CN217383088U - 一种污水回收储能供热*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供热***技术领域，公开一种污水回收储能供热***。该污水回收储能供热***包括污水换热器、蒸发器、冷凝器和储能装置。所述污水换热器的高温侧能够连通于污水源，低温侧通过第一管道连通于所述蒸发器的第一侧，并能够通过第二管道连通于冷水源和用热终端，所述第一管道中流通有第一换热介质，所述冷凝器的第一侧与所述蒸发器的第二侧通过换热介质管道串联连通形成内循环，所述换热介质管道中流通有第二换热介质，所述冷凝器的第二侧能够通过第三管道连通于所述冷水源和所述用热终端，所述第二管道和/或所述第三管道中设置有所述储能装置。该污水回收储能供热***降低了污水处理难度，供热稳定，节省环保，成本较低。

Description

一种污水回收储能供热***

技术领域

本实用新型涉及供热***技术领域，尤其涉及一种污水回收储能供热***。

背景技术

随着人民生活水平的提高，学校的公用配套设施越来越完善，学生们越来越注重个人卫生，一般高校都有集中式澡堂供学生们使用。通常从澡堂排出的污水温度不低，直接排入下水***，给市政污水处理增加一定的难度。

在现有的污水回收***中，通常利用水源热泵实现污水热量的回收。水源热泵是一种以地表水源为低位热源，实现低位热能向高位热能转移的一种技术，水源热泵能效比高，运行费用低。但是，水源热泵容易受到水源使用政策的影响，水源热泵单独供暖难以提供足够的热量，且提供的热量不稳定，导致用户体验感差。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种污水回收储能供热***，降低了污水处理难度，供热稳定，节省环保，成本较低。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种污水回收储能供热***，包括污水换热器、蒸发器、冷凝器和储能装置；

所述污水换热器的高温侧能够连通于污水源，低温侧通过第一管道连通于所述蒸发器的第一侧，并能够通过第二管道连通于冷水源和用热终端，所述第一管道中流通有第一换热介质，所述冷凝器的第一侧与所述蒸发器的第二侧通过换热介质管道串联连通形成内循环，所述换热介质管道中流通有第二换热介质，所述冷凝器的第二侧能够通过第三管道连通于所述冷水源和所述用热终端，所述第二管道和/或所述第三管道中设置有所述储能装置。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述冷水源连通有出水管，所述第二管道的进口端和所述第三管道的进口端均连通于所述出水管。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述用热终端连通有进水管，所述第二管道的出口端和所述第三管道的出口端均连通于所述进水管。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，还包括蓄热水箱，连通于所述进水管和所述用热终端之间，所述蓄热水箱还能够连通于所述冷水源。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述进水管上设置有所述储能装置。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述储能装置包括冷暖罐，所述冷暖罐通过补热管道并联于所述进水管中，所述冷暖罐中设置有第一加热器哦。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述冷暖罐包括换热部，所述换热部的第一侧通过所述补热管道并联于所述进水管中，所述换热部的第二侧内设置有储能材料，所述第一加热器设置于所述换热部的第二侧。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述储能装置还包括热池，所述热池通过储能管道连通于所述换热部的第二侧。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，所述热池内设置有第二加热器，所述第二加热器能够对所述储能材料加热。

作为一种污水回收储能供热***的优选方案，还包括污水处理装置，能够连通于所述污水源，所述污水处理装置通过污水管道输送管道连通于所述高温侧。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种污水回收储能供热***，该污水回收储能供热***包括污水换热器、蒸发器、冷凝器和储能装置，通过污水换热器的高温侧和低温侧分别与污水源和蒸发器的第一侧连通，且低温侧还连通冷水源和用热终端，使得低温侧内的第一换热介质与污水换热，吸收热量后的第一换热介质进入蒸发器的第一侧并与第二侧换热，第二侧内的第二换热介质吸热后进入冷凝器的第一侧中，传递热量给冷凝器的第二侧内的冷水使其升温后输送至用热终端。在上述结构下，蒸发器的第一侧内流通第一换热介质与低温侧连通，与高温侧的污水换热，能够避免污水进入蒸发器导致蒸发器损坏或堵塞等，提高蒸发器的使用寿命和换热效率。其中，当污水温度较高时，冷水能够与污水换热升温后直接送至用热终端使用；污水温度不足以直接使得冷水升温至所需温度时，可以通过蒸发器和冷凝器将污水中的热量传递至冷水使其升温后送至用热终端使用。同时，通过在第二管道和/或第三管道中设置储能装置，使得热水在输送至用热终端的过程中可以将多余的热量储存在储能装置中，且还能够在谷电时期储存热量以供热水热量不足时使用。该污水回收储能供热***有效利用了污水的热量，节省了能源，避免使用锅炉产热造成的环境污染；且能够有效解决用热终端用热温度不稳定的问题，同时还减少了污水处理难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的污水回收储能供热***的原理图；

图2是本实用新型实施例提供的内循环的的原理图。

图中：

1、污水换热器；2、蒸发器；3、冷凝器；4、储能装置；41、冷暖罐；42、热池；5、污水储存箱；6、污水过滤器；7、蓄水箱；8、蓄热水箱；9、污水处理装置；10、压缩机；11、膨胀阀；

100、第一循环泵；200、污水泵；300、污水输送泵；400、第二循环泵；500、热池泵；

a、第一阀门；b、第二阀门；c、第三阀门；d、第四阀门；e、第五阀门；f、第六阀门；g、第七阀门；h、第八阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，本实施例提供一种污水回收储能供热***，该污水回收储能供热***可以引用在各个领域，例如工厂高温污水处或城市澡堂污水处，本实施例应用在高校的澡堂，以对高校澡堂排出的污水回收利用。该污水回收储能供热***包括污水换热器1、蒸发器2、冷凝器3和储能装置4，污水换热器1的高温侧能够连通于污水源，低温侧通过第一管道连通于蒸发器2的第一侧，并能够通过第二管道连通于冷水源和用热终端，第一管道中流通有第一换热介质并设置有第一循环泵100，通过第一循环泵100使得第一换热介质在第一管道中循环，冷凝器3的第一侧与蒸发器2的第二侧通过换热介质管道串联连通形成内循环，换热介质管道中流通有第二换热介质，冷凝器3的第二侧能够通过第三管道连通于冷水源和用热终端，第二管道和/或第三管道中设置有储能装置4。通过污水换热器1的高温侧和低温侧分别与污水源和蒸发器2的第一侧连通，且低温侧还连通冷水源和用热终端，使得低温侧内的第一换热介质与污水换热，吸收热量后的第一换热介质进入蒸发器2的第一侧并与第二侧换热，第二侧内的第二换热介质吸热后进入冷凝器3的第一侧中，传递热量给冷凝器3的第二侧内的冷水使其升温后输送至用热终端。在上述结构下，蒸发器2的第一侧内流通第一换热介质与低温侧连通，与高温侧的污水换热，能够避免污水进入蒸发器2导致蒸发器2损坏或堵塞等，提高蒸发器2的使用寿命和换热效率。其中，当污水温度较高时，冷水能够与污水换热升温后直接送至用热终端使用；污水温度不足以直接使得冷水升温至所需温度时，可以通过蒸发器2和冷凝器3将污水中的热量传递至冷水使其升温后送至用热终端使用。同时，通过在第二管道和/或第三管道中设置储能装置4，使得热水在输送至用热终端的过程中可以将多余的热量储存在储能装置4中，且还能够在谷电时期储存热量以供热水热量不足时使用。该污水回收储能供热***有效利用了污水的热量，节省了能源，避免使用锅炉产热造成的环境污染；且能够有效解决用热终端用热温度不稳定的问题，同时还减少了污水处理难度。本实施例中，第一换热介质可以为水，方便获取，成本较低，且换热效果较好。当然，在其它实施例中，第一换热介质可以根据实际情况选用。

在本实施例中，如图2所示，蒸发器2和冷凝器3之间还设置有压缩机10和膨胀阀11形成内循环，第二换热介质经过压缩机10压缩为高温高压的液体后进入冷凝器3的第一侧中，冷凝器3的第二侧的冷水吸收第二换热介质的热量，第二换热介质放热后进入膨胀阀11中形成低温低压液体，低温低压液体进入蒸发器2的第二侧吸收蒸发器2的第二侧的热量蒸发，形成高温气体，气态的第二换热介质再次进入压缩机10中压缩形成高温高压的液体继续循环。通过内循环，使得第二换热介质能够将污水中的热量提取至冷水中使之升温，以供给用热终端使用，实现污水热量的回收利用，达到节能环保的目的。

优选地，污水换热器1为板式换热器，换热效率较高，结构简单。

本实施例中，该污水回收储能供热***还包括污水储存箱5，污水储存箱5的一端通过污水泵200连通污水源，另一端通过污水输送泵300连通污水换热器1。污水先经过污水泵200送至污水储存箱5中储存，当需要使用污水供热时，开启污水输送泵300，将污水储存箱5中的污水输送至污水换热器1中换热，以提取污水中的热量，换热后的污水可以排至污水处理装置9中处理，污水温度降低，便于处理。在上述结构下，能够有效提高污水的回收量，并保证用热终端的用热温度稳定性。优选地，在污水泵200的进水口设置有污水过滤器6，通过污水过滤器6过滤后再由污水泵200送至污水储存箱5内，避免污水内的杂质堵塞污水泵200或在污水储存箱5内堆积造成容量减少或出入口堵塞，延长污水泵200的使用寿命以及提高使用安全性。

具体地，冷水源连通有出水管，第二管道的进口端和第三管道的进口端均连通于出水管。即从冷水源输出的冷水经过出水管后分为两条分路，分别可以经由第二管道进入污水换热器1的低温侧中与污水换热升温，经由第三管道进入冷凝器3的第二侧中与第二换热介质换热升温。更具体地，该污水回收储能供热***还包括蓄水箱7，蓄水箱7能够连通冷水源，蓄水箱7上开设有出水口，出水口连通出水管。在上述结构下，蓄水箱7只需设置一个出水口即可同时连通污水换热器1的低温侧和冷凝器3的第二侧，便于选取市面上常用的蓄水箱7，简单易得。优选地，出水管中设置有第二循环泵400，通过第二循环泵400抽取冷水至污水换热器1以及冷凝器3中换热升温并泵送至用热终端。

进一步地，用热终端连通有进水管，第二管道的出口端和第三管道的出口端均连通于进水管。即从污水换热器1的低温侧升温后的热水经过第二管道进入进水管中，且从冷凝器3的第二侧升温后的热水经过第三管道进入进水管中后进入用热终端。在上述结构下，用热终端只需设置一个进口，该进口连通进水管。在其它实施例中，进水管还可以通过n通阀连通多条管道，例如污水换热器1设置有多个时，第二管道也设置有多个，多个第二管道均能够通过进水管连通用热终端。优选地，该污水回收储能供热***还包括蓄热水箱8，蓄热水箱8连通于进水管和用热终端之间，蓄热水箱8还能够连通于冷水源，具体可以连通蓄水箱7。从第二管道和第三管道流出的热水可以储存在蓄热水箱8中，当用热终端需要用热水时打开蓄热水箱8的出口，实现供热。同时，蓄热水箱8还能够连通于蓄水箱7，当蓄水箱7内的冷水温度过低时，可以将蓄热水箱8内的热水输送部分至蓄水箱7内，以提高冷水的初始换热温度；也可以将蓄水箱7内的冷水输送部分至蓄热水箱8内，以使蓄热水箱8内热水的温度达到所需温度，使得该用热终端的用热温度稳定，提高该污水回收储能供热***的使用灵活性。

更进一步地，进水管上设置有储能装置4。即从第二管道和第三管道流出的热水均可以通过该储能装置4储热或补热。具体地，储能装置4包括冷暖罐41，冷暖罐41的第一侧通过补热管道并联于进水管中，冷暖罐41的第二侧设置有热源。当进水管中的热水温度偏低时，可以使得热水先经由补热管道进入冷暖罐41中，同时启动热源加热冷暖罐41中的热水，补热后的热水再进入用热终端，保证用热温度的稳定性，提高用户体验感。更具体地，冷暖罐41包括换热部，换热部的第一侧通过补热管道并联于进水管中，换热部的第二侧内设置有储能材料，第一加热器设置于换热部的第二侧。热水能够经由补热管道进入换热部的第一侧中，并与换热部的第二侧内的储能材料换热，当热水温度偏高时，可以将热水中的热量储存至储能材料中，当热水温度偏低时，热水可以吸收储能材料中储存的热量升温。同时，在谷电时期，可以采用第一加热器加热储能材料以储存热量，并在需要对热水补热时使用，节省能源，保证用热温度稳定。优选地，储能装置4还包括热池42，热池42通过储能管道连通于换热部的第二侧，储能管道中设置有热池泵500，通过热池泵500使得储能材料能够在热池42和换热部的第二侧之间循环。当换热部的第二侧的储能材料储存热量饱和后可以输送至热池42中储存，并将热池42中未储存热量的储能材料输送至第二侧继续储热，提高储热能力。更为优选地，热池42内设置有第二加热器，第二加热器能够对储能材料加热。通过设置第二加热器，在谷电时期，能够使得热池42中的储能材料全部进行储热，以在非谷电时期使用，提高经济性。

可选地，第一加热器和第二加热器可以但不限于是电加热器。本实施例中，储能材料为相变储能材料，储热效果较佳，提高能源利用率。

本实施例中，在污水换热器1和出水管的第二管道中设置有第一阀门a，在污水换热器1和进水管之间设置有第二阀门b，在污水换热器1和蒸发器2的第一侧的进水口之间的第一管道中设置有第三阀门c，在污水换热器1和蒸发器2的第一侧的出水口之间的第一管道中设置有第四阀门d，在冷凝器3的第二侧和蓄水箱7之间的第三管道中设置有第五阀门e，在冷凝器3的第二侧和蓄热水箱8之间的第三管道中设置有第六阀门f，补热管道中设置有第七阀门g，与补热管道并联并位于补热管道之间的进水管中设置有第八阀门h。优选地，第一阀门a、第二阀门b、第三阀门c、第四阀门d、第五阀门e、第六阀门f、第七阀门g和第八阀门h均为电控阀门，提高操作便利性和精确性。当然，在其它管道中或每相互连通的部件之间的管道中均可设置阀门。

以下是该污水回收储能供热***的工作过程：

谷电时期，启动第一加热器和/或第二加热器加热储能材料。

污水温度较高时，开启第一阀门a和第二阀门b，关闭第三阀门c、第四阀门d、第五阀门e和第六阀门f，冷水经过污水换热器1吸收污水热量升温后进入用热终端。

污水温度较低时，关闭第一阀门a和第二阀门b，开启第三阀门c、第四阀门d、第五阀门e和第六阀门f，第一换热介质吸收污水热量后将热量传递给冷凝器3的第二侧的冷水，使得冷水升温后进入用热终端。

其中，当所需用热温度较高时，开启第七阀门g，可选择性关闭第八阀门h，使得热水经过储能装置4加热后再进入用热终端。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种污水回收储能供热***，其特征在于，包括污水换热器(1)、蒸发器(2)、冷凝器(3)和储能装置(4)；

所述污水换热器(1)的高温侧能够连通于污水源，低温侧通过第一管道连通于所述蒸发器(2)的第一侧，并能够通过第二管道连通于冷水源和用热终端，所述第一管道中流通有第一换热介质，所述冷凝器(3)的第一侧与所述蒸发器(2)的第二侧通过换热介质管道串联连通形成内循环，所述换热介质管道中流通有第二换热介质，所述冷凝器(3)的第二侧能够通过第三管道连通于所述冷水源和所述用热终端，所述第二管道和/或所述第三管道中设置有所述储能装置(4)。

2.根据权利要求1所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述冷水源连通有出水管，所述第二管道的进口端和所述第三管道的进口端均连通于所述出水管。

3.根据权利要求1所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述用热终端连通有进水管，所述第二管道的出口端和所述第三管道的出口端均连通于所述进水管。

4.根据权利要求3所述的污水回收储能供热***，其特征在于，还包括蓄热水箱(8)，连通于所述进水管和所述用热终端之间，所述蓄热水箱(8)还能够连通于所述冷水源。

5.根据权利要求3所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述进水管上设置有所述储能装置(4)。

6.根据权利要求5所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述储能装置(4)包括冷暖罐(41)，所述冷暖罐(41)通过补热管道并联于所述进水管中，所述冷暖罐(41)中设置有第一加热器。

7.根据权利要求6所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述冷暖罐(41)包括换热部，所述换热部的第一侧通过所述补热管道并联于所述进水管中，所述换热部的第二侧内设置有储能材料，所述第一加热器设置于所述换热部的第二侧。

8.根据权利要求7所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述储能装置(4)还包括热池(42)，所述热池(42)通过储能管道连通于所述换热部的第二侧。

9.根据权利要求8所述的污水回收储能供热***，其特征在于，所述热池(42)内设置有第二加热器，所述第二加热器能够对所述储能材料加热。

10.根据权利要求1-9任一项所述的污水回收储能供热***，其特征在于，还包括污水过滤器(6)，能够连通于所述污水源，所述污水过滤器(6)通过污水管道输送管道连通于所述高温侧。

Images