CN103528265A - 一种污水源直排式热泵*** - Google Patents

一种污水源直排式热泵*** Download PDF

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Abstract

本发明属于热泵***技术领域，具体涉及一种污水源直排式热泵***。包括污水预处理机组、预热机组、热泵机组，蒸汽清洗机组、蓄冷机组和蓄热水箱；污水预处理机组包括污水箱、污水泵和砂滤器；预热机组包括板式换热器、预热水箱和热水循环泵，板式换热器包括板片、板换污水入口、板换污水出口、板换自来水入口和板换自来水出口；热泵机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和制冷剂；清洗装置为可拆式结构，包括清洗水箱、清洗循环泵和蒸汽发生器，清洗水箱与清洗循环泵连接，清洗循环泵与蒸汽发生器连接；本发明达到节能减排效果的同时，也解决了利用浴室污水时遇到的毛发堵塞，温差大等问题。

Description

一种污水源直排式热泵***
技术领域
本发明属于热泵***技术领域，具体涉及一种污水源直排式热泵***。 
背景技术
目前大部分公共浴室用的热源是燃气锅炉、燃煤锅炉、电锅炉、电热水器、太阳能+辅助电加热等，由于其供热效率不高，而且不能对洗浴排放的废热进行回收利用，还会对环境产生不良影响，将逐渐被淘汰。 
由于浴室开放时间固定，用水流量大、温度较稳定，并且淋浴温度适中，较适合用热泵技术进行余热回收。并且由于浴室排放的废水温度较高，所以热泵运行费用较低，具有较大的运行经济优势。如果利用热泵技术对浴室进行热水供应和废热回收，将具有较大的节能效果。 
下表为各热源的使用效果对比： 
Figure BDA0000388949320000011
Figure BDA0000388949320000021
由上表可知，目前较为节能的热水***为浴室专用热泵及空气源，在条件适合的场合，完全可以用空气源热泵与浴室专用热泵相结合，淘汰锅炉。 
现有的热泵***中不包含预热***，浴室使用水不经过预热直接进入热泵，需要热泵提取大量热量，热泵会消耗很多的电能。 
另外现有的热泵***中不包含污水预处理***，浴室污水直接进入热泵***会对热泵蒸发器造成损害。 
现有的热泵***中不包括空调***，热泵产生的冰冷水没有得到有效的利用。 
由于浴室中含有毛发等杂质，即使浴室污水经过预处理后仍会对热泵***的设备造成污垢以及杂质的沉积，现有的浴室用热泵***中，并未设有针对此种情况的专有清洗设备。 
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种污水源直排式热泵***，达到节能减排效果的同时，也解决了污水源热泵***利用浴室污水时遇到的特殊问题。 
本发明的技术方案是这样实现的： 
本发明的一种污水源直排式热泵***，包括热泵机组，热泵机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和制冷剂， 
所述的污水源热泵***还包括直排式预热机组， 
所述直排式预热机组包括板式换热器、预热水箱和热水循环泵， 
所述板式换热器包括板片、板换污水入口、板换污水出口、板换自来水入 口和板换自来水出口， 
所述板换污水出口与所述蒸发器连接，所述板换自来水出口与所述预热水箱连接，所述预热水箱通过所述热水循环泵与所述冷凝器连接。 
进一步的，本发明的污水源热泵***还包括污水预处理机组，所述污水预处理机组包括污水箱、污水泵和砂滤器，所述污水箱通过所述污水泵与所述砂滤器连接，所述砂滤器与所述板换污水入口连接。 
进一步的，本发明的污水源热泵***的砂滤器外壁为不锈钢材质，内部设置有滤网和石英砂。 
进一步的，本发明的污水源热泵***还包括蒸汽清洗机组，所述蒸汽清洗机组为可拆式结构，与所述污水预处理机组、所述热泵机组或所述预热机组连接，对各机组的装置单元进行清洗。 
进一步的，本发明的污水源热泵***的蒸汽清洗机组包括清洗水箱、清洗循环泵和蒸汽发生器，所述清洗水箱与所述清洗循环泵连接，所述清洗循环泵与所述蒸汽发生器连接，所述蒸汽发生器与所述污水源热泵***各机组的装置单元连接，对其进行清洗。 
进一步的，本发明的污水源热泵***还包括蓄热水箱，所述蓄热水箱与所述热泵机组连接。 
进一步的，本发明的污水源热泵***还包括蓄冷机组，所述蓄冷机组与所述热泵机组连接。 
进一步的，本发明的污水源热泵***的蓄冷机组包括制冷循环泵和蓄冷水箱。 
有益效果 
1、本发明的污水源热泵***设置有预热机组，在浴室使用自来水进入热泵***前，采用板式换热器对浴室使用自来水进行预热，采用的换热水为浴室污水，充分利用浴室污水中的热量，从根本上降低能耗，经过板式换热器加热后，最终自来水的出水温度与浴室污水之间的传热温差小于1度。 
2、本发明的污水源热泵***设置有污水预处理机组，由于浴室污水中有毛发和污渍等杂质，所以必须针对这些特殊的杂质进行预处理，本发明的污水预 处理机组主要的设备是砂滤器，所述砂滤器外壁为不锈钢材质，可有效避免腐蚀，其内部设置有滤网和石英砂，可以有效的过滤掉浴室污水中的毛发和污渍，并且砂滤器的此种内部结构设置便于拆卸和清洗，配合使用本发明的污水源热泵***专用清洗设备进行清洗时，可以不用拆卸，极大的节省了设备的维护成本。 
3、本发明的污水源热泵***设置有蓄冷机组，所述蓄冷机组包括制冷循环泵和蓄冷水箱。由于热泵***在使用过程中会将污水温度进一步降低，可以制备出7℃的冷冻水，采用制冷循环泵将冷冻水储备到蓄冷水箱中，可以用于浴室客厅或其他房间的空调使用，节省空调使用电量，进一步节约能源。 
4、本发明的污水源热泵***设置有清洗装置，所述蒸汽清洗装置包括清洗水箱、清洗循环泵和蒸汽发生器，蒸汽清洗装置为可拆式结构设置，可以用于清洗热泵***的蒸发器、预处理机组的砂滤器或其他需要清洗的设备。由于为可拆式结构，并且可以***内各个设备连接使用，所以设备成本和维护费用大幅降低，采用蒸汽作为清洗源具有使用方便，无环境污染的显著优点。 
5、本发明的污水源直排式空调热泵***可以全天候工作，无环境限制。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1.本发明污水源热泵***的结构示意图； 
图2.本发明污水源热泵机组的清洗装置。 
其中，1、污水箱；2、污水泵；3、砂滤器；4、清洗水箱；5、清洗循环泵；6、蒸汽发生器；7、板式换热器；8、预热水箱；9、热水循环泵；10、热泵机组；11、蓄热水箱；12、制冷循环泵；13、蓄冷水箱；14、各机组的装置单元。 
Figure BDA0000388949320000051
Figure BDA0000388949320000052
本实施例中热泵机组的各设备参数如下表： 
Figure BDA0000388949320000061
Figure BDA0000388949320000071
本实施例的污水源热泵***包括污水预处理机组、直排式预热机组、热泵机组10，蒸汽清洗机组、蓄冷机组和蓄热水箱13； 
污水预处理机组包括污水箱1、污水泵2和砂滤器3，砂滤器3外壁为不锈钢材质，内部设置有滤网和石英砂； 
直排式预热机组包括板式换热器7、预热水箱8和热水循环泵9，板式换热器7包括板片、板换污水入口、板换污水出口、板换自来水入口和板换自来水出口； 
热泵机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和制冷剂； 
蒸汽清洗机组为可拆式结构，包括清洗水箱4、清洗循环泵5和蒸汽发生器6，清洗水箱4与清洗循环泵5连接，清洗循环泵5与蒸汽发生器6连接； 
蓄冷机组制冷循环泵12和蓄冷水箱13； 
污水预处理机组的污水箱1通过污水泵2与砂滤器3连接，砂滤器3与板式换热器7的板换污水入口连接，砂滤器3中的滤网和石英砂可以有效过滤浴室污水中的毛发和杂质，使经过预处理的浴室污水可以直接供板式换热器7使用； 
蒸汽清洗机组的蒸汽发生器6可以与污水预处理机组、热泵机组、板式换热器7或预热机组连接，对各机组的装置单元14进行清洗，本实施例中蒸汽清洗机组的蒸汽发生器6与板式换热器7连接，对板式换热器7进行清洗； 
蓄热水箱11与热泵机组连接，对热泵机组加热后的浴室用自来水进行储备； 
蓄冷机组的蓄冷水箱13与热泵机组10连接，对热泵机组10制备的冰冷水进行储备，用于客房的空调***。 
本实施例的使用方法： 
首先污水箱1贮备温度为32～34℃的浴室污水，当污水箱1贮备一定量的浴室污水后，打开污水泵2，通过污水泵2将浴室污水泵到砂滤器3中，砂滤器3中的滤网和石英砂可以有效过滤浴室污水中的毛发和杂质，使经过预处理的浴室污水直接供板式换热器7使用，温度为32～34℃的浴室污水通过板换污水入口 进入板式换热器7的同时，打开板式换热器7的板换自来水入口，自来水和浴室污水在板式换热器7中换热，经过预热后的自来水的水温可以提升到31～32℃，预热后的自来水通过板式换热器7的板换自来水出口进入到预热水箱8，经过换热后的浴室污水通过板式换热器7的板换污水出口进入到热泵机组10的蒸发器，在蒸发器中将热量传递热泵机组的工质C22，预热水箱8中的经过预热后的自来水被热水循环泵9泵入到热泵机组10的冷凝器中，热泵机组10的工质C22将热量进一步传递到浴室用自来水中，将浴室用自来水温度升高到45℃左右，45℃的浴室用自来水进入蓄热水箱11备浴室使用。热泵机组10的冷凝器可以将冷冻水的温度降到7℃左右，通过制冷循环泵12将7℃左右的冰冻水泵入蓄冷水箱13，以备客房空调使用。 
本实施例的蒸汽清洗机组的清洗循环泵5将清洗水箱4中的自来水泵入蒸汽发生器中，通过蒸汽发生器对板式换热器7进行清洗；清洗完毕后可以将蒸汽清洗机组拆卸，用于本实施例污水源热泵***中各机组的装置单元14的清洗。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种污水源直排式热泵***，包括热泵机组（10），所述热泵机组（10）包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和制冷剂，其特征在于，还包括直排式预热机组，
所述直排式预热机组包括板式换热器（7）、预热水箱（8）和热水循环泵（9），
所述板式换热器包括板片、板换污水入口、板换污水出口、板换自来水入口和板换自来水出口，
所述板换污水出口与所述蒸发器连接，所述板换自来水出口与所述预热水箱（8）连接，所述预热水箱（8）通过所述热水循环泵（9）与所述冷凝器连接。
2.根据权利要求1所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，还包括污水预处理机组，所述污水预处理机组包括污水箱（1）、污水泵（2）和砂滤器（3），所述污水箱（1）通过所述污水泵（2）与所述砂滤器（3）连接，所述砂滤器（3）与所述板换污水入口连接。
3.根据权利要求2所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，所述砂滤器（3）外壁为不锈钢材质，内部设置有滤网和石英砂。
4.根据权利要求2所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，还包括蒸汽清洗机组，所述蒸汽清洗机组为可拆式结构，与所述污水预处理机组、所述热泵机组（10）或所述预热机组连接，对各机组的装置单元（14）进行清洗。
5.根据权利要求4所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，所述蒸汽清洗机组包括清洗水箱（4）、清洗循环泵（5）和蒸汽发生器（6），所述清洗水箱（4）与所述清洗循环泵（5）连接，所述清洗循环泵（5）与所述蒸汽发生器（6）连接，所述蒸汽发生器（6）与所述污水源热泵***各机组的装置单元（14）连接，对其进行清洗。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，还包括蓄热水箱（11），所述蓄热水箱（11）与所述热泵机组（10）连接。
7.根据权利要求6所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，还包括蓄冷机组，所述蓄冷机组与所述热泵机组（10）连接。
8.根据权利要求7所述的一种污水源直排式热泵***，其特征在于，所述蓄冷机组包括制冷循环泵（12）和蓄冷水箱（13）。
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