CN216744537U - 一种利用中水的热泵水环*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种利用中水的热泵水环***，属于中水循环利用技术领域。该***包括：给水机构，所述给水机构包括水泵组；三通阀，所述三通阀包括第一管口、第二管口和第三管口，所述第一管口与所述水泵组相连；水源热泵机构，所述水源热泵机构包括第一进水口、第二进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一进水口与所述三通阀的第二管口相连，所述第一出水口与换热机构的输入端连接，所述第二进水口与所述换热机构的输出端连接，所述第二出水口与回水机构连接；生活用水机构，所述生活用水机构包括旁通管，所述旁通管与所述三通阀的第三管口连接。通过该***将中水供热或供冷与中水冲功能结合，有效利用了中水水资源，具有很强的实用性。

Description

一种利用中水的热泵水环***

技术领域

本申请涉及一种利用中水的热泵水环***，属于中水循环利用技术领域。

背景技术

人类的各种生产或生活中都离不开水资源，每天需要排放大量的污水，导致目前地球上洁净的水资源日趋紧张，因此人类开始对污水进行再生处理得到的中水，使得中水达到一定的水质指标，满足某些使用要求的中水能够缓解水资源的紧张。

回收后的中水含有一定的能量，能够作为冷热源，将其用于供暖或供冷***，可以大幅度节省能源，实现污水的回收利用和能源循环，然而供暖或供冷***仅在冬季或夏季才需要启动，导致春季和秋季的污水热泵水循环***没法继续使用，并且目前的污水热泵水循环***中多余的中水无法得到有效利用，造成一定程度上水资源的浪费。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种利用中水的热泵水环***，将中水供热或供冷与中水冲洗功能结合，具有可自动调控的供暖季与过渡季阀门控制及水泵设置，有效利用了中水水资源，具有很强的实用性，产生较好的经济效益与社会效益。

根据本申请的一个方面，提供了一种利用中水的热泵水环***，该***包括：

给水机构，所述给水机构包括水泵组；

三通阀，所述三通阀包括第一管口、第二管口和第三管口，所述第一管口与所述水泵组相连；

水源热泵机构，所述水源热泵机构包括第一进水口、第二进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一进水口与所述三通阀的第二管口相连，所述第一出水口与换热机构的输入端连接，所述第二进水口与所述换热机构的输出端连接，所述第二出水口与回水机构连接；

生活用水机构，所述生活用水机构包括旁通管，所述旁通管与所述三通阀的第三管口连接。

可选地，水源热泵机构包括第一换热器、压缩机、第二换热器和膨胀阀，

可选地，所述第二出水口通过第一管道与所述回水机构连接，

还包括第一分流管道，所述第一分流管道一端与所述旁通管相连通，所述第一分流管道另一端与所述第一管道相连通。

可选地，还包括第二分流管道，所述第二分流管道的一端与所述所述第一管道相连通，所述第二分流管道另一端与绿化浇灌机构相连通。

可选地，所述第一分流管道靠近所述第二出水口，所述第二分流管道设置在所述第一分流管道和所述回水机构之间。

可选地，所述水泵组包括至少三个水泵，至少三个所述水泵并联设置。

可选地，还包括下水道机构，所述下水道机构与所述生活用水机构的输出端连接。

可选地，所述水源热泵机构还包括回水口，所述回水口通过第二管道与所述三通阀和/或水泵组连接。

可选地，所述第二管道包括回水主管、第一回水支管和第二回水支管；

所述回水主管一端与回水口连接，所述回水主管的另一端设置有第一出口和第二出口，所述第一出口通过所述第一回水支管与所述三通阀连接，所述第二出口通过所述第二回水支路与所述水泵组连接。

可选地，还包括压力表和流量计；

所述压力表用于指示所述第二管口的压力，所述流量计用于指示流经所述第二管口的中水流量。

可选地，所述第一出水口与所述换热机构之间设置有输送泵，所述输送泵用于将所述第一出水口的水输送至换热机构。

本申请能产生的有益效果包括但不限于：

1.本申请所提供的利用中水的热泵水环***，利用一套管网即可同时具备热泵换热与冲洗的功能，减少室外供暖管网的铺设，节约成本，具有较好的经济性，节能减排，环保无污染，具有很强的实用性，产生较好的经济效益与社会效益。

2.本申请所提供的利用中水的热泵水环***，第二出水口流出的中水可通过第一分流管道和第二分流管道分别流至生活用水机构和绿化浇灌机构中，提高该中水的循环利用率，同时能够保证人类利用中水进行正常的冲洗活动。

3.本申请所提供的利用中水的热泵水环***，设置的至少三台水泵能够满足不同季节的用水需求，提高该水环***的自动化调节能力，维持该水环***的稳定性。

4.本申请所提供的利用中水的热泵水环***，设置的回水口将水源热泵机构的部分水重新输送至三通阀或水泵组，既能够解决中水输送量不足的问题，还能稳定水源热泵机构的中水压力，提高该水环***的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例涉及的中水的热泵水环***结构示意图；

部件和附图标记列表：

1、中水处理站给水；2、水泵组；3、三通阀；5、换热机构；6、生活用水机构；7、绿化浇灌机构；8、下水道机构；9、回水机构；10、第一管道、11、旁通管；12、第一分流管道；13、第二分流管道；14、回水主管、15、第一回水支管；16、第二回水支管；41、第一换热器；42、压缩机；43、第二换热器；44、膨胀阀；45、输送泵。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1所示，本申请的实施例公开了一种利用中水的热泵水环***，该***包括：给水机构，给水机构包括水泵组2；三通阀3，三通阀3包括第一管口、第二管口和第三管口，第一管口与水泵组2相连；水源热泵机构，水源热泵机构包括第一进水口、第二进水口、第一出水口和第二出水口，第一进水口与三通阀3的第二管口相连，第一出水口与换热机构5的输入端连接，第二进水口与换热机构5的输出端连接，第二出水口与回水机构9连接；生活用水机构6，生活用水机构6包括旁通管11，旁通管11与三通阀3的第三管口连接。

给水机构的水泵组2从中水处理站给水1将中水传输给三通阀3，利用三通阀3设置三个管口，在冬夏季工况时，水源热泵机构运行，三通阀3通过第二管口向水源热泵机构供给中水，水源热泵机构既能够制冷，也能够制热，该水源热泵机构采用制冷剂进行循环，从中水中取得热量或冷量后，将热量或冷量传递给换热机构5，换热机构5即可向用户侧供暖或供冷，并且供暖和供冷后的中水也可以通过第二出水口回到回水机构9中，可进行下一步的利用。同时，三通阀3通过第三管口与生活机构连接，中水也可以直接用于生活用水，春秋季节工况时无需供暖或供冷，则关闭第二管口，中水可仅用于生活供水即可。具体的，该生活用水指的是冲厕或冲洗等非饮用生活用水。

与传统污水源热泵技术相比，本申请将中水供热或供冷与中水冲功能结合，具有可自动调控的供暖季与过渡季阀门控制及泵设置，有效的利用了中水的水资源，利用一套管网即可同时具备热泵换热与冲洗的功能，减少室外供暖管网的铺设，节约成本，具有较好的经济性，节能减排，环保无污染，具有很强的实用性，产生较好的经济效益与社会效益。

具体的，水源热泵机构的可以采用现有的热泵运作方式即可，只要能够保证从中水中吸收热量或冷量，并将该吸收的热量或冷量传递给换热机构5，换热机构5再将该热量或冷量传递给用户侧即可。

作为一种具体的实施方式，水源热泵机构包括第一换热器41、压缩机42、第二换热器43和膨胀阀44，该水源热泵具体的工作过程如下：

夏季工况时：制冷剂气体经压缩机42排出后，经过第一换热器41进行冷凝，热量被中水冷却，冷凝后的制冷剂液体进入膨胀阀44节流降压，形成气液两相，之后再经过第二换热器43进行蒸发，同时将冷媒水(空调水回路中的水)的温度降低，供给空调，此时已经蒸发的制冷剂经过切换阀门重新进入压缩机42。

冬季工况：制冷剂气体经压缩机42排出后，经第一换热器41进行冷凝，热量加热冷媒水(空调水回路中的水)，升温后供给空调。冷凝后的制冷剂液体进入膨胀阀44节流降压，形成气液两相，之后再进入第二换热器43进行蒸发，同时将来自第二管口的中水温度降低，制冷剂利用从中水中吸收的热量后蒸发，再经过切换阀门重新进入压缩机42。

作为一种实施方式，第二出水口通过第一管道10与回水机构9连接，还包括第一分流管道12，第一分流管道12一端与旁通管11相连通，第一分流管道12另一端与第一管道10相连通。设置的第一管道10和第一分流管道12，在夏冬两季进行供冷或供暖是，换完热的中水一部分可以接回到回收机构中，另一部分可通过第一分流管道12进入到生活用水机构6，提高该水环***中中水的循环利用率。

作为一种实施方式，还包括第二分流管道13，第二分流管道13的一端与第一管道10相连通，第二分流管道13的另一端与绿化浇灌机构7相连通。第二分流管道13的设置能够将换完热的中水进行绿化浇灌，进一步提高该中水的循环利用率，并且换完热的中水热量比较稳定，将其直接用于绿化浇灌也不会对绿化植物造成伤害，符合绿色发展的理念。

作为一种实施方式，第一分流管道12靠近第二出水口，第二分流管道13 设置在第一分流管道12和回水机构9之间。第一分流管道12靠近第二出水口，当第一分流管道12和第二分流管道13全部打开进行利用时，能够保证生活用水机构6具有足够的水压，可保证人类进行正常的冲洗活动。

作为一种实施方式，水泵组2包括至少三个水泵，至少三个水泵并联设置。由于整个水环***中，在冬夏及春秋不同季节不同工况下，***所需中水流量不同，水泵组2设置至少三台给水泵并联，在冬夏季节工况时，需求水量较大，可运行两台水泵，其余水泵作备用，在春秋季节工况时，需求水量小，可只运行一台水泵，其余水泵作备用即可。设置的至少三台水泵能够满足不同季节的用水需求，提高该水环***的自动化调节能力，维持该水环***的稳定性。

作为一种实施方式，还包括下水道机构8，下水道机构8与生活用水机构 6的输出端连接。生活用水机构6使用后的水直接进入到下水道机构8，能够将废水重新进行回收，下水道机构8可将废水运输至废水处理机构，经废水处理机构处理后的废水则变为中水，可继续进行利用。

作为一种实施方式，水源热泵机构还包括回水口，回水口通过第二管道与三通阀3和/或水泵组2连接。设置的回水口将水源热泵机构的部分水重新输送至三通阀3或水泵组2，一是能够解决中水输送量不足的问题，二是能够稳定水源热泵机构的中水压力，避免水源热泵机构中中水压力过高造成零部件的损坏，提高该水环***的使用寿命。优选的，回水口能够同时与三通阀3或水泵组2连接。

作为一种实施方式，第二管道包括回水主管14、第一回水支管15和第二回水支管16；回水主管14一端与回水口连接，回水主管14的另一端设置有第一出口和第二出口，第一出口通过第一回水支管15与三通阀3连接，第二出口通过第二回水支路与水泵组2连接。回水主管14与第一回水主管14和第二回水支管16进行配合，可将回水口处流出的水进行分流，平稳运输至三通阀3 和水泵组2处。

作为一种实施方式，还包括压力表和流量计；压力表用于指示第二管口的压力，流量计用于指示流经第二管口的中水流量。第二管口的流出水是进入至水源热泵机构内进行热量的交换，因此中水的压力及流量均会影响到水源热泵机构的换热效果，故设置压力表和流量计能够对进入水源热泵机构的中水进行检测，保证该水源热泵机构的安全运作，提高该***的安全性和实用性。

作为一种实施方式，第一出水口与换热机构5之间设置有输送泵45，输送泵45用于将第一出水口的水输送至换热机构5。输送泵45为进入到换热机构 5中的中水提供了输送动力，经该输送泵45传输的水可运输至小区或商业建筑中，确保供暖或供冷***的正常运行。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种利用中水的热泵水环***，其特征在于，包括：

给水机构，所述给水机构包括水泵组；

三通阀，所述三通阀包括第一管口、第二管口和第三管口，所述第一管口与所述水泵组相连；

水源热泵机构，所述水源热泵机构包括第一进水口、第二进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一进水口与所述三通阀的第二管口相连，所述第一出水口与换热机构的输入端连接，所述第二进水口与所述换热机构的输出端连接，所述第二出水口与回水机构连接；

生活用水机构，所述生活用水机构包括旁通管，所述旁通管与所述三通阀的第三管口连接。

2.根据权利要求1所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，所述第二出水口通过第一管道与所述回水机构连接，

还包括第一分流管道，所述第一分流管道一端与所述旁通管相连通，所述第一分流管道另一端与所述第一管道相连通。

3.根据权利要求2所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，还包括第二分流管道，所述第二分流管道的一端与所述第一管道相连通，所述第二分流管道另一端与绿化浇灌机构相连通。

4.根据权利要求3所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，所述第一分流管道靠近所述第二出水口，所述第二分流管道设置在所述第一分流管道和所述回水机构之间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，所述水泵组包括至少三个水泵，至少三个所述水泵并联设置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，还包括下水道机构，所述下水道机构与所述生活用水机构的输出端连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，所述水源热泵机构还包括回水口，所述回水口通过第二管道与所述三通阀和/或水泵组连接。

8.根据权利要求7所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，所述第二管道包括回水主管、第一回水支管和第二回水支管；

所述回水主管一端与回水口连接，所述回水主管的另一端设置有第一出口和第二出口，所述第一出口通过所述第一回水支管与所述三通阀连接，所述第二出口通过所述第二回水支路与所述水泵组连接。

9.根据权利要求8所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，还包括压力表和流量计；

所述压力表用于指示所述第二管口的压力，所述流量计用于指示流经所述第二管口的中水流量。

10.根据权利要求9所述的利用中水的热泵水环***，其特征在于，所述第一出水口与所述换热机构之间设置有输送泵，所述输送泵用于将所述第一出水口的水输送至换热机构。

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