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1、10申请公布号CN102518461A43申请公布日20120627CN102518461ACN102518461A21申请号201110397356X22申请日20111202E21F1/00200601E21F16/00200601F28C3/06200601F28D7/00200601F25B30/0620060171申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号申请人重庆同方国新能源规划研究院有限公司72发明人吴华新夏万峡74专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所普通合伙11201代理人廖元秋54发明名称一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统57摘要本发明涉及一种煤矿低位次生热。
2、能资源化利用系统，属于余热资源化利用技术领域，该系统包括热交换塔，矿井涌水利用子系统与矿井排风利用子系统三部分；热交换塔由依次连通的扩散段、直接接触式换热段和间接接触式换热段组成；矿井涌水水源热泵子系统包括矿井涌水沉降池；通过管道连接的矿井涌水经提升泵，依次连接在矿井涌水沉降池的下部的旋流除污器、喷淋循环泵和水源热泵；矿井排风空气源热泵子系统包括置于热交换塔间接接触式换热段入口处的除尘挡水板以及置于间接接触式换热段内部的铜管翅片管式换热器，以及通过制冷剂管道与间接接触式换热段相连的空气源热泵。两个子系统通过直接接触式换热段的喷淋过程实现了矿井涌水和矿井排风的搭配互补使用，该系统不仅节能，而且具。
3、有减少矿井排风的粉尘污染与腐蚀性气体排放的环保功能。51INTCL权利要求书1页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图1页1/1页21一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统结构，该系统包括热交换塔，矿井涌水利用子系统与矿井排风利用子系统三部分；热交换塔设置在矿井已有的排风塔上，由从下至上依次连通的扩散段、直接接触式换热段和间接接触式换热段组成；其中，扩散段的入口处设置散流器；直接接触式换热段的入口处设置整流格栅，出口处设置喷淋管和喷嘴，直接接触式换热段的壁面设有多个电动窗；还包括在排风塔底部设有集水坑；矿井涌水水源热泵子系统包括矿井涌水沉。
4、降池；通过管道连接于矿井涌水沉降池上部的矿井涌水经提升泵；通过管道依次连接在矿井涌水沉降池的下部出水口的旋流除污器、喷淋循环泵和水源热泵；水源热泵的矿井涌水侧的出水管道分为两支，一支是连接喷淋管道的供水管，另一支是安装有调节阀的排水管；通过调节阀控制其开度就可以控制排水量与喷淋水量的比例；水源热泵另一侧连接用户侧的供、回水管道；矿井涌水沉降池还用管道与集水坑相连。空气源热泵子系统包括置于热交换塔间接接触式换热段入口处的除尘挡水板以及置于间接接触式换热段内部的铜管翅片管式换热器，以及通过制冷剂管道与间接接触式换热段相连的空气源热泵，空气源热泵的另一侧连接用户的供、回水管道。2根据权利要求1所述系。
5、统，其特征在于，所述空气源热泵是分体式的。3根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述水源热泵与空气源热泵均是能制热、制冷的双工况热泵。4根据权利要求1所述系统，其特征在于，在所述矿井涌水沉降池底部设有潜水排污泵。5根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述铜管翅片管式换热器采用大间距的铜管翅片管式换热器，换热器内的制冷工质为R22，R143A制冷剂；大间距铜管翅片管式换热器采用V字型排列的翅片管或W字型排列的翅片管或V字型与W字型排列的翅片管的组合的翅片，翅片间距为46MM。6根据权利要求书15任意一项所述的系统，其特征在于，所述热交换塔为立式或卧式结构；热交换塔的扩散段的横截面为渐扩的圆形或正。
6、方形结构，直接接触式换热段和间接接触式换热段横截面为圆形或矩形结构。权利要求书CN102518461A1/7页3一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统技术领域0001本发明属于余热资源化利用技术领域，特别涉及一种以煤矿的矿井涌水和矿井排风作为热泵低温热、冷源的煤矿低位次生热能的综合利用系统。背景技术0002煤炭在中国的能源产业与消费结构中占70，中国经济发展所需的能源较多的依赖煤炭，自2001年以来中国煤炭需求年增长率为12，煤炭在中国的能源供给中的比例与数量占有绝对的优势地位，煤炭行业也是中国首屈一指的战略性行业。煤炭行业不仅为社会提供能源，同时煤炭的生产过程中也能耗巨大，现在煤炭储量日益减。
7、少和人们的环境保护意识日益加强，促使人们要减少常规能源的消耗，寻找开发利用可再生能源作为常规能源的替代。0003煤矿的低位次生热能是伴随着煤矿生产过程产生的热能，主要是矿井涌水与矿井排风。矿井在开采过程中，都会有一定的废水涌入巷道，其水源主要是大气降水、地表水、断层水、裂隙水、含水层水和采空区积水，据统计中国平均每开采1T原煤需排放2T废水，而且水量随着矿井生产规模的不断扩大和开采时间的增长会逐渐加大；同时，为保证煤矿的生产安全对矿井采掘工作面的人员进行通风就会产生大量的矿井排风，煤矿的规模越大，矿井排风的排风量越大，排风井数越多。中国多数煤矿的矿井水的常年温度为22，矿井回风流常年温度在18。
8、28左右，湿度在90以上，均是非常良好的低品位能源，特别是在我国的夏热冬冷地区，可作为热泵系统的冬、夏季的热源与冷源使用在冬季作为低温热源制取热，供办公、生活区的采暖、洗浴与生产区域的井口保温使用；在夏季作为低温冷源制取冷，供办公区空调使用。这些低位次生热能既可用来可替代地面热水锅炉与制冷机房，又可用来改善井下的温度、湿度环境，从而降低和减少矿山企业冬季使用锅炉所增加的能耗和污染与夏季制冷的电耗，具有非常广泛的应用前景。0004中国专利200720043354X公开了一种矿井回风热能提取装置，在矿井的排风塔中设置喷淋装置，使排风的热能转移到水中，并以水作为水源热泵的热冷源。从原理上看，以这种方。
9、式从矿井排风中提取热量是可行的，但实际中还存在一些技术问题需要解决。如现有矿井排风塔的设计时，并没有考虑为喷淋换热创造条件，实测的排风塔风速在1025M/S之间。空气高速流动的动能，会将常规喷淋装置喷出的水滴雾全部或部分吹出排风塔，不仅大量失水，而且造成回收的热量大量丢失，为克服这一缺点，只能采用大水流直淋的换热方式；但是排风塔的高度有限，直淋的换热方式在较对小空间与时间内完成换热过程，热交换过程并不充分，系统的高效率难于保证。虽然专利2009200212635为创造更合理的气水换热进行了工艺的改进利用水源热泵提供的低温冷水对全部矿井排风进行三级高密度的逆向喷淋，但是三级高密度的逆向喷淋的水苗。
10、阻力较大，影响了排风塔的正常排风，同时在排风塔上设置了盖板，改变了排风井的结构，涉及到了煤矿的生产人员的安全，也是排风塔设计规范所不允许的。0005综上，现有煤矿低位次生热能利用过程中普遍存在的工艺过程不适合现有的热能说明书CN102518461A2/7页4利用设备换热的工艺条件，而普遍存在的系统效率低、资源单一使用的不足。发明内容0006本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提出一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统，可对矿井涌水和矿井排风综合利用，既适应了矿井涌水和矿井排风的工况，又将矿井涌水和矿井排风实现搭配，互补使用，系统具有高效、节能、环保的特点。0007本发明是通过如下技术措施。
11、实现的0008本发明提出的一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统，特征在于不仅实现了矿井涌水的利用和矿井排风的有效利用，还通过热交换塔的直接接触式换热段的喷淋过程实现了矿井涌水和矿井排风的搭配互补使用。0009矿井涌水利用子系统的特征是由井下排水泵、沉降水池、旋流除砂器、加压泵和水源热泵组成的矿井涌水利用系统，这些设备通过管道顺序相连，水源热泵矿井水排出管道分为两个分支，一个分支作为喷淋设备的供水管，另一分支作为矿井水的排水管，排水管上具有调节阀门，通过控制其开度就可以控制排水量与喷淋水量的比例。0010矿井排风利用子系统的特征是在已有的矿井排风塔上，构建有利于换热工况的热交换塔，热交换塔可分。
12、为三段排风扩散段、排风直接接触式换热段和排风间接接触式换热段。其中，散流器安装于排风扩散段；整流格栅安装于排风直接接触式换热段的下部，喷头安装于排风直接接触式换热段的上部，并且在排风直接接触式换热段的四周安装有电动旋起外窗；间接接触式换热段的入口处设置除尘挡风板，将空气源热泵的蒸发器或冷凝器安装于排风间接接触式换热段的内部。空气源热泵除蒸发器或冷凝器外，接于排风间接接触式换热段的外部。0011本发明的特点及有益效果0012本发明实现了矿井涌水的和矿井排风这两种煤矿低位次生热能资源的综合利用，创新点在于利用了矿井涌水水源热泵的排水，将矿井排风在直接接触式换热段预先得到处理除去煤尘与腐蚀性气体与热。
13、利用，之后再通过空气源热泵的方式将矿井排风进一步利用。双工况的水源热泵与空气源热泵可将矿井涌水实现了温降温升利用，降低升高涌水温度，为喷淋直接接触式换热过程制造了冷媒热媒，可实现与矿井排风的接触式换热，将矿井排风的温度降低提升。过程中不仅冷媒热媒的温度升高降低，可循环使用，还可将矿井排风温度进行预先降低升高，为下一步利用间接接触式换热创造了低温，净化了矿井排风，从而实现了矿井排风的大温差深度利用。实际上对于矿井涌水的和矿井排风的初温大体上是相等的。过程中，首先将矿井涌水进行了利用，矿井涌水温降温升后，再喷淋于直接接触换热段。对于矿井排风的直接接触换热相当于预先生产了冷媒热媒，将矿井排风的热利用。
14、分为了两个阶段直接接触式换热与间接接触式换热，从而实现了矿井排风的大温差，热能的深度提取与利用。0013本发明适应了矿井排风工况。通常按照矿井设计规范设计与施工的排风扩散竖井，在实际的运行中实测的排风速度为1025M/S之间。喷嘴喷出的水将有很大一部分要扩散到空中，使得矿井排风与喷淋水交换的热量很大一部分没有被利用。本发明通过新建换热塔，在扩散段将使热交换塔的水力半径扩大2倍以上，横截面积扩大4倍以上，塔内的风速将降到256M/之间。此风速条件不仅有利于直接接触式换热过程，还与翅片管式说明书CN102518461A3/7页5换热器的翅片侧常用工况一致，接近于空调喷水室的空气风速。因此，新建的换。
15、热塔使得矿井排风的换热工况得到了满足，为稳定的提取矿井排风余热创造了条件。另外，矿井安全规范规定，煤矿在生产过程中有不定期的反风要求，本发明当风机反转时，电动窗将自动由关闭状态开启，从而保障了煤矿煤矿安全生产的要求。0014此外，新建换热塔的换热顺序合理，先直接接触式换热，再间接接触式换热。因为，矿井的排风一般含有一定的粉尘小煤粒与一定量的腐蚀性气体。喷淋作用可以将其全部或大部分除去，防止堵塞与腐蚀间接式翅片管式换热器。0015因此本发明专利与中国专利2009200212635相比较，不仅进一步适应了矿井排风的工况，还实现了矿井涌水与矿井排风的综合利用，不单单具有煤矿低位次生热能热利用的节能意。
16、义，同时还具有减少矿井排风的粉尘与腐蚀性气体排放的环保意义。附图说明0016图1为本发明系统的实施例的结构示意图。具体实施方式0017下面结合附图及实施例来说明本发明的结构，工作原理与过程0018本发明提出的一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统结构如图1所示，该系统包括热交换塔，矿井涌水利用子系统与矿井排风利用子系统三部分组成。0019热交换塔设置在矿井已有的排风塔1上，由从下至上依次连通的扩散段2、直接接触式换热段3和间接接触式换热段4组成；其中，扩散段2的入口处下端设置散流器5；直接接触式换热段3的入口处设置整流格栅6，出口处设置喷淋管7和喷嘴8，直接接触式换热段3的壁面设有多个电动窗1。
17、0；间接接触式换热段4内安装有除尘挡水板19和铜管翅片管式换热器20；排风塔1底部设有集水坑11，集水坑11用管道与矿井涌水沉降池13相连。0020矿井涌水水源热泵子系统包括矿井涌水沉降池13；通过管道连接于矿井涌水沉降池13上部的矿井涌水经提升泵12；通过管道依次连接在矿井涌水沉降池13的下部出水口的旋流除污器14、喷淋循环泵15和水源热泵16；水源热泵16的矿井涌水侧的出水管道分为两支，一支是连接喷淋管道7的供水管，另一支是安装有调节阀17的排水管；通过调节阀17控制其开度就可以控制排水量与喷淋水量的比例；水源热泵16另一侧连接用户侧的供、回水管道。0021矿井排风空气源热泵子系统包括置于。
18、热交换塔间接接触式换热段4入口处的除尘挡水板19以及置于间接接触式换热段4内部的铜管翅片管式换热器20，以及通过制冷剂管道与间接接触式换热段4相连的空气源热泵21，空气源热泵21的另一侧连接用户的供、回水管道。0022本发明系统的各部件的具体实现方式及功能分别说明如下热交换塔为砖混、钢混结构或全钢结构，可为立式或卧式结构。其中的扩散段2的横截面为渐扩的圆形、正方形或类似结构，直接接触式换热段3和间接接触式换热段4横截面可为圆形或矩形结构。0023扩散段2入口处设置的散流器5采用钢制、塑料或铝合金材质制成，为常规散流器产品，其中，扩散段2的有效面积率为3060之间或扩散角度为060之间，散流器说。
19、明书CN102518461A4/7页6的叶片将集中的排风按扩散段2的扩散角扩散开，散流器的压降与噪声控制满足常规散流器产品的国家技术标准的主要技术性能；0024直接接触式换热段3的入口处设置的整流格栅6采用钢制、塑料、玻璃钢以及不饱和聚酯树脂材料制作，栅格可为蜂窝、网格或圆孔形状；出口处设置的喷淋管7为镀锌钢管或塑料管，喷嘴8为满足国标技术要求的不锈钢Y1、BTL或FL型的常规技术产品，直接接触式换热段3的壁面设置的可随矿井排风风机9采用常规矿井排风风机产品反转时自动开启的电动窗10采用上旋窗，开窗器为链式或推轴结构；0025本发明的集水坑11采用防水型的砖混、混凝土结构或钢板材质内衬防水材料。
20、制作，容量按照喷淋循环泵半小时流量计算；矿井涌水沉降池13采用钢筋混凝土结构，容量按照矿井排水泵的不小于两个小时流量计算，以保证充分的沉降时间；0026其中，整流格栅6中的平行板，对扩散的矿井排风进行整流，使矿井排风恢复流向，平行于平行板流动。0027间接接触式换热段4入口段安装的除尘挡水板19采用一个“”型波纹板的常规产品，经过除尘挡水板使矿井排风的流动方向发生改变，煤炭小颗粒与水粒子由于惯性被阻挡去除。内部安装的铜管翅片管式换热器20采用大间距的铜管翅片管式换热器，换热器内的制冷工质为R22，R143A等制冷剂。本发明中的大间距铜管翅片管式换热器的翅片间距为46MM，通常矿井排风的粒径为0。
21、51MM以下，翅片间距为煤粒径48倍。采用V字型排列的翅片管或W字型排列的翅片管或V字型与W字型排列的翅片管的组合。0028水源热泵16与空气源热泵21均采用可以制热、制冷的常规双工况热泵的符合国家相关技术标准的常规产品，其中，空气源热泵21是分体式的，以便于铜管翅片管式换热器置于间接接触式换热段4内部，铜管翅片管式换热器在空气源热泵的制热工况时，作为蒸发器使用，在制冷工况时作为冷凝器使用。0029矿井涌水水源热泵子系统工作时，矿井涌水由提升泵12通过管道连接于矿井涌水沉降池13；矿井涌水沉降池13的下部出水口通过管道顺序连接有旋流除污器14、喷淋循环泵15、水源热泵16；水源热泵矿井涌水侧的。
22、出水管道分为两支，一支是喷淋管道7的供水管，另一支是安装有调节阀17的排水管；用户侧的供、回水管道分别与水源热泵相连接。其中，提升泵12为符合技术要求与国标的污水潜水泵的常规产品，喷淋循环泵15符合技术要求与国标的立式或卧式水泵的常规产品，调节阀17为常规的具有等比例特性或抛物特性的手动、自动流量调节阀门；旋流除污器14选用立式旋流结构的国标技术产品。0030矿井排风空气源热泵子系统工作时，将的铜管翅片管式换热器20置于新建热交换塔间接接触式换热段4的内部，制冷剂管道分别与换热器20及空气源热泵21相连，另一侧用户的供、回水管道分别与空气源热泵21相连接。0031矿井涌水沉降池13的底部还可设。
23、有潜水排污泵18常规产品，可将沉积于池底的煤、泥颗粒及时的定期排除。0032本发明提出的一种煤矿低位次生热能资源化综合利用系统，不仅实现了矿井涌水和矿井排风搭配，互补的综合利用，而且提高了矿井涌水的利用率和适应了矿井排风的工况，具有节能，环保，高效的特点。0033本系统的应用实施例一，用于当水源热泵与空气源热泵均处于制热状态的冬季工况，其工作原理与过程为说明书CN102518461A5/7页70034矿井涌水通过水源热泵子系统的利用过程为常年18的矿井涌水经提升泵从井下提升到沉降池中，矿井涌水伴随煤矿的开采过程产生，水中混有小的煤粒和灰尘，先在沉降池中沉降2个小时左右，被沉降下来的煤炭颗粒由沉。
24、降池底的潜水排污泵按时定期自动排除。沉降后的矿井涌水经过旋流除砂器进一步的将涌水中的煤炭小颗粒清除，达到水源热泵进水水质的要求后，作为水源热泵的低温热源，经过喷淋循环泵进入水源热泵的蒸发器制热工况，蒸发器中的制冷机吸收矿井涌水的热量，矿井涌水的温度由18降为12。在水源热泵蒸发器中的制冷剂吸收了矿井涌水的热量，利用压缩机做功，将汽态的制冷剂变为液态，温度升高，通过冷凝器将热量传递给用户侧，通常工况可制取进口40，出口45的热水，可应用于寒冷地区提供办公、生活区的采暖、洗浴与生产区域的井口保温的热水。0035由于来自同一矿井的矿井涌水与矿井排风的温度基本一致或温差稳定在一定的范围内，这就给二者的。
25、综合利用提供了可能。本发明系统将设计工况降为12的矿井涌水，通过调节阀门17控制排水量与喷淋水量的比例，将排水分为两部分，一部分作为冷源水，通过管道连接于换热塔的直接接触式换热段的喷淋管和喷嘴；另一部分被排掉了，同常规水源热泵技术。0036矿井排风是通过换热塔的直接接触式换热段以及间接接触式换热段的空气源热泵子系统被分步加以利用的，其过程为0037矿井排风经由排风风机的抽吸作用通过原有的矿井排风塔，在新建的换热塔中其余热才会得到充分利用。因为按照矿井设计规范设计的矿井排风塔中的排风速度很大，风速一般为1025M/S，不适宜直接或间接的换热工况，所以先将矿井排风引入热交换塔的排风扩散段，排风经过。
26、散流器时，散流器的叶片将集中的排风按计算得到的扩散角度扩散开。排风在截面不断扩大的扩散塔中的流速逐渐降低，当热交换塔的水力半径扩大2倍以上，横截面积扩大4倍以上，塔内的风速将降到256M/之间。在此流速下，排风携带液滴的能力降低，风速接近于空调喷水室的设计风速，可实现高效的直接接触式换热，同时此风速也在组合式空调的设计风速范围内，亦可以实现高效的间接接触式换热。矿井排风经过排风扩散段后流速降低到设计热交换塔有利于换热过程的风速后，才进入直接接触式换热段。在直接接触式换热段的入口设有整流格栅，起到均匀排风，为直接接触式换热过程创造良好工况条件的作用。0038例如，在直接接触式换热段18的矿井排风。
27、自下而上的与喷嘴8喷淋出的经过热量提取的12的矿井涌水实现逆流接触式换热过程。其中，喷嘴形式的选择、喷淋水的粒径与喷淋角度都需要根据实际的设计工况条件确定。在充分接触的理想换热条件下，矿井排风被绝热等焓的降温加湿，出口温度等于喷淋水的温度12；矿井涌水被矿井排风加热，终温等于矿井排风的初温18，落入排风塔底部的集水坑。集水坑有管道与矿井涌水沉降池相连，吸收到矿井排风的热量的喷淋水与矿井涌水混合，进入水源热泵，实现再次循环利用。0039在间接接触式换热段，被加湿的12的矿井排风先要通过具有一个波纹结构的除尘挡水板。因为虽然经过喷淋水的洗涤与吸附作用，排风中的绝大部分煤炭颗粒与腐蚀性气体会被去除。。
28、但是，由于排风具有一定的流速，不仅会携带有少量的剩余煤炭小颗粒，还会携带有直接接触式换热过程产生的水粒子。经过除尘挡水板使矿井排风的流动方向发生说明书CN102518461A6/7页8改变，煤炭小颗粒与水粒子由于惯性撞到除尘挡水板上，被阻挡从排风中去除掉。净化后的12的矿井排风再与空气源热泵的蒸发器换热。在一定的换热面积下，换热量由蒸发器中的制冷剂的温度决定，即通过控制制冷剂的温度，可以得到需要降低的排风温度，为了防止制冷剂分配不均结霜，影响系统正常工作，通常排风温度不低于2。由于矿井排风的一般相对湿度较大，相对湿度可达到90左右，在经过喷淋，相对湿度已经接近100，提取排风余热量的过程相当于。
29、降温除湿过程，因此将在蒸发器的表面凝结大量的水，对蒸发器的表面具有冲洗的自洁功能。空气源热泵源蒸发器中的制冷剂吸收了矿井排风的热量，利用压缩机做功，将汽态的制冷剂变为液态，温度升高，通过冷凝器将热量传递给用户侧，制取进口40，出口45的热水，亦可应用于寒冷地区提供办公、生活区的采暖、洗浴与生产区域的井口保温用热水。0040在本实施实例一中，对于矿井涌水与矿井排风的利用过程与结果是对于水源热泵子系统通过提取矿井涌水的余热从18降至12，制取了进口40，出口45的热水；12涌水一部分被排掉，另一部分作为余热吸收载体，在热交换塔中的直接接触式换热段吸收矿井排风的余热，在充分换热的理想条件下，排风温度。
30、从18降至12，18喷淋水被重复循环利用，提取余热，该过程同时起到了净化排风的作用。净化后的排风被空气源热泵可由12降到2，同时制取进口40，出口45的热水。00412、当水源热泵与空气源热泵均处于制冷状态的夏季工况，其工作原理与过程为0042对于矿井涌水与矿井排风的利用过程与结果是对于水源热泵子系统通过提取矿井涌水的温度从18升至29，制取了进口12，出口7的冷水，供给办公区域空调使用。29涌水一部分被排掉，另一部分作为余冷吸收载体，在热交换塔中的直接接触式换热段吸收矿井排风的余冷，在充分换热的理想条件下，排风温度从18升至29，喷淋水温度降至18，再度被重复循环利用，提取余冷，该过程同时起。
31、到了净化排风的作用。净化后的排风被空气源热泵可由29升到35，同时制取进口12，出口7的冷水，供给办公区域空调使用。00433、当水源热泵与空气源热泵均处于过度季节，既可以制冷、又可以制热的工况，其工作原理与过程又可以分为两种工作状况0044一种是水源热泵子系统制热，空气源热泵子系统制冷工况，适用于过渡季节中制冷量大于制热量的系统工作状况。0045在此工况下的工作原理为水源热泵子系统利用矿井涌水作为低温热源制取热量，属于常规的水源热泵系统。但水源热泵系统的排水温度更低，有利于提高空气源热泵系统的制冷效率，这部分排水与矿井排风一起作为空气源热泵子系统的低温冷源。0046工作过程为水源热泵子系统通。
32、过提取矿井涌水的余热从18降至12，制取了进口40，出口45的热水；12涌水一部分被排掉，另一部分作为余热吸收载体，在热交换塔中的直接接触式换热段吸收矿井排风的余热，升温后18喷淋水被水源热泵子系统重复循环利用提取余热。排风温度从18降至12，排风被空气源热泵提取冷量，可由12升到28，空气源热泵制取进口12，出口7的冷水。0047另一种是水源热泵子系统制冷，空气源热泵子系统制热工况，适用于过渡季节中制热量大于制冷量的系统工作状况。0048在此工况下的工作原理为水源热泵子系统利用矿井涌水作为低温冷源制取冷说明书CN102518461A7/7页9量，属于常规的水源热泵系统的制冷工况。但水源热泵系。
33、统的排水温度更高，有利于提高空气源热泵系统的制热效率，这部分排水与矿井排风一起作为空气源热泵子系统的低温热源。0049工作过程为水源热泵子系统通过提取矿井涌水的低温冷量从18升至29，制取了进口12，出口7的冷水；29涌水一部分被排掉，另一部分作为余热，向矿井排风散热，降温后18喷淋水被水源热泵子系统重复循环利用提取余热。排风温度从18升至29，排风被空气源热泵提取热量，可由29降到12，空气源热泵制取进口40，出口45的热水。0050可见，上述的两种工况，都是以热交换塔的直接接触式喷淋换热段为中心，将水源热泵排水的余冷第一种工况或余热第二种工况，均是比矿井排风更好的冷源与热源，从而让空气源热泵子系统获得了更好的换热条件，实现了全热回收，获得了更高的工作效率，更节能。说明书CN102518461A1/1页10图1说明书附图CN102518461A10。