基于熱泵技術(shù)的野外低溫環(huán)境下節(jié)能型淋浴系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種淋浴系統(tǒng)，尤其涉及基于熱泵技術(shù)的野外低溫環(huán)境下節(jié)能型淋浴系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)，環(huán)保和能源問題倍受世界各國關(guān)注。熱泵技術(shù)于二十世紀(jì)九十年代在美國等發(fā)達(dá)國家開始從試驗(yàn)室走向市場，目前在中國已廣泛應(yīng)用，發(fā)展成為一種完全成熟的先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保的暖通產(chǎn)品。它以空氣、水源等作為熱源，采用逆卡諾原理，通過制冷劑蒸發(fā)吸收外界空氣、水源中的熱量，并通過制冷劑循環(huán)將吸收的熱量轉(zhuǎn)移釋放到用戶側(cè)水中，從而使用戶側(cè)水溫升高，其能效比(cop ) 一般為2~8。
[0003]雖然空氣源熱泵以其高效、節(jié)能、環(huán)保、安全的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在南方地區(qū)受到了青睞，但是它的應(yīng)用在北方受到氣候條件的約束。
[0004]一是系統(tǒng)的能效比(COP)急劇下降的問題。隨著室外氣溫的降低，壓縮機(jī)壓縮比不斷增加，制冷劑吸氣比容增大，壓縮機(jī)也因防止過熱而自動停機(jī)保護(hù)。同時，由于制冷劑蒸發(fā)量急劇減少，回液過多造成液擊的可能性大大增加，這樣會造成機(jī)組運(yùn)行的不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)的制熱量減少。
[0005]二是蒸發(fā)器結(jié)霜問題。隨著室外氣溫的降低，蒸發(fā)器表面溫度隨之下降，當(dāng)室外空氣流經(jīng)蒸發(fā)器被冷卻時，其所含水分就會析出依附于蒸發(fā)器表面形成霜層。隨著霜層的形成，空氣阻力也增大，蒸發(fā)器傳熱熱阻增大，系統(tǒng)制熱量減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能環(huán)保的基于熱泵技術(shù)的野外低溫環(huán)境下節(jié)能型淋浴系統(tǒng)。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明所述的基于熱泵技術(shù)的野外低溫環(huán)境下節(jié)能型淋浴系統(tǒng)，包括固定在汽車底盤上設(shè)有出入門的車廂，該車廂分設(shè)脫衣間、淋浴間、穿衣間及動力間，其特征在于:所述淋浴間設(shè)有數(shù)個淋浴噴頭，其地面設(shè)有積水池，該積水池末端設(shè)有淋浴廢水收集箱；所述動力間設(shè)有主電源汽油發(fā)電機(jī)組、汽車電瓶、PLC工控機(jī)、空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)、電磁加熱子系統(tǒng)、水-水換熱器、蓄熱水箱、冷水箱、氣-水換熱器；所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組分別與所述空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)、所述氣-水換熱器相連，該空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)分別與所述電磁加熱子系統(tǒng)、所述水-水換熱器相連；所述電磁加熱子系統(tǒng)與所述蓄熱水箱相連；所述水-水換熱器的頂部與所述淋浴廢水收集箱相連，其一側(cè)分兩路，分別與所述冷水箱、所述蓄熱水箱相連；所述數(shù)個淋浴噴頭分別與所述蓄熱水箱、所述冷水箱相連；所述積水池與所述淋浴廢水收集箱相連；所述蓄熱水箱連有所述氣-水換熱器，該氣-水換熱器分別與汽車發(fā)電機(jī)尾氣管道、所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組尾氣管道相連；所述淋浴廢水收集箱、所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組、所述空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)、所述電磁加熱子系統(tǒng)、所述水-水換熱器、所述蓄熱水箱、所述冷水箱、所述數(shù)個淋浴噴頭分別與所述PLC工控機(jī)相連。
[0008]所述淋浴廢水收集箱的中上部設(shè)有液位傳感器I，該液位傳感器I與所述PLC工控機(jī)相連。
[0009]所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組上設(shè)有汽油流量計(jì)，該汽油流量計(jì)與所述PLC工控機(jī)相連。
[0010]所述空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器；所述蒸發(fā)器分別與所述壓縮機(jī)、所述冷凝器)、所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組相連；所述蒸發(fā)器)與所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組相連的管道I上依次設(shè)有三通電磁閥1、溫度傳感器I，該三通電磁閥I將所述主電源汽油發(fā)電機(jī)組尾氣管道與所述氣-水換熱器連接在一起；所述冷凝器的一端與所述壓縮機(jī)相連，其頂端通過溫度傳感器II與所述電磁加熱子系統(tǒng)相連，其側(cè)端依次通過三通電磁閥I1、溫度傳感器III與所述水-水換熱器相連；所述三通電磁閥II與智能混水閥相連；所述溫度傳感器1、溫度傳感器I1、溫度傳感器III分別與所述PLC工控機(jī)相連。
[0011]所述電磁加熱子系統(tǒng)由2個串聯(lián)起來的的變頻電磁加熱器組成，并通過管道II與所述蓄熱水箱相連，該管道II上依次設(shè)有水流開關(guān)1、溫度傳感器IV ;所述水流開關(guān)1、所述溫度傳感器IV分別與所述PLC工控機(jī)相連。
[0012]所述蓄熱水箱分兩路管線與所述氣-水換熱器相連，其中一路依次通過電磁閥IV、直流變頻泵V與所述氣-水換熱器相連，另一路通過水流開關(guān)III與所述氣-水換熱器相連；所述蓄熱水箱內(nèi)的上部設(shè)有高液位傳感器，其下部設(shè)有低液位傳感器，其頂部設(shè)有溫度傳感器V ;所述高液位傳感器、低液位傳感器、溫度傳感器V分別與所述PLC工控機(jī)相連。
[0013]所述水-水換熱器呈蚊香狀，包括套筒及穿過所述套筒的數(shù)根波紋管；所述套筒的一端設(shè)有熱水進(jìn)水口，其另一端設(shè)有熱水出水口，其外壁敷設(shè)保溫層；所述數(shù)根波紋管的一端設(shè)有冷水進(jìn)水口，其另一端設(shè)有冷水出水口 ；所述熱水進(jìn)水口依次通過溫度傳感器νπ、電磁閥1、直流變頻泵I與所述淋浴廢水收集箱相連；所述熱水出水口連有廢水管，該廢水管上依次設(shè)有溫度傳感器V1、水流開關(guān)II ;所述冷水進(jìn)水口依次通過溫度傳感器珊、直流變頻泵I1、三通電磁閥II1、三通電磁閥IV、常開電磁閥與所述冷水箱相連；所述冷水出水口依次通過溫度傳感器II1、三通電磁閥I1、所述空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)、溫度傳感器I1、水流開關(guān)1、溫度傳感器IV與所述蓄熱水箱相連；所述溫度傳感器V1、水流開關(guān)I1、溫度傳感器νπ、電磁閥1、直流變頻泵1、溫度傳感器珊、直流變頻泵I1、三通電磁閥II1、三通電磁閥IV、常開電磁閥分別與所述PLC工控機(jī)相連。
[0014]所述冷水箱內(nèi)設(shè)有液位傳感器II ;所述液位傳感器II與所述PLC工控機(jī)相連。
[0015]所述數(shù)個淋浴噴頭連有進(jìn)水管，該進(jìn)水管上依次設(shè)有壓力表、溫度傳感器IX、水流量計(jì)；所述水流量計(jì)連有智能混水閥，該智能混水閥的一端依次通過設(shè)在所述管道III上的溫度傳感器X、電磁閥I1、直流變頻泵III與所述蓄熱水箱相連，其另一端依次通過設(shè)在所述管道VI上的溫度傳感器X1、直流變頻泵IV、電磁閥III與所述冷水箱相連；所述冷水箱連有潛水泵；所述壓力表、溫度傳感器IX、水流量計(jì)、智能混水閥、溫度傳感器X、電磁閥I1、直流變頻泵II1、溫度傳感器X1、直流變頻泵IV、電磁閥II1、潛水泵分別與所述PLC工控機(jī)相連。
[0016]所述積水池通過過濾器與所述淋浴廢水收集箱相連。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、由于本發(fā)明在淋浴作業(yè)時只有一個主電源發(fā)電機(jī)組消耗汽油能源，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定平均油耗低于3.8L/h，整個淋浴系統(tǒng)綜合能效比>2.5，因此，達(dá)到了低能耗的目的。
[0018]2、本發(fā)明設(shè)有氣-水換熱器、水-水換熱器，該氣-水換熱器分別與汽車發(fā)電機(jī)尾氣管道、主電源汽油發(fā)電機(jī)組尾氣管道相連，該水-水換熱器與淋浴廢水收集箱相連，因此，不僅回收了兩組尾氣熱能和淋浴廢水余熱，而且又有效降低了尾氣和煙塵排放，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
[0019]3、本發(fā)明設(shè)有水流量計(jì)，因此，可以根據(jù)淋浴作業(yè)需要自動調(diào)節(jié)淋浴用水量，達(dá)到了節(jié)水的目的，也符合野外淋浴需要。
[0020]4、本發(fā)明在淋浴作業(yè)中熱泵蒸發(fā)器出口會產(chǎn)生低溫冷空氣，因此，如果將該冷空氣加以利用，將具有除濕、降溫等輔助功能。
[0021]5、經(jīng)過在新疆烏魯木齊市和北京市石景山區(qū)的實(shí)際應(yīng)用表明，本發(fā)明在室外環(huán)境-20°C ~42°C情況下，淋浴作業(yè)正常，水溫保持在38°C ~43°C，流量大于30升/分鐘，連續(xù)淋浴洗消作業(yè)時間大于6小時，同時，熱能利用和回收效果好，系統(tǒng)綜合能效比cop達(dá)到了
2.5以上。
[0022]6、本發(fā)明既能達(dá)到野外淋浴要求，又能節(jié)能環(huán)保，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和良好的社會效益。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明中水-水換熱器截面示意圖。
[0026]圖中:1 一主電源汽油發(fā)電機(jī)組11 一汽油流量計(jì)12—三通電磁閥I 13—溫度傳感器I 2—空氣能熱泵取熱子系統(tǒng)21—蒸發(fā)器22—壓縮機(jī)23—冷凝器3—電磁加熱子系統(tǒng)31—溫度傳感器II 32—水流開關(guān)I 33—溫度傳感器IV 4—7jC_水換熱器401—套筒402—波紋管403—熱水進(jìn)水口 404—熱水出水口 405—冷水進(jìn)水口 406—冷水出水口 41 一三通電磁閥II 42—溫度傳感器III 43—溫度傳感器VI 44—水流開關(guān)II 45—溫度傳感器VII 46—電磁閥I 47—直流變頻泵I 5—蓄熱水箱51—電磁閥IV 52—直流變頻泵V 53—水流開關(guān)III 6一淋浴間61—淋浴噴頭611—壓力表612—溫度傳感器IX 613一水流量計(jì)614—智能混水閥615—溫度傳感器X 616 —電磁閥II 617—直流變頻泵III 618—溫度傳感器XI 619—直流變頻泵IV 62—積水池621—過濾器63—淋浴廢水收集箱631—液位傳感器I 7—冷水箱71—溫度傳感器VID 72—