技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種變廢為寶的地下采礦坑道地源采冷、采暖系統(tǒng)。更具體地說(shuō),它涉及利用淺層地能對(duì)室內(nèi)進(jìn)行冬季供暖、夏季供冷的新型永恒可再生能源利用技術(shù)。
背景技術(shù):
人類居住的這個(gè)星球,好像一個(gè)巨大的熱水瓶,外涼內(nèi)熱,而且是越往里溫度越高,人們把蘊(yùn)藏于地球內(nèi)部的熱能稱為地?zé)崮?。淺層地?zé)崮苜Y源開(kāi)發(fā)利用潛力很大,資源的可再生、無(wú)污染的優(yōu)勢(shì),是任何化石燃料所不能替代的。
現(xiàn)有技術(shù)的地能利用技術(shù)主要是兩種:1、水源采集系統(tǒng),這種技術(shù)雖然熱水抽上來(lái)容易,但是回灌下去很難,容易導(dǎo)致地下水系統(tǒng)無(wú)法平衡等環(huán)境問(wèn)題。2、地能熱泵技術(shù)。地能熱泵技術(shù)以近地表層土壤為其吸收熱量或排放熱量的熱源。在冬天,地能熱泵從土壤中吸取熱量,供給熱泵的蒸發(fā)器,經(jīng)壓縮機(jī)提高溫度后,傳到熱泵的冷凝器,向房屋供熱;在夏天,地能熱泵通過(guò)其蒸發(fā)器從房屋內(nèi)吸收熱量,經(jīng)壓縮機(jī)、冷凝器而排放到土壤中。地能熱泵技術(shù),在有地下水源的地方,不需要專門(mén)的地下?lián)Q熱器,可以直接抽取地下水,經(jīng)過(guò)去除雜質(zhì)的處理后,根據(jù)供暖或制冷的目的,送給熱泵的蒸發(fā)器或冷凝器,完成熱量交換后回灌到地下或排放到別的地方。在沒(méi)有水源的地方,熱泵要與土壤交換熱量,就需要設(shè)置專門(mén)的地下?lián)Q熱器。地能熱泵所用的地下?lián)Q熱器是在地面下埋設(shè)的封閉管道回路,這些管路通常由高密度聚氯乙烯或聚丁烯塑料管組成,用泵將換熱介質(zhì)送入這些地下管道與地下土壤進(jìn)行熱量交換,然后回到地面與熱泵進(jìn)行換熱,換熱介質(zhì)通常為水的鹽溶液,封閉在管路系統(tǒng),在地面上的熱泵與地下?lián)Q熱器之間循環(huán)流動(dòng),完成換熱任務(wù)。地能熱泵技術(shù)的缺陷是技術(shù)要求較高,設(shè)備投資較大,需要抽取地下水,容易導(dǎo)致地下水系統(tǒng)無(wú)法平衡,其節(jié)能效果也僅只比電能空調(diào)節(jié)電30%~50%。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足,提供一種變廢為寶的地下采礦坑道地源采冷、采暖系統(tǒng)。
本發(fā)明的一種變廢為寶的地下采礦坑道地源采冷、采暖系統(tǒng),它是一種潔凈、節(jié)能、節(jié)省投資的城鎮(zhèn)地源供冷、供暖系統(tǒng),其技術(shù)要點(diǎn)在于,該系統(tǒng)包括地下采礦坑道空氣采冷、采暖支路、鼓風(fēng)機(jī)、電機(jī)、地源冷、暖空氣輸送管道、地源供冷、供暖入戶系統(tǒng),所述的地源采冷、采暖支路來(lái)自多處地源冷、暖空氣采集點(diǎn),所述的鼓風(fēng)機(jī)是可以給空氣加壓的風(fēng)機(jī),所述的地源冷、暖空氣輸送管道是深埋于地表下5~10米的地層空氣輸送管道,地源冷、暖空氣輸送管道分為干式輸送和濕式輸送兩種模式,在北方干旱地區(qū),地下水位低,地源冷、暖空氣輸送管道為干式輸送模式,在南方,地下水位高,地源冷、暖空氣輸送管道為濕式輸送模式,來(lái)自多處地源冷、暖空氣采集點(diǎn)的冷、暖空氣匯集于鼓風(fēng)機(jī)的入口,地源冷、暖空氣經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的增壓后經(jīng)地源冷、暖空氣輸送管道輸送到居民房屋;所述的地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)包括主進(jìn)風(fēng)管、支進(jìn)風(fēng)管、主出風(fēng)管、支出風(fēng)管、室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口、室內(nèi)出風(fēng)口;地下采礦坑道地源冷、暖空氣經(jīng)采集→經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)加壓→經(jīng)地源冷、暖空氣輸送管道輸送到地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)的主進(jìn)風(fēng)管→支進(jìn)風(fēng)管→室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi),在室內(nèi)完成冷、熱能量交換后的室內(nèi)廢氣經(jīng)室內(nèi)出風(fēng)口→支出風(fēng)管→主出風(fēng)管排出室外。
地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)在房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)冷、熱能量交換的方式除了室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口、室內(nèi)出風(fēng)口這種開(kāi)放式能量交換方式外,還包括暖氣片能量交換方式、地源空調(diào)機(jī)能量交換方式、地下盤(pán)管能量交換方式等封閉式能量交換方式。
廢棄地下采礦坑道遍布各地,廢棄地下采礦坑道是指廢棄不用的煤礦地下采礦坑道、鐵礦地下采礦坑道、銅礦地下采礦坑道......,這些廢棄不用的煤礦地下采礦坑道、鐵礦地下采礦坑道、銅礦地下采礦坑道......多半因?yàn)槊旱V、鐵礦、銅礦無(wú)礦可采而廢棄,這些廢棄不用的煤礦地下采礦坑道、鐵礦地下采礦坑道、銅礦地下采礦坑道......深埋地下幾十米甚至幾百米,有著豐富的,儲(chǔ)藏量極大的地源冷源、熱源,但是迄今為止,這些深埋地下幾十米甚至幾百米的地下采礦坑道的地源采冷、采暖沒(méi)有被很好挖掘。地球蘊(yùn)藏著巨大的能量資源庫(kù),地表以下5~10米的地層溫度常年維持在16℃~18℃,地下采礦坑道地源供冷、供暖系統(tǒng)是以地下采礦坑道地源冷、暖空氣作為能量傳遞介質(zhì),利用地層的冬暖夏涼的特性,通過(guò)提取和釋放地層中的冷量或者熱量,在夏天,實(shí)現(xiàn)居民房屋的降溫供冷,在冬天,實(shí)現(xiàn)居民房屋的升溫供暖。由于地表以下5~10米的地層溫度常年維持在16℃~18℃,所以,地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)居民房屋四季恒溫的效果如同春天一般的溫暖宜人。
本發(fā)明的地下采礦坑道地源供冷、供暖系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果是:1、高效節(jié)能,地球地?zé)豳Y源豐富,戶均耗電量?jī)H一臺(tái)電扇的功率,夏季供冷耗電量?jī)H相當(dāng)于電能空調(diào)耗電量的1/20,冬季耗電量微乎其微;2、無(wú)環(huán)境污染;3、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,4、使用壽命長(zhǎng),一次投資,永久受益;5、不需要抽取地下水,不會(huì)對(duì)地下水的平衡和地下水的品質(zhì)造成任何影響。
附圖說(shuō)明
圖1地下采礦坑道地源供冷、供暖系統(tǒng)示意圖。
圖2地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)運(yùn)行示意圖。
圖3室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口、室內(nèi)出風(fēng)口開(kāi)放式能量交換方式示意圖。
圖4室內(nèi)暖氣片能量交換方式示意圖。
圖5室內(nèi)地源空調(diào)機(jī)能量交換方式示意圖。
圖6室內(nèi)地下盤(pán)管能量交換方式示意圖。
圖中:1.地下采礦坑道空氣采冷采暖支路,2.鼓風(fēng)機(jī),3.地源冷暖空氣輸送管道,4.主進(jìn)風(fēng)管,5.支進(jìn)風(fēng)管,6.主出風(fēng)管,7.支出風(fēng)管,8.室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口,9.室內(nèi)出風(fēng)口,10.房屋,11.地面,12.電風(fēng)扇,13.暖氣片,14.地源空調(diào)機(jī),15.地下盤(pán)管。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
一種變廢為寶的地下采礦坑道地源采冷、采暖系統(tǒng),其技術(shù)要點(diǎn)在于,地下采礦坑道地源供冷、供暖系統(tǒng)包括地下采礦坑道空氣采冷、采暖支路1,鼓風(fēng)機(jī)2,地源冷、暖空氣輸送管道3、地源供冷、供暖入戶系統(tǒng),所述的地源采冷、采暖支路來(lái)自多處地源冷、暖空氣采集點(diǎn),所述的鼓風(fēng)機(jī)2是可以給空氣加壓的風(fēng)機(jī),本實(shí)施例采用的是羅茨鼓風(fēng)機(jī),所述的地源冷、暖空氣輸送管道3是深埋于地表下5~10米的地層空氣輸送管道,地源冷、暖空氣輸送管道3分為干式輸送和濕式輸送兩種模式,在北方干旱地區(qū),地下水位低,地源冷、暖空氣輸送管道3為干式輸送模式,在南方,地下水位高,地源冷、暖空氣輸送管道3為濕式輸送模式,來(lái)自多處地下采礦坑道空氣采冷、采暖支路1的冷、暖空氣匯集于鼓風(fēng)機(jī)2的入口,地下采礦坑道空氣采冷、采暖支路1的空氣經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)2的增壓后經(jīng)地源冷、暖空氣輸送管道3輸送到居民房屋。
地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)包括主進(jìn)風(fēng)管4、支進(jìn)風(fēng)管5、主出風(fēng)管6、支出風(fēng)管7、室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口8、室內(nèi)出風(fēng)口9;地源冷、暖空氣經(jīng)采集支路1→經(jīng)過(guò)羅茨鼓風(fēng)機(jī)2加壓→經(jīng)地源冷、暖空氣輸送管道3輸送到地源供冷、供暖入戶系統(tǒng)的主進(jìn)風(fēng)管4→支進(jìn)風(fēng)管5→室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口8進(jìn)入室內(nèi)10,在室內(nèi)完成冷、熱能量交換后的室內(nèi)廢氣經(jīng)室內(nèi)出風(fēng)口9→支出風(fēng)管7→主出風(fēng)管6排出室外。