[实用新型]一种基于煤矸石的地热利用系统

说明书

本实用新型公开了一种基于煤矸石的地热利用系统，其包括循环管路，循环水泵及地源热泵机组；所述循环管路迂回盘绕、水平设置，其上堆放有煤矸石；所述循环水泵设置在煤矸石堆的外侧，其通过循环管路与地源热泵机组连接；水平堆放在煤矸石内的循环管路获取地热并通过循环管路内的循环介质与地源热泵机组热交换，所述地源热泵机组将低品位热能提升为高品位热能。本实用新型提供的一种基于煤矸石的地热利用系统，其结构合理，循环管路水平铺设并在其上堆放煤矸石，循环管路与循环水泵及地源热泵机组形成闭环的循环系统，减少了开挖或打井等工序，降低了地热利用的投资成本，具有良好的推广价值。

技术领域

本实用新型属于地热开发及利用技术领域，涉及一种基于煤矸石的地热利用系统。

背景技术

随着煤、石油等传统能源的大量开采和应用，资源逐渐枯竭。地热能作为可再生新能源，具有资源潜力巨大、分布广泛、安全稳定、经济高效等优点，已成为我国重点研究开发的可再生清洁能源。

煤矸石对矿区环境造成污染和危害，采煤形成的煤矸石山，压占、破坏土地，污染环境。矸石山自燃、粉尘也会对大气造成污染。对煤矸石山治理通常是利用煤矸石进行填埋矿坑、低洼地带等，处理煤矸石的同时又可以增加可利用土地。

地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的能效比达到了4以上，也就是说消耗1KWh的能量，用户可得到4KWh以上的热量或冷量。

地源热泵机组系统通过室外地源换热系统吸收地表地热资源，通常采用埋管，利用管道内水与地下水、土壤等进行换热。埋管形式一般是垂直埋管，垂直埋管通常安装在地下50-150m深处，因此，在地热利用系统建设期间，需要开挖或钻井等作业，无形中增加了施工建设成本，不利于地热资源的利用推广。

因此，亟需设计一种基于煤矸石的地热利用系统，解决存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供的一种基于煤矸石的地热利用系统，其结构合理，循环管路水平铺设并在其上堆放煤矸石，循环管路与循环水泵及地源热泵机组形成闭环的循环系统，减少了开挖或打井等工序，降低了地热利用的投资成本，具有良好的推广价值。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于煤矸石的地热利用系统，其具体包括循环管路，循环水泵及地源热泵机组；所述循环管路迂回盘绕、水平设置，其上堆放有煤矸石；所述循环水泵设置在煤矸石堆的外侧，其通过循环管路与地源热泵机组连接；水平堆放在煤矸石内的循环管路获取地热并通过循环管路内的循环介质与地源热泵机组热交换，所述地源热泵机组将低品位热能提升为高品位热能。

一些实施例中，所述煤矸石堆内至少设置一层循环管路。

一些实施例中，所述最上层循环管路与煤矸石堆顶层的距离大于0.8m。

一些实施例中，所述循环管路为聚乙烯或聚丁烯，循环管路的管径为60-200mm。

一些实施例中，所述相邻循环管路之间的间距为0.5-5m。

一些实施例中，所述循环管路内的循环介质在煤矸石内的循环管路与地源热泵机组之间循环流动，地源热泵机组制冷模式时，循环介质吸收地源热泵机组冷凝器的热量，然后通过循环管路与煤矸石堆热交换，释放所得热量降温后，再回到循环管路，继续吸热、放热循环。