矿井尾水、乏风的循环利用

应用背景
目前，我国的能源主要以煤炭为主，在煤矿的开采中排出矿井水和乏风是必然的，排水量大，风量足，排水温度常年基本维持15℃，乏风温度在26℃，因此矿井生产中排出了巨大的低温热能。我公司的煤矿排水热能综合利用技术正是以矿井排水作为低温热源，将其转变为有用的高温热源，用于满足煤矿工业广场地面建筑采暖、制冷、井筒防冻、生活热水。从而可以取消燃煤锅炉，实现煤矿不燃煤。煤矿通过利用本项技术后，将大大的减少采暖空调的运行费用，相比于原来的锅炉加传统空调的方式，约能节省运行费用40%～60%。

应用技术
1、污水源热泵技术
污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统，消耗少量电能，在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来，为用户供热，夏季则把室内的热量“提取”出来，释放到水中，从而降低室温，达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量（电能）吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源，而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。 
污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物；间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后，再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。
2、空气源热泵技术
空气源热泵内专置一种吸热介质——冷媒，它在液化的状态下低于零下20℃，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使水温升高，达到制热水的目的。

工作过程
1. 低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q1
2. 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空气中吸收的热量Q1，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2）；
3. 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到55℃（最高达65℃）直接进入保温水箱储存起来供用户使用；
4. 放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构，节流降压......如此不间断进行循环。

热泵系统的亮点
 亮点一：先进
 热泵系统是目前国际最先进科技的前沿技术，系统集成优化技术,更加强了系统的节能使用效果，已成功推广应用各个行业领域，以及世界各国，在我国各个地区也开始了大规模的应用推广。国家重点工程国家大剧院、国家体育馆、奥运村、陆军航空兵学院等工程均采用水源热泵系统。
 亮点二：一套设备，三种功能，节省投资费用 
 热泵系统一种设备，能够满足一般情况下冬季冷风加热、夏季热风制冷、一年四季供为矿上工作人员供应生活热水。且不需要燃气入网费。
 亮点三：节能
 使用热泵系统冬季制热效率可达一比四（与水源相关）以上，夏季制冷效率可达一比五，甚至一比六（与水源相关）。比冷水机组加燃气锅炉组合方式每年节约大量的运行费用。
亮点四：环保
热泵系统利用水源中蕴含的巨大低品位能源，这种能源是清洁的可再生能源，是国家大力推荐的替代能源，其清洁、环保深刻符合建设和谐社会这一主题。
亮点五：美观 
热泵系统只需设简单的机房，无其他附属设施，所有室外供管线全部采用地下铺设，而传统供热方式的锅炉房需设较高的烟囱，冷水机组需设冷却塔，严重影响整个大楼外部环境。
亮点六：控制简单，管理安全
机组采用高效的系统控制软件，系统运行可根据末端负荷分级调节，运行管理方便，机房只需管理人员1人。且运行过程无高温、高压气体产生，是最安全的供暖冷方式。

改造后效果
解决煤矿供热采暖、空调制冷、生活热水、井筒防冻等多项需求，实现出煤不烧煤，废气零排放。