蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法，属于循环储能技术领域，蒸发净化器包括蒸发腔和位于下方的过滤腔，蒸发腔内设有具有光热涂层的迎光区，蒸发净化器上设有与蒸发腔连通的光源入口，蒸发腔的上部设有蒸汽出口，下部设有与过滤腔连通的蒸发腔出液口。太阳能聚热净化系统包括蒸发净化器和设有加热通道的聚光棚，加热通道上设有聚光部，加热通道的进液端和出液端分别与水源、蒸发腔连通。矿井用能储能方法则包括夏季储热净化步骤和冬季储冷净化步骤。蒸发净化器和太阳能聚热净化系统兼具加热和净化功能，在应用于矿井用能储能方法中后，可避免出现串层问题，从而既解决了矿井涌水问题，又使矿井空洞得到了利用。空洞得到了利用。空洞得到了利用。

Evaporation purifier, solar heat accumulation purification system and its energy storage method for mine

【技术实现步骤摘要】
蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法


[0001]本专利技术涉及循环储能
，特别是涉及一种蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法。

技术介绍

[0002]废弃的煤矿矿井在夏季多雨的季节往往会出现涌水的问题，而处理矿井涌水不仅费用高昂，且处理后留下的矿井空洞也得不到很好的空间利用。随着研究发现，矿井中的水一般温度都较低，可谓是天然储冷水库。因此，如果能够利用地源热泵循环储能技术，在夏季时将矿井中的低温水抽出用于建筑供冷，在冬季时将建筑供热后的冷水注入到矿井中以备明年夏季时使用，则不仅可以解决矿井涌水问题，而且避免了利用了矿井空洞的空间浪费。
[0003]地源热泵循环储能技术主要是利用地层中自然存在高温热水或低温冷水进行取暖或制冷，并在供热或供冷的过程中进行储冷或储热的技术。如冬季时，将地下中的高温热水取出对建筑、种植以及养殖等进行梯级利用，随着流体的利用其温度也会逐渐降低，温度降低的过程视为是流体在汲取冬季空气及地面冷量的过程，即“储冷”过程。夏季时，将地下的低温冷水取出，对建筑进行供冷，从而节省夏季空调制冷所耗电能，随着低温流体汲取夏季空气及建筑中大量的热量后，温度升高便为“储热”过程。如专利号为“201320118291.5”，专利名称为“跨季储能池”便公开了一种利用地源热泵循环用储能技术为核心的跨季储能系统。但目前之所以没有将地源热泵循环用能储能技术应用到处理矿井涌水中的原因在于，矿井水中溶解有大量“易溶解硫酸盐”和“易溶解碳酸盐”，使得矿井水的水质呈现“高硫高矿化度”等特征，一旦将其灌入地下水层中，非同质水回灌很容易出现串层污染的问题，而串层污染问题也是制约着复合循环储能的关键性问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种蒸发净化器、太阳能聚热净化系统及其矿井用能储能方法，本蒸发净化器和利用了本蒸发净化器的太阳能聚热净化系统均具有加热和净化两个功能，可广泛应用于需要对水加热和净化的技术中，尤其应用于循环用能储能技术中，因为水质得到了净化，因此将加热净化后的水通入地层中，不会出现串层的问题，继而便可以应用于煤矿矿井涌水问题当中，而矿井用能储能方法不仅解决了矿井涌水问题，而且还解决了矿井空洞没有充分利用的问题，且同时还能够对奥陶系灰岩地层中的地热水的水质进行改善。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种蒸发净化器，包括蒸发净化器本体，所述蒸发净化器本体包括蒸发腔和过滤腔；所述蒸发净化器本体上设有与所述蒸发腔相通的光源入口，所述蒸发腔内设有迎向光源的迎光区，所述迎光区上设有受光后能够给所述蒸发腔内的液体加热的光热涂层；所述蒸发腔的上部设有位于所述迎光区上方的蒸汽出口，所述蒸发腔的下部设有供蒸发至过饱和后的液体流出的蒸发腔出液口，
所述过滤腔位于所述蒸发腔的下方并与所述蒸发腔出液口相通。
[0006]优选地，所述光源入口位于所述蒸发净化器本体的顶部并与所述蒸汽出口重合。
[0007]优选地，所述光热涂层设置在所述蒸发腔的底壁上，所述蒸发腔的底壁呈朝向光源的方向倾斜设置，所述蒸发腔出液口设置在所述蒸发腔的底壁倾斜面的底部。
[0008]优选地，所述蒸发腔朝向光源方向的侧壁为透明玻璃板。
[0009]优选地，所述过滤腔内设有透水过滤层，所述透水过滤层下方的所述过滤腔上设有供过滤后的液体流出的过滤腔出液口。
[0010]优选地，所述过滤腔的底壁倾斜设置，且所述过滤腔的底壁倾斜方向与所述蒸发腔的底壁倾斜方向相反，所述过滤腔出液口位于所述过滤腔的底壁倾斜面的底部。
[0011]优选地，所述过滤腔远离所述过滤腔出液口的侧壁上设有沉淀物取出口。
[0012]优选地，所述透水过滤层包括覆盖有过滤树脂膜的过滤海绵网。
[0013]优选地，所述蒸发净化器本体还包括位于所述过滤腔底部的集水腔，所述集水腔与所述过滤腔出液口连通，所述集水腔上设有与外界连通的集水腔出液口。
[0014]优选地，所述过滤腔出液口和所述蒸发腔出液口均设有翻转挡板式开关。
[0015]还公开了一种太阳能聚热净化系统，包括聚光棚以及上述所述的一种蒸发净化器；所述聚光棚上设有若干个并列设置的加热通道，所述加热通道上设有将阳光汇聚至所述光源入口的聚光部，所述加热通道的进液端与需加热的水源连通，所述加热通道的出液端与所述蒸发腔连通。
[0016]优选地，所述聚光棚包括骨架和覆盖在所述骨架上的弧形棚顶，所述弧形棚顶由若干个透明液袋呈矩阵式排列而成，同一列的所述透明液袋相互连通形成加热通道，所述透明液袋通水后能够形成椭圆形的所述聚光部。
[0017]优选地，所述骨架为升降式骨架。
[0018]优选地，所述聚光棚外罩设有预热室，所述预热室包括透光部，所述透光部包括透光外墙板和透光内墙板，所述透光外墙板和所述透光内墙板之间具有预热空腔，所述预热空腔的进液端与需预热的水源连通，所述预热空腔的出液端与所述加热通道的进液端连通。
[0019]优选地，所述透光部包括方便引光的倾斜段，所述倾斜段正对所述弧形棚顶。
[0020]优选地，相邻的所述加热通道之间设有供蒸汽透过的透气孔。
[0021]优选地，所述透光内墙板面向所述聚光棚的一面设有疏水涂层，所述疏水涂层下方设有凝水收集槽。
[0022]优选地，所述透光外墙板和透光内墙板均为透明玻璃墙板。
[0023]优选地，所述预热室内种植有农作物。
[0024]还公开了一种矿井用能储能方法，包括以下步骤：
[0025]S1、夏季储热：将煤矿矿井中的矿井水抽出，然后利用矿井水的冷量对建筑进行供冷，并将升温后的矿井水通入如上述所述的一种太阳能聚热净化系统中进行储热和净化，然后将储热和净化后的矿井水通入奥陶系灰岩地层中；
[0026]S2、冬季储冷：将奥陶系灰岩地层中的地热水引出地表，然后利用地热水的热量依次进行建筑供暖、种植以及养殖的梯级利用，并将降至0
°
的地热水中析出的悬浮颗粒进行过滤和收集，最后过滤后的0
°
的地热水注入抽取完矿井水的煤矿矿井中。
[0027]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0028]1.本专利技术中公开的一种蒸发净化器，该蒸发净化器能够利用光源能够对液体进行加热，尤其是利用太阳能，更符合节能环保的理念，且本蒸发净化器兼具加热和净化的功能，通过本蒸发净化器蒸发后，能够得到水质相对纯净的高温热水，因此本蒸发净化器可广泛应用于各种需要加热和净化的技术当中，尤其是地热泵循环用能储能技术中，使用了本蒸发净化器既能保证夏季供冷后的水达到能够通入地层地热水中的温度标准，同时也能达到水质标准，避免与地层内地下水串层，污染原地下层内的地热水的水质。
[0029]2.本专利技术中公开的一种太阳能聚热净化系统，兼具了净化和加热两个功能，通过设置聚光棚后，在显著提高对蒸发净化器的光通量和光照强度的同时，聚光棚的加热通道还能够在蒸发净化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸发净化器，其特征在于，包括蒸发净化器本体，所述蒸发净化器本体包括蒸发腔和过滤腔；所述蒸发净化器本体上设有与所述蒸发腔相通的光源入口，所述蒸发腔内设有迎向光源的迎光区，所述迎光区上设有受光后能够给所述蒸发腔内的液体加热的光热涂层；所述蒸发腔的上部设有位于所述迎光区上方的蒸汽出口，所述蒸发腔的下部设有供蒸发至过饱和后的液体流出的蒸发腔出液口，所述过滤腔位于所述蒸发腔的下方并与所述蒸发腔出液口相通。2.根据权利要求1所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述光源入口位于所述蒸发净化器本体的顶部并与所述蒸汽出口重合。3.根据权利要求2所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述光热涂层设置在所述蒸发腔的底壁上，所述蒸发腔的底壁呈朝向光源的方向倾斜设置，所述蒸发腔出液口设置在所述蒸发腔的底壁倾斜面的底部。4.根据权利要求3所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述蒸发腔朝向光源方向的侧壁为透明玻璃板。5.根据权利要求4所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述过滤腔内设有透水过滤层，所述透水过滤层下方的所述过滤腔上设有供过滤后的液体流出的过滤腔出液口。6.根据权利要求5所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述过滤腔的底壁倾斜设置，且所述过滤腔的底壁倾斜方向与所述蒸发腔的底壁倾斜方向相反，所述过滤腔出液口位于所述过滤腔的底壁倾斜面的底部。7.根据权利要求6所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述过滤腔远离所述过滤腔出液口的侧壁上设有沉淀物取出口。8.根据权利要求7所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述透水过滤层包括覆盖有过滤树脂膜的过滤海绵网。9.根据权利要求1所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述蒸发净化器本体还包括位于所述过滤腔底部的集水腔，所述集水腔与所述过滤腔出液口连通，所述集水腔上设有与外界连通的集水腔出液口。10.根据权利要求9所述的一种蒸发净化器，其特征在于，所述过滤腔出液口和所述蒸发腔出液口均设有翻转挡板式开关。11.一种太阳能聚热净化系统，其特征在于，包括聚光棚以及如权利要求1
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10任意一项所述的一种蒸发净化器；所述聚光棚上设有若干个并列设置的加热通道，所述加热通道上设有将阳光汇聚至所述光源入口的聚光部，所述加热通...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭现锋，陈洪年，刘肖，宋帅良，张丰，薄怀志，付庆杰，路小慧，郑慧铭，马哲民，
申请(专利权)人：山东省鲁南地质工程勘察院山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队，
类型：发明
国别省市：