程度地回收浅层地热，被提取后的低温水再回到热源区(采空区)，吸收浅层地热，实现水循环利用，可以充分利用地热对用户进行供暖，节约了煤炭等石化资源，充分利用可再生能源，减少对化石能源的依赖程度，具有极其重要的意义。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的热量回收利用系统的示意图；
图2为用户供水管与循环供水管路之间设置有用户端热交换器的示意图。
附图标记对照表：
1-热源区； 2-蓄水池； 3-换热设备；
31-蒸发器； 32-冷凝器； 4-热源利用端；
41-用户供水管； 42-用户端热交换器； 5-第一供水管；
51-第一供水泵； 52-水轮机驱动水泵； 6-第二供水管；
61-第二供水泵； 7-循环供水管路； 71-第三供水泵；
8-回流管； 81-水轮机； 82-联轴器。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本实用新型中所涉及的热水与冷水仅为相对概念，并不代表水的实际温度，只要水温在0℃以上，都可以被利用，因此都可以被称为热水。
如图1所示，本实用新型一实施例提供一种热量回收利用系统，包括具有热水的热源区1、位于热源区1外侧的蓄水池2、换热设备3和热源利用端4。
其中，在热源区1与蓄水池2之间设置有用于向蓄水池2供水的第一供水管5。在蓄水池2与换热设备3之间连接有第二供水管6。在换热设备3与热源区1之间还设置有用于将热交换后的冷水供给至蓄水池1供水的回流管8。在热源利用端4与换热设备3之间设置有循环供水管路7。
在第一供水管5上设置有第一供水泵51，在第二供水管6上设置有第二供水泵61，在循环供水管路7上设置有第三供水泵71。
也即是，本实用新型提供的热量回收利用系统主要由热源区1、蓄水池2、换热设备3、热源利用端4、第一供水管5、第二供水管6、循环供水管路7、回流管8、第一供水泵51、第二供水泵61和第三供水泵71组成。
热源区1为具有热水的区域，可以为地下具有潜热的区域，例如矿井等，其热水所含有的热量可被利用。
蓄水池2用于容纳从热源区1抽出的热水，并对水进行沉降，使得水中较大的渣滓沉淀至池底，避免堵塞管路。
具体地，开启第一供水泵51，热源区1内的热水经第一供水管5进入蓄水池2内进行沉降。
换热设备3用于与从蓄水池2供给的热水进行热量交换，并将热交换后的热水通过循环供水管路7直接供给至热源利用端4或用户端。同时，热换设备3还用于将热交换后的冷水通过回流管8输送至热源区1内循环吸收热量，重复利用。
具体地，开启第二供水泵61，开启第三供水泵71，蓄水池2内沉降后的热水经第二供水管6进入换热设备3内，换热设备3将热水的部分热量传递至循环供水管路7内进行升温，热水通过循环供水管路7直接供给至热源利用端4或用户端。同时，热换设备3将热交换后的冷水通过回流管8输送至热源区1内循环吸收热量，重复利用。
由此，本实用新型提供的热量回收利用系统，将热源区中的储水直接提升到地面，最大程度地回收浅层地热，被提取后的低温水再回到热源区，吸收浅层地热，实现水循环利用，可以充分利用地热对用户进行供暖，节约了煤炭等石化资源，充分利用可再生能源，减少对化石能源的依赖程度，具有极其重要的意义。
较佳地，换热设备3可以为热交换器。将循环供水管路7中的冷水与第二供水管6中的热水进行热量交换。
较佳地，换热设备3为热泵，热泵包括有能够吸热的蒸发器31和能够放热的冷凝器32。
第二供水管6与蒸发器31的进水口连接，回流管8与蒸发器31的出水口连接，循环供水管路7与冷凝器32连接。
通过热泵可以对水进行加热，进而提升循环供水管路7中的水温。
蒸发器31能够吸热，冷凝器32能够放热，在蒸发器31与冷凝器32之间还连接有真空阀和压缩机，其工作原理为现有技术。
第二供水管6与蒸发器31的进水口连接，回流管8与蒸发器31的出水口连接，蒸发器31将第二供水管6中的热水的部分热量吸收，进入回流管8中的水温较低，然后回到热源区1内重复吸收浅层地热。
循环供水管路7与冷凝器32连接，冷凝器32放热从而将循环供水管路7中的水温加热至预设温度(例如40℃-50℃)，热水经循环供水管路7供给至用户或热源利用端4。
在该过程中，由于前期吸收了第二供水管6中的热水的部分热量，降低了压缩机的能耗，较常规供暖技术可以节能50％-60％，运行费用可以降低约30％-40％。
较佳地，在第一供水管5上还串联有多个第一供水泵51，以提高第一供水管5的供水能力。
较佳地，在第一供水管5上还并联有多个第一供水泵51，在其中一台第一供水泵51损坏时，其余第一供水泵51可以保持系统运转。
较佳地，如图1所示，在回流管8上设置有水轮机81，在第一供水管5上设置有水轮机驱动水泵52。水轮机81的轮机转轴与水轮机驱动水泵52的水泵转轴之间通过联轴器82连接。
水轮机驱动水泵52与第一供水泵51串联连接，以提高第一供水管5的供水能力。
其中，水轮机驱动水泵52为非电力水泵，其由水轮机81驱动，水轮机81将回流管8中的水的势能转换为轮机转轴的转动能，进而通过联轴器82带动水泵转轴转动实现抽水，节约了电能。
当然，水轮机驱动水泵52与第一供水泵51也可采用并联连接，在第一供水泵51出现故障时，水轮机驱动水泵52可以保持系统运转，同理，在水轮机驱动水泵52出现故障时，第一供水泵51可以保持系统运转。
较佳地，如图2所示，在热源利用端4内设置有用户供水管41，在用户供水管41与循环供水管路7之间设置有用户端热交换器42。在该种方式下，循环供水管路7不再直接向用户供热，而是将热量通过用户端热交换器42交换给用户供水管41，由用户供水管41对用户进行供热，方便热源利用端4或用户端内的水管布置，在需要的位置设置用户端热交换器42与循环供水管路7连接即可实现供热。
优选地，热源区1为煤矿采空区。煤炭开采形成巨大的地下空间，尤其是开采形成的采空区，由于长期处于封闭状态，采空区本身形成了一个巨大的低温地热库；另外，采空区由于面积很大，与围岩能够进行充分的热交换，具有大量开发利用浅层地热的潜力，充分利用采空区地热具有非常重要的意义。
较佳地，在第二供水管6内设置有过滤网，过滤水中的杂质，避免造成水管堵塞。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种热量回收利用系统，其特征在于，包括具有热水的热源区、位于所述热源区外侧的蓄水池、换热设备和热源利用端；
其中，在所述热源区与所述蓄水池之间设置有用于向所述蓄水池供水的第一供水管；
在所述蓄水池与所述换热设备之间连接有第二供水管；
在所述换热设备与所述热源区之间还设置有用于将热交换后的冷水供给至所述蓄水池供水的回流管；
在所述热源利用端与所述换热设备之间设置有循环供水管路；
在所述第一供水管上设置有第一供水泵，在所述第二供水管上设置有第二供水泵，在所述循环供水管路上设置有第三供水泵。
2.根据权利要求1所述的热量回收利用系统，其特征在于，所述换热设备为热交换器。
3.根据权利要求1所述的热量回收利用系统，其特征在于，所述换热设备为热泵，所述热泵包括有能够吸热的蒸发器和能够放热的冷凝器；
所述第二供水管与所述蒸发器的进水口连接，所述回流管与所述蒸发器的出水口连接；
所述循环供水管路与所述冷凝器连接。
4.根据权利要求1所述的热量回收利用系统，其特征在于，在所述第一供水管上还串联有多个所述第一供水泵。
5.根据权利要求1所述的热量回收利用系统，其特征在于，在所述第一供水管上还并联有多个所述第一供水泵。
6.根据权利要求1所述的热量回收利用系统，其特征在于，在所述回流管上设置有水轮机，在所述第一供水管上设置有水轮机驱动水泵；
所述水轮机的轮机转轴与所述水轮机驱动水泵的水泵转轴之间通过联轴器连接；
所述水轮机驱动水泵与所述第一供水泵串联连接。
7.根据权利要求6所述的热量回收利用系统，其特征在于，在所述回流管上设置有水轮机，在所述第一供水管上设置有水轮机驱动水泵；
所述水轮机的轮机转轴与所述水轮机驱动水泵的水泵转轴之间通过联轴器连接；
所述水轮机驱动水泵与所述第一供水泵并联连接。
8.根据权利要求1所述的热量回收利用系统，其特征在于，在所述热源利用端内设置有用户供水管，在所述用户供水管与所述循环供水管路之间设置有用户端热交换器。
9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的热量回收利用系统，其特征在于，所述热源区为煤矿采空区。
10.根据权利要求9所述的热量回收利用系统，其特征在于，在所述第二供水管内设置有过滤网。
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| CN201721180304.6U CN207280015U (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 一种热量回收利用系统 |
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| CN109269148A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-25 | 江苏零能冠筑新能源科技有限公司 | 一种零压差无干扰水力热搬运系统 |
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