一種利用薄殼換熱器的地鐵廢熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用毛細(xì)管薄殼換熱器的廢熱回收系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于地鐵隧道中的毛細(xì)管空氣源/土壤源熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界范圍內(nèi)交通擁擠、環(huán)境污染和能源危機(jī)等問題的日益突出，發(fā)展城市軌道交通越來越引起世界各國的高度重視。地鐵因其安全、舒適、快速、準(zhǔn)點(diǎn)、載客量大、低能耗及低污染的特點(diǎn)越來越受青睞。
[0003]伴隨著世界城市地鐵的大量興建和飛速發(fā)展，人們越來越關(guān)注地鐵環(huán)境的質(zhì)量問題。由于地鐵隧洞內(nèi)特有的活塞風(fēng)，以及列車剎車、機(jī)車空調(diào)產(chǎn)熱及大量的機(jī)電設(shè)備、人員、照明等的產(chǎn)熱，使得地鐵站內(nèi)在冬季和過渡季基本無需供熱，而夏季則需要供冷。地下隧道中(地鐵站內(nèi))傳統(tǒng)的供冷方式主要是通過制冷機(jī)及設(shè)于地面上的冷卻塔，將隧道中(站臺內(nèi))的熱量釋放到地面大氣中。這種系統(tǒng)型式存在的問題主要是冷卻塔的設(shè)置問題。由于地鐵線路所經(jīng)過的區(qū)域多是城市繁華地帶，地面上設(shè)置冷卻塔的空間有限或根本沒有，而且將冷卻塔安裝在地面上不僅影響城市景觀和規(guī)劃，還給周圍環(huán)境帶來噪聲污染和衛(wèi)生隱患。國內(nèi)在廣州和上海等地對地鐵空調(diào)冷卻塔菌污染狀況的調(diào)查表明，部分地鐵站空調(diào)冷卻塔水軍團(tuán)菌污染狀況較為嚴(yán)重，容易造成疾病的傳播。
[0004]為了解決地鐵車站冷卻塔的設(shè)置問題，減少對地面景觀、噪聲污染等的影響，熱泵技術(shù)成為強(qiáng)化能源利用率的重要手段，是獲取可再生能源及維護(hù)生態(tài)平衡的有效途徑。地下隧道和地鐵車站基本都處于地下恒溫層以下，地下土壤的溫度常年基本恒定，非常適合熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用，也可以減小冷卻塔的容量或避免設(shè)置冷卻塔，但地下隧道周圍有一系列的結(jié)構(gòu)加固和保護(hù)措施。針對地鐵環(huán)境研宄新型的換熱裝置，對地下隧道熱能的利用也有較大的實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種利用毛細(xì)管薄殼換熱器的廢熱回收系統(tǒng)，克服了冷卻塔的設(shè)置及土壤源熱泵系統(tǒng)常規(guī)打孔困難的不足，具有造價低，換熱效率高、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)，且能夏季對地下隧道車站供冷，冬季對地上建筑供暖。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種利用薄殼換熱器的地鐵廢熱回收系統(tǒng)，其特征在于直接回收地鐵廢熱，在巖層土壤中取熱冬季作為熱量補(bǔ)充以及夏季供冷，包括毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、毛細(xì)管末端換熱系統(tǒng)；其中毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括包括鋪設(shè)于隧道混凝土層的薄殼前端換熱器(5)、隧道表面空氣中的薄殼前端換熱器(6)、循環(huán)水泵(8)、(9);水源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(2)，包含接口 a、b、c、d的蒸發(fā)器，節(jié)流閥和包含接口 e、f、g、h、1、j的冷凝器；站內(nèi)末端換熱系統(tǒng)包括毛細(xì)管末端換熱器(7)及循環(huán)水泵(10)。
[0007]整個系統(tǒng)通過管路和閥門連接，壓縮機(jī)(2)的出口與冷凝器(3)的e端相連，冷凝器(3)的j端通過節(jié)流閥(4)與蒸發(fā)器(I)的c端相連，蒸發(fā)器(I)的b端與壓縮機(jī)(2)相連；蒸發(fā)器(I)的a端通過閥門E，再分別通過支路閥門A循環(huán)水泵8、閥門C循環(huán)水泵9和連接薄殼換熱器(5)、(6)的入口端，薄殼換熱器(5)、(6)的出口端分別通過支路閥門B、D及閥門F與蒸發(fā)器的d端相連；冷凝器(3)的f端通過閥門K及循環(huán)水泵(10)與末端換熱器(7)的出口端相連，末端換熱器(7)的另一端通過閥門L與冷凝器(3)的i端相連；冷凝器(3)的g端通過閥門G與閥門A、C和閥門E之間的管路相連，冷凝器(3)的h端通過閥門J與閥門B、D和閥門F之間的管路相連；閥門H的一端連接閥門E和蒸發(fā)器(I)接口 a之間管路，另一端連接循環(huán)水泵和閥門K之間管路；閥門I的一端連接閥門F和蒸發(fā)器(I)接口 d之間管路，另一端連接閥門L和末端換熱器(7)之間管路。
[0008]所述的一種利用薄殼換熱器的地鐵廢熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、毛細(xì)管末端換熱系統(tǒng)中毛細(xì)管間距為10mm、20mm或40mm，管材為ppr管材或pe-rt管材。
[0009]所述的一種利用薄殼換熱器的地鐵廢熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述的毛細(xì)管網(wǎng)前端換器(5)置于地下隧道巖壁上，距離隧道壁外表面10-50cm，毛細(xì)管前段換熱器(6)置于隧道壁外表面0-10cm。
[0010]所述的一種利用薄殼換熱器的地鐵廢熱回收系統(tǒng)，其特征在于:冬、夏季利用閥門對管路進(jìn)行切換實(shí)現(xiàn)供熱供冷的轉(zhuǎn)變。
[0011]【附圖說明】:
附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中:1-蒸發(fā)器，2-壓縮機(jī)，3-冷凝器，4-節(jié)流閥，5、6_薄殼前端換熱器，7-薄殼末端換熱器，8、9、10-循環(huán)水泵，A — L-閥門。
[0013]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]一種利用薄殼換熱器的地鐵廢熱回收系統(tǒng)，其特征在于直接回收地鐵廢熱，在巖層土壤中取熱冬季作為熱量補(bǔ)充以及夏季供冷，包括毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、毛細(xì)管末端換熱系統(tǒng)；其中毛細(xì)管網(wǎng)前端換熱系統(tǒng)包括包括鋪設(shè)于隧道混凝土層的薄殼前端換熱器(5)、隧道表面空氣中的薄殼前端換熱器(6)、循環(huán)水泵(8)、(9);水源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(2)，包含接口 a、b、c、d的蒸發(fā)器，節(jié)流閥和包含接口 e、f、g、h、1、j的冷凝器；站內(nèi)末端換熱系統(tǒng)包括毛細(xì)管末端換熱器(7)及循環(huán)水泵(10)。
[0015]整個系統(tǒng)通過管路和閥門連接，壓縮機(jī)(2)的出口與冷凝器(3)的e端相連，冷凝器(3)的j端通過節(jié)流閥(4)與蒸發(fā)器(I)的c端相連，蒸發(fā)器(I)的b端與壓縮機(jī)(2)相連；蒸發(fā)器(I)的a端通過閥門E，再分別通過支路閥門A循環(huán)水泵8、閥門C循環(huán)水泵9和連接薄殼換熱器(5)、(6)的入口端，薄殼換熱器(5)、(6)的出口端分別通過支路閥門B、D及閥門F與蒸發(fā)器的d端相