一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统的制作方法

1.本实用新型涉及热回收系统技术领域，特别涉及一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统。

背景技术：

2.冬季井口防冻是煤矿安全的一件重要事项，要求控制2℃以上，除井口防冻之外，矿区的生活热水、采暖也需要提供大量稳定热源，目前多采用分布式的形式。位置分散、设备种类多，维护和管理复杂，为解决这一问题，提出一种乏风余热回收的整体式系统，通过分离式热管+分体式空气源热泵的技术吸收乏风中的热量，通过热管导热的方式将一部分乏风的低品位热量直接供给冬季进口防冻用，通过空气源热泵技术进一步提高热源品味并储存在蓄水箱中，供给生活热水、采暖以及动力型热管供热不足时的补充热源，实现低品位热源的深度回收，和多层次的余热利用，为此，我们提出一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统。

技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，为了解决矿上冬季用热设备分散、种类多、管理维护复杂的技术问题。
5.(二)技术方案
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，通过分离式热管加控一源热泵的方式可以实现低品位热源的高效转移、余热多层次利用，系统低能耗运行，该系统主要包括动力型分离式热管冷凝器、重力型热管冷凝器、重力型热管蒸发器、水泵、分体式空气源热泵压缩冷凝机组、分体式空气源热泵蒸发器、动力型分离式热管蒸发器、氟泵、水箱、重力型热管电磁阀组。
8.所述的动力型分离式热管路主要由动力型分离式热管冷凝器、动力型分离式热管蒸发器、氟泵构成，动力型分离式热管冷凝器、动力型分离式热管蒸发器两者是由翅片管式换热器构成。其中动力型分离式热管冷凝器放置新风井入口，并在重力型热管冷凝器之前。
9.所述的分体式空气源热泵路主要由水泵、分体式空气源热泵压缩冷凝机组、分体式空气源热泵蒸发器、水箱构成一套分体式空气源热泵路；其中分体式空气源热泵压缩冷凝机组包括不限于压缩机、水—制冷剂换热器等，放置在靠近乏风出口的机房内；其中分体式空气源热泵蒸发器由翅片管式换热器构成，放置在乏风出口，并在动力型分离式热管蒸发器之前；其中水箱由不锈钢筒体和保温材料构成，筒体上留有分体式空气源热泵的进\出水口，生活用水、采暖用水、补水的接口，也留有重力型分离式热管的上升气管、下降液管接口，水箱放置在靠近新风井的位置，安装位置低于动力型分离式热管冷凝器，同时重力型热管蒸发器放置在水箱内；通过水泵和分体式空气源热泵压缩冷凝机组的运行，实现热量的
转移、提升、储存。
10.所述的重力型热管路，主要由重力型热管冷凝器、重力型热管蒸发器、水箱、重力型热管电磁阀组构成；其中重力型热管冷凝器为翅片管式换热器，放置在新风井，位置位于动力型分离式热管冷凝器之后；其中重力型热管蒸发器沉浸放置在水箱内，材料为不锈钢管套片换热器；其中重力型热管电磁阀组所用电磁阀数量大于等于2个，用于不同环境温度下的能量调节。
11.(三)有益效果
12.1、系统集成度高，可以满足寒冷时矿上的矿井加热、生活用水、采暖用水的热需求，非寒冷时段可以持续为生活、洗浴提供持续热水，并全年均有余热的回收。
13.2、动力型热管对比其他间接换热系统具有换热效率高、换热温差稳定、热流密度高、不冻结、不腐蚀管道、维护简单的优点。
14.3、分体式空气源热泵机组具有低品位热源提升能力、节能效果显著、热回收持续特点，尤其对比其他升温方式具有无污染、运行费用低，且分体式空气源热泵机组吸热侧温度基本全年稳定，有持续的热源可以保证机组更稳定的运行并提供持续的热水。
15.4、重力型热管对比其他换热方式具有无动力运行，理论能效趋近无穷大、热流密度高、不冻结、不腐蚀管道的特点。
附图说明
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
17.图1为本实用新型实施例的热回收系统示意图；
18.图2为本实用新型实施例中动力型分离式热管路示意图；
19.图3为本实用新型实施例中分体式空气源热泵路示意图；
20.图4为本实用新型实施例的热回收系统示意图。
21.图例说明：1、动力型分离式热管冷凝器；2、重力型热管冷凝器；3、重力型热管蒸发器；4、水泵；5、分体式空气源热泵压缩冷凝机组；6、分体式空气源热泵蒸发器；7、动力型分离式热管蒸发器；8、氟泵；9、水箱；10、重力型热管电磁阀组。
具体实施方式
22.本技术实施例通过提供一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，解决矿上冬季用热设备分散、种类多、管理维护复杂的技术问题，在系统集成度高，可以满足寒冷时矿上的矿井加热、生活用水、采暖用水的热需求，非寒冷时段可以持续为生活、洗浴提供持续热水，并全年均有余热的回收；动力型热管对比其他间接换热系统具有换热效率高、换热温差稳定、热流密度高、不冻结、不腐蚀管道、维护简单的优点；分体式空气源热泵机组具有低品位热源提升能力、节能效果显著、热回收持续特点，尤其对比其他升温方式具有无污染、运行费用低，且分体式空气源热泵机组吸热侧温度基本全年稳定，有持续的热源可以保证机组更稳定的运行并提供持续的热水；重力型热管对比其他换热方式具有无动力运行，理论能效趋近无穷大、热流密度高、不冻结、不腐蚀管道的特点。
23.实施例
24.本技术实施例中的技术方案为解决矿上冬季用热设备分散、种类多、管理维护复杂的技术问题，总体思路如下：
25.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，通过分离式热管加控一源热泵的方式可以实现低品位热源的高效转移、余热多层次利用，系统低能耗运行，该系统主要包括动力型分离式热管冷凝器1、重力型热管蒸发器32、重力型热管蒸发器、水泵4、分体式空气源热泵压缩冷凝机组5、分体式空气源热泵蒸发器6、动力型分离式热管蒸发器7、氟泵8、水箱9、重力型热管电磁阀组10。
26.动力型分离式热管路主要由动力型分离式热管冷凝器1、动力型分离式热管蒸发器7、氟泵8构成，动力型分离式热管冷凝器1、动力型分离式热管蒸发器7两者是由翅片管式换热器构成。其中动力型分离式热管冷凝器1放置新风井入口，并在重力型热管蒸发器32之前。
27.分体式空气源热泵路主要由水泵4、分体式空气源热泵压缩冷凝机组5、分体式空气源热泵蒸发器6、水箱9构成一套分体式空气源热泵路；其中分体式空气源热泵压缩冷凝机组5包括不限于压缩机、水—制冷剂换热器等，放置在靠近乏风出口的机房内；其中分体式空气源热泵蒸发器6由翅片管式换热器构成，放置在乏风出口，并在动力型分离式热管蒸发器7之前；其中水箱9由不锈钢筒体和保温材料构成，筒体上留有分体式空气源热泵的进\出水口，生活用水、采暖用水、补水的接口，也留有重力型分离式热管的上升气管、下降液管接口，水箱9放置在靠近新风井的位置，安装位置低于动力型分离式热管冷凝器1，同时重力型热管蒸发器放置在水箱9内；通过水泵4和分体式空气源热泵压缩冷凝机组5的运行，实现热量的转移、提升、储存。
28.重力型热管路，主要由重力型热管蒸发器32、重力型热管蒸发器、水箱9、重力型热管电磁阀组10构成；其中重力型热管蒸发器32为翅片管式换热器，放置在新风井，位置位于动力型分离式热管冷凝器1之后；其中重力型热管蒸发器沉浸放置在水箱9内，材料为不锈钢管套片换热器；其中重力型热管电磁阀组10所用电磁阀数量大于等于2个，用于不同环境温度下的能量调节。
29.在具体实施过程中，当矿上没有用热需求时，此时动力型热管关闭，重力型热管关闭，分体式空气源热泵路根据设定水温确定是否进入蓄热状态；
30.当矿上有井口加热之外的需求时，此时动力型热管关闭，重力型热管关闭，分体式空气源热泵路根据水温反馈情况确定是否进入运行模式；
31.当矿上只有井口加热的需求，此时动力型热管开启，根据新风加热后混风反馈温度判断重力型热管是否运行，如混风温度低重力热管通过电磁阀组的加减载，控制热量的输出，分体式空气源热泵路根据水温反馈情况确定是否进入运行模式；
32.当矿上既有井口加热需求和其他热水需求时，此时动力型热管开启，根据新风加热后混风反馈温度判断重力型热管是否运行(根据混风温度与2℃差值决定电磁阀组的加减载，控制热量输出)，此时分体式空气源热泵路开启。
33.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此
所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

技术特征：

1.一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于，该热回收系统包括：动力型分离式热管路，所述动力型分离式热管路包含动力型分离式热管冷凝器(1)和动力型分离式热管蒸发器(7)，且动力型分离式热管冷凝器(1)和动力型分离式热管蒸发器(7)通过管道连通，其中，所述动力型分离式热管冷凝器(1)放置在新风井入口；分体式空气源热泵路，所述分体式空气源热泵路包含分体式空气源热泵压缩冷凝机组(5)、分体式空气源热泵蒸发器(6)和水箱(9)，且分体式空气源热泵压缩冷凝机组(5)和分体式空气源热泵蒸发器(6)之间以及分体式空气源热泵蒸发器(6)和水箱(9)之间均通过管道连通，其中，所述分体式空气源热泵蒸发器(6)放置在乏风井出口；重力型热管路，所述重力型热管路包含重力型热管冷凝器(2)和重力型热管蒸发器(3)，且重力型热管冷凝器(2)和重力型热管蒸发器(3)通过管道连通，其中，所述重力型热管蒸发器(3)位于水箱(9)的内部。2.如权利要求1所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述水箱(9)包含不锈钢筒体和筒体内壁的保温材料；其中，所述筒体的外部有与分体式空气源热泵压缩冷凝机组(5)连通管进水口和出水口，且分体式空气源热泵压缩冷凝机组(5)与水箱(9)之间连接有水泵(4)。3.如权利要求1所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述动力型分离式热管冷凝器(1)位于重力型热管冷凝器(2)的前端。4.如权利要求1所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述水箱(9)放置在新风井的一侧，且安装位于低于动力型分离式热管冷凝器(1)。5.如权利要求1所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述动力型分离式热管冷凝器(1)和动力型分离式热管蒸发器(7)之间的管路上安装有氟泵(8)。6.如权利要求1所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述重力型热管冷凝器(2)和重力型热管蒸发器(3)之间的管路上安装有重力型热管电磁阀组(10)。7.如权利要求6所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述重力型热管电磁阀组(10)的数量大于等于2个。8.如权利要求1所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，其特征在于：所述分体式空气源热泵蒸发器(6)位于动力型分离式热管蒸发器(7)的前端。

技术总结

本实用新型公开了一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，涉及热回收技术领域，该系统主要包括动力型分离式热管冷凝器、重力型热管冷凝器、重力型热管蒸发器、水泵、分体式空气源热泵压缩冷凝机组、分体式空气源热泵蒸发器、动力型分离式热管蒸发器、氟泵、水箱、重力型热管电磁阀组。本实用新型所述的一种热管与空气源热泵耦合的热回收系统，系统集成度高，可以满足寒冷时矿上的矿井加热、生活用水、采暖用水的热需求，非寒冷时段可以持续为生活、洗浴提供持续热水，并全年均有余热的回收；动力型热管对比其他间接换热系统具有换热效率高、换热温差稳定、热流密度高、不冻结、不腐蚀管道、维护简单的优点。维护简单的优点。维护简单的优点。