專利名稱：廢水余熱回收熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種屬于能源技術(shù)領(lǐng)域的廢水余熱回收熱泵機(jī)組，尤其是 對(duì)洗浴場所及其它工業(yè)和民用廢水中的余熱進(jìn)行回收的熱泵機(jī)組。
背景技術(shù)：
我們知道，目前國內(nèi)洗浴場所制取洗浴熱水主要采用燃煤鍋爐、燃油鍋爐、 燃?xì)忮仩t、電鍋爐和太陽能熱水器。燃煤鍋爐存在環(huán)境污染的問題和占地面積
大的缺點(diǎn)；燃油鍋爐受燃料供應(yīng)及價(jià)格波動(dòng)的影響較大；燃?xì)忮仩t存在安全要 求高和氣源供應(yīng)問題；電鍋爐使用高品位電能來制取熱水，在能源品質(zhì)上是一 種浪費(fèi)，而且使用成本高，耗電量太大；太陽能熱水器雖然使用成本低廉，但 初期投入成本高，占用場地面積大，受天氣影響較大，制熱時(shí)間長的缺點(diǎn)。另 外，洗浴場所用熱水量較大，而洗澡廢水直接排走，廢水中的大量熱量流失， 能源浪費(fèi)嚴(yán)重；而且熱水排放也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了影響，是又一種環(huán)境污染源。 為解決這些問題，可以采用熱泵機(jī)組回收廢水中余熱來制取洗澡熱水。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié) 構(gòu)合理，能充分回收廢水的熱量，具有很高制熱效率的廢水余熱回收熱泵機(jī)組。
本實(shí)用新型廢水余熱回收熱泵機(jī)組的技術(shù)方案是廢水余熱回收熱泵機(jī)組， 包括熱水箱、熱泵、廢水集水并、廢水儲(chǔ)存箱、預(yù)熱換熱器、熱水循環(huán)泵、廢 水預(yù)熱潛水泵、廢水循環(huán)泵、電磁閥、止回閥、過濾器、水位控制器、溫度控 制器;所述熱泵設(shè)有風(fēng)冷蒸發(fā)器、水冷蒸發(fā)器、冷凝器，在風(fēng)冷蒸發(fā)器和冷 凝器之間的一條制冷劑流通管路上設(shè)有壓縮機(jī)，在水冷蒸發(fā)器和冷凝器之間的 另一條制冷劑流通管路上設(shè)有節(jié)流閥，風(fēng)冷蒸發(fā)器和水冷蒸發(fā)器的制冷劑流通 管路兩端相連接；所述預(yù)熱換熱器的放熱管路一端與廢水集水并的廢水預(yù)熱潛 水泵出水管連接，另端與廢水儲(chǔ)存箱的廢水循環(huán)系出水管一起和熱泵水冷蒸發(fā) 器放熱管路一端連接，然后分兩路， 一路由電磁閥控制連到廢水儲(chǔ)存箱內(nèi)，一 路由電磁閥控制連到污水井內(nèi)；預(yù)熱換熱器的吸熱管路一端與自來水連接，由 電磁閥根據(jù)熱水箱水位高低控制水箱補(bǔ)水，預(yù)熱換熱器的吸熱管路另一端與熱 泵的冷凝器吸熱管路進(jìn)水管連接，冷凝器吸熱管路進(jìn)、出水管分別與熱水箱連 接。所述的熱水箱是無壓保溫水箱，上端加熱水管和冷凝器吸熱管路出水管箱 連接，下端加熱水管和冷凝器吸熱管路進(jìn)水管連接，上端還設(shè)有溢流管，下端 設(shè)有熱水出水管并連接到浴場，底部設(shè)有排污管，水箱內(nèi)設(shè)有溫度控制器傳感 器和水位控制器。
所述的廢水儲(chǔ)存箱是無壓保溫水箱，上端溢流管和污水井相連，水箱內(nèi)設(shè) 有溫度控制器傳感器和水位控制器。
所述的廢水集水井上端溢流管和污水井相連，內(nèi)設(shè)有水位控制器。 所述的過濾器是設(shè)在浴場地面地漏到廢水集水井的廢水排水管道上。
本實(shí)用新型廢水余熱回收熱泵機(jī)組的工作原理是開始運(yùn)行時(shí)，廢水儲(chǔ)存 箱里的洗浴廢水水位低于低水位時(shí)，關(guān)閉廢水循環(huán)泵，同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)冷蒸發(fā)器， 廢水儲(chǔ)存箱里的洗浴廢水達(dá)到高水位時(shí)，開啟廢水循環(huán)泵，同時(shí)關(guān)閉風(fēng)冷蒸發(fā) 器。廢水集水井里的廢水(35T左右)達(dá)到設(shè)定水位啟動(dòng)潛水泵送入預(yù)熱換熱 器，預(yù)熱自來水(15'C左右)，預(yù)熱后的冷水(2(TC左右)進(jìn)入熱泵的冷凝器， 經(jīng)熱泵機(jī)組加熱進(jìn)入熱水箱內(nèi)，所述熱泵的冷凝器的加熱進(jìn)出水管和熱水箱相 連，循環(huán)加熱熱水箱內(nèi)熱水到設(shè)定溫度(45 55°C)。打入預(yù)熱換熱器的洗浴廢 水然后進(jìn)入熱泵的水冷蒸發(fā)器(30'C左右)，再回到廢水儲(chǔ)存箱里(25"左右)， 廢水儲(chǔ)存箱里廢水經(jīng)廢水循環(huán)泵將廢水循環(huán)打入熱泵的水冷蒸發(fā)器至自廢水溫 度降到設(shè)定溫度(最低5'C)關(guān)掉回水管上的電磁閥，同時(shí)打開排水管上的電磁 閥排入污水井。
本實(shí)用新型技術(shù)特點(diǎn)包括
1、 自來水在進(jìn)入熱泵之前先與廢水進(jìn)行一次換熱提高了機(jī)組的效率。以lm 315'C自來水經(jīng)預(yù)熱換熱器預(yù)熱升到20'C所需制熱量為5.8KW，廢水預(yù)熱潛水泵 功率為200W， l小時(shí)耗電0.2度；若采用電加熱，l小時(shí)耗電5.8度；與電加熱 比較，此項(xiàng)措施能效比為29倍。
2、 在無廢水供應(yīng)的情況下可以先啟動(dòng)風(fēng)冷蒸發(fā)器利用空氣源熱泵制熱，有 廢水供應(yīng)的情況下再轉(zhuǎn)換啟動(dòng)水冷蒸發(fā)器利用廢水源熱泵制熱。此項(xiàng)措施保證 了廢水余熱回收熱泵機(jī)組始終都能正常運(yùn)行，而不需增加其它形式的熱源來補(bǔ) 充。
3、 空氣源和廢水源熱泵的轉(zhuǎn)換還可以根據(jù)室外氣溫情況設(shè)定熱泵水冷蒸發(fā) 器出水口廢水溫度T2，充分發(fā)揮了空氣源和廢水源熱泵的高效率運(yùn)行。以15C自來水加熱到5(TC為例，當(dāng)室外氣溫為25。C，空氣源熱效率為8.43;當(dāng)室外氣 溫為-5-C,空氣源熱效率為2.91;當(dāng)廢水溫度為3(TC，廢水源熱泵熱效率為10.61 (理論)；當(dāng)廢水溫度5""C以上；廢水源熱泵平均熱效率為4.91。
這些措施，使廢水余熱回收熱泵機(jī)組的效率及性能有所提高，節(jié)能效果顯著。


圖1為本實(shí)用新型熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本實(shí)用新型熱水箱的溫度控制傳感器和水位控制器的水位線位置圖 圖3為本實(shí)用新型廢水儲(chǔ)存箱的水位控制器的水位線位置圖 圖4為本實(shí)用新型廢水集水井的水位控制器的水位線位置圖 圖中1、熱水箱，2、熱泵，3、廢水集水井，4、廢水儲(chǔ)存箱，5、預(yù)熱換 熱器，6、熱水循環(huán)泵，7、廢水預(yù)熱潛水泵，8、廢水循環(huán)泵，9、電磁閥，10、 電磁閥，11、電磁閥，12、止回閥，13、過濾器，14、風(fēng)冷蒸發(fā)器，15、水冷 蒸發(fā)器，16、冷凝器，17、壓縮機(jī)，18、節(jié)流閥，19、洗浴場所，20、自來水， 21、下水道，22、水位控制器，23、水位控制器，24、水位控制器，25、熱水 箱溫度控制傳感器，26、廢水排水溫度控制傳感器，27、污水井。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明
如圖l所示，該實(shí)用新型廢水余熱回收熱泵機(jī)組由熱水箱l、熱泵2、廢水 集水井3、廢水儲(chǔ)存箱4、預(yù)熱換熱器5、熱水循環(huán)泵6、廢水預(yù)熱潛水泵7、廢 水循環(huán)泵8、電磁閥9、電磁閥IO、電磁閥ll、止回閥12、過濾器13等組成。
熱泵含有風(fēng)冷蒸發(fā)器14、水冷蒸發(fā)器15、冷凝器16，在風(fēng)冷蒸發(fā)器14 和冷凝器16之間的一條制冷劑流通管路上設(shè)有壓縮機(jī)17,在水冷蒸發(fā)器15和 冷凝器16之間的另一條制冷劑流通管路上設(shè)有節(jié)流閥18,風(fēng)冷蒸發(fā)器14和水 冷蒸發(fā)器15放熱管路兩端相連接。圖中還有洗浴場所19、自來水20、下水道 21、水位控制器22、水位控制器23、水位控制器24、熱水箱溫度控制傳感器 25、廢水排水溫度控制傳感器26、污水井27。
廢水集水井3廢水通過廢水預(yù)熱潛水泵7輸入到預(yù)熱換熱器5，再進(jìn)入熱泵 機(jī)組水冷蒸發(fā)器14;廢水儲(chǔ)存箱4內(nèi)廢水通過廢水潛水泵7和預(yù)熱換熱器5出 口的廢水一起輸入熱泵機(jī)組水冷蒸發(fā)器15,出口分兩路， 一路由電磁閥10控制回到廢水儲(chǔ)存箱4內(nèi)， 一路由電磁閥11控制排到污水井27內(nèi)。
自來水20出口分兩路， 一路自來水由電磁閥9根據(jù)熱水箱水位高低控制進(jìn)
入預(yù)熱換熱器5，然后進(jìn)入熱泵機(jī)組冷凝器16換熱，再進(jìn)入熱水箱l內(nèi)； 一路
冷水供洗浴場所19。
熱水箱1的進(jìn)水管連接熱泵機(jī)組冷凝器16出水口，產(chǎn)生的熱水進(jìn)入熱水箱。
1出水分兩路一路熱水進(jìn)入熱泵機(jī)組冷凝器16入水口，一路熱水供洗浴場所19。 自控系統(tǒng)采用熱水箱內(nèi)的熱水溫度T1、廢水排水溫度T2控制和熱水箱、廢
水儲(chǔ)存箱和廢水集水井內(nèi)的水位控制，水位控制線如圖2所示。其中熱水箱水 位控制器22包括四條控制線V1、 V2、 V3和V4，廢水儲(chǔ)存箱水位控制器 23包括兩條控制線V5和V6，廢水集水井水位控制器24包括兩條控制線V7和 V8。
本本實(shí)用新型的工作過程是
一、 在無廢水供應(yīng)的情況下
開始運(yùn)行時(shí)，廢水儲(chǔ)存箱內(nèi)沒有廢水，此時(shí)閥門電磁閥9、電磁閥10開啟， 電磁闊11關(guān)閉；熱泵關(guān)閉；廢水預(yù)熱潛水泵、廢水循環(huán)泵、熱水循環(huán)泵關(guān)閉； 當(dāng)熱水箱內(nèi)的水位達(dá)到V3，熱水循環(huán)泵開啟；當(dāng)T1低于設(shè)定溫度5"C (40 5(TC)，熱泵壓縮機(jī)和風(fēng)冷蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)開啟，當(dāng)T1達(dá)到設(shè)定溫度(45 55°C)， 熱泵壓縮機(jī)和風(fēng)冷蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)關(guān)閉。當(dāng)水位達(dá)到V1，電磁閥9關(guān)閉。
二、 在有廢水供應(yīng)的情況下
使用一段時(shí)間后，廢水集水井內(nèi)水位高于V7，開啟廢水預(yù)熱潛水泵，廢水 進(jìn)入預(yù)熱換熱器，然后進(jìn)入熱泵水冷蒸發(fā)器回到廢水儲(chǔ)存箱內(nèi)，當(dāng)廢水儲(chǔ)存箱 內(nèi)水位達(dá)到V5，開啟廢水循環(huán)泵同時(shí)關(guān)閉風(fēng)冷蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)。當(dāng)熱泵水冷蒸發(fā)器 出水口廢水溫度T2降到設(shè)定溫度(最低5'C)關(guān)掉電磁閥IO，同時(shí)打開電磁閥 11，廢水排入污水井。廢水集水井內(nèi)水位低于V8，關(guān)閉廢水預(yù)熱潛水泵。
如果在使用的過程中，廢水的產(chǎn)量多于熱泵水冷蒸發(fā)器的用水量，廢水儲(chǔ) 存箱內(nèi)的水位會(huì)上升，當(dāng)水位達(dá)到廢水儲(chǔ)存箱溢流管，廢水通過溢流管溢流到 污水井內(nèi)。
如果廢水的產(chǎn)量少于熱泵水冷蒸發(fā)器的用水量，水位就會(huì)下降，達(dá)到V6 關(guān)閉廢水循環(huán)泵開啟風(fēng)冷蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)。
使用過程中，自來水的給水量應(yīng)滿足洗澡用水量的要求，當(dāng)自來水的給水量不能滿足洗澡用水量的要求時(shí)應(yīng)配備冷水儲(chǔ)水箱。當(dāng)洗澡用水量比較少時(shí)，
熱水箱內(nèi)的水位會(huì)逐漸上升，當(dāng)水位達(dá)到V1時(shí)，.電磁閥9關(guān)閉;此后熱水箱內(nèi) 水位會(huì)下降，當(dāng)水位降至V2時(shí)，電磁閥9開啟，自來水繼續(xù)補(bǔ)水。
熱泵水冷蒸發(fā)器出水口廢水溫度T2應(yīng)根據(jù)室外氣溫情況設(shè)定，當(dāng)室外氣溫 大于25t，廢水溫度T2設(shè)為2CTC;當(dāng)室外氣溫大于15"C,廢水溫度T2設(shè)為 l(TC;當(dāng)室外氣溫低于15'C，廢水溫度T2設(shè)為5'C。
為了防止工作狀態(tài)頻繁切換，V1和V2之間，V3和V4之間，V5和V 6之間及V7和V8需設(shè)一定量的緩沖區(qū)域。區(qū)域大小視洗澡用水量的波動(dòng)情況 而定。
顯然，該廢水余熱回收熱泵機(jī)組也能用于其它工業(yè)和民用類似廢水的余熱 進(jìn)行回收。
權(quán)利要求1、廢水余熱回收熱泵機(jī)組，其特征在于包括熱水箱、熱泵、廢水集水井、廢水儲(chǔ)存箱、預(yù)熱換熱器、熱水循環(huán)泵、廢水預(yù)熱潛水泵、廢水循環(huán)泵、電磁閥、止回閥、過濾器、水位控制器、溫度控制器；所述熱泵設(shè)有風(fēng)冷蒸發(fā)器、水冷蒸發(fā)器、冷凝器，在風(fēng)冷蒸發(fā)器和冷凝器之間的一條制冷劑流通管路上設(shè)有壓縮機(jī)，在水冷蒸發(fā)器和冷凝器之間的另一條制冷劑流通管路上設(shè)有節(jié)流閥，風(fēng)冷蒸發(fā)器和水冷蒸發(fā)器的制冷劑流通管路兩端相連接；所述預(yù)熱換熱器的放熱管路一端與廢水集水井的廢水預(yù)熱潛水泵出水管連接，另端與廢水儲(chǔ)存箱的廢水循環(huán)泵出水管一起和熱泵水冷蒸發(fā)器放熱管路一端連接，然后分兩路，一路由電磁閥控制連到廢水儲(chǔ)存箱內(nèi)，一路由電磁閥控制連到污水井內(nèi)；預(yù)熱換熱器的吸熱管路一端與自來水連接，由電磁閥根據(jù)熱水箱水位高低控制水箱補(bǔ)水，預(yù)熱換熱器的吸熱管路另一端與熱泵的冷凝器吸熱管路進(jìn)水管連接，冷凝器吸熱管路進(jìn)、出水管分別與熱水箱連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水余熱回收熱泵機(jī)組，其特征是:熱水箱是無 壓保溫水箱，上端加熱水管和冷凝器吸熱管路出水管箱連接，下端加熱水管和 冷凝器吸熱管路進(jìn)水管連接，上端還設(shè)有溢流管，下端設(shè)有熱水出水管并連接 到浴場，底部設(shè)有排污管，水箱內(nèi)設(shè)有溫度控制器傳感器和水位控制器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水余熱回收熱泵機(jī)組，其特征是廢水儲(chǔ)存箱 是無壓保溫水箱，上端溢流管和污水井相連，水箱內(nèi)設(shè)有溫度控制器傳感器和 水位控制器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水余熱回收熱泵機(jī)組，其特征是廢水集水井 上端溢流管和污水井相連，內(nèi)設(shè)有水位控制器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水余熱回收熱泵機(jī)組，其特征是所述的過濾 器是設(shè)在浴場地面地漏到廢水集水井的廢水排水管道上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種廢水余熱回收熱泵機(jī)組，包括熱水箱、熱泵、廢水集水井、廢水儲(chǔ)存箱、預(yù)熱換熱器、熱水循環(huán)泵、廢水預(yù)熱潛水泵、廢水循環(huán)泵、電磁閥、止回閥、過濾器、水位控制器、溫度控制器。所述預(yù)熱換熱器的放熱管路兩端與廢水進(jìn)出管路連接，然后經(jīng)熱泵水冷蒸發(fā)器放熱管路分兩路，一路連到廢水儲(chǔ)存箱內(nèi)，一路連到污水井內(nèi)；預(yù)熱換熱器的吸熱管路一端與自來水連接，由電磁閥根據(jù)熱水箱水位高低控制水箱補(bǔ)水，預(yù)熱換熱器的吸熱管路另一端與熱泵的冷凝器吸熱管路進(jìn)水管連接，冷凝器吸熱管路進(jìn)、出水管分別與熱水箱連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，充分回收廢水余熱，有很高的制熱效率。
文檔編號(hào)F25B30/06GK201355156SQ200820173050
公開日2009年12月2日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者姜衍禮 申請人:姜衍禮