CN101694309A - 澡堂速热式热水器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种澡堂速热式热水器系统，并分别与CPU微处理器连接，CPU微处理器还与一水温探测器连接，水温探测器的传感器测得水温低于设定值时，CPU微处理器启动空气源热泵装置，吸收空气中的能量对自来水进行加热；当水温探测器的传感器测得水温高于设定值时，CPU微处理器启动水源热泵装置，吸收废热水中的能量对已换热的自来水继续加热，加热后的水储存于热水储水罐中，热水储水罐的出水管与沐浴热水龙头连接。本发明的优点是将水源热泵技术和风冷热泵技术组合在一个加热装置里面，解决了刚开始洗澡时初始水温过低的问题；即开即用；热转换效率COP达9；本发明利用废热水能量回收技术，充分、合理地利用能量，减少浪费，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水器系统，特别涉及一种利用废热水回收循环的澡堂速热式热水器系统。
背景技术
目前澡堂用热水一般使用油锅炉、燃气锅炉等产生热水。洗澡热水一般水温在42℃左右，通过人体流到下水道时还有35℃左右，以全年水温平均15℃计，水温从15℃升到42℃，需要锅炉加热27℃，而通过人体洗澡后只使用了其中7℃的能量，还有20℃就流到下水沟里去了。这是一种极大的能源浪费。同时燃油锅炉、燃气锅炉消耗化石能源，能源消耗大、污染环境。
回收洗澡废热水中的余热跟冷自来水换热，再经过锅炉或热泵系统加热，可以节省很多能源。但是当利用热泵装置吸收废热水中的能量并进行加热时，当自来水温低于14℃时，会产生废热水排出温度极低甚至结冰，影响机器正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种结构新型合理，能够快速使自来水加热，然后结合废热水回收循环利用装置使用的澡堂速热式热水器系统。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种澡堂速热式热水器系统，该热水器系统包括空气源热泵装置和水源热泵装置，并分别与CPU微处理器连接，CPU微处理器还与一水温探测器连接，水温探测器的传感器测得水温低于设定值时，CPU微处理器启动空气源热泵装置，吸收空气中的能量对自来水进行加热；当水温探测器的传感器测得水温高于设定值时，CPU微处理器启动水源热泵装置，吸收废热水中的能量对已换热的自来水继续加热，加热后的水储存于热水储水罐中，热水储水罐的出水管与沐浴热水笼头连接。
上述的水温探测器的传感器安装在自来水进水管上。
所述的空气源热泵装置和水源热泵装置分别使用压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置。
所述的空气源热泵装置还包括风机、风扇，风机一头与压缩机连接，另一头与蒸发器连接，风机输出能量经毛细管与冷凝器连接，对冷凝器中的工质进行加热。风机开始作功，当空气流经蒸发器时，蒸发器里面的工质开始蒸发，此时工质开始汽化，而汽化就会吸收周围环境中的能量，称为“汽化潜热”，工质吸收空气中的能量后，再通过压缩机的压缩作用，将该能量提升到高压高温状况，再通过冷凝器与自来水换热，将热量传导给自来水，从而将水加热到一定的温度。
所述的水源热泵装置还包括水水热交换器，水水热交换器一头与废热水回收循环利用装置的出水管连接，另一头与冷凝器连接；已过滤掉固体废弃物的废热水进入水水热交换器与自来水进行换热，换热后的自来水进入冷凝器中与工质进行换热，得到最终的热水。
每天第一次使用时，水温探测器的传感器测得自来水温度低于14℃时，CPU微处理器控制风机自动启动，通过蒸发器、冷凝器等组成空气源热泵装置，利用工质蒸发潜热这个特性向空气中吸入能量，将自来水温度加热直至超过14℃。当自来水超过14℃后风机停转，埋在地下的废热水回收循环利用装置将废热水吸收回来经过水水热换热器、冷凝器和蒸发器三重换热，很快将自来水加热到38～42℃供人体洗澡。
本发明的优越功效在于：
1、结构简单，安装方便；
2、创造性地将水源热泵技术和风冷热泵技术组合在一个加热装置里面，其中冷凝器和蒸发器以及节流装置完全通用，结构更合理，解决了刚开始洗澡时初始水温过低影响换热能量和水流量不稳定的问题；避免了在刚洗澡时热水出不来的尴尬局面，即开即用，不限时间；
3、热转换效率COP达9；
4、本发明利用废热水能量回收技术，充分、合理地利用能量，减少浪费，降低成本。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图中标号说明
1-压缩机； 2-冷凝器；
3-蒸发器； 4-水水热交换器；
5-热水储水罐； 6-废热水回收循环利用装置；
7-热水笼头； 8-风扇；
9-风机； 10-毛细管；
11-水温探测器的传感器； 12-CPU微处理器。
具体实施方式
本发明提供了一种澡堂速热式热水器系统，该热水器系统包括空气源热泵装置和水源热泵装置，并分别与CPU微处理器12连接，CPU微处理器12还与一水温探测器连接，水温探测器的传感器11测得水温低于14℃时，CPU微处理器12启动空气源热泵装置，吸收空气中的能量对自来水进行加热；当水温探测器的传感器11测得水温高于14℃时，CPU微处理器12启动水源热泵装置，吸收废热水中的能量对已换热的自来水继续加热，加热后的水储存于热水储水罐5中，热水储水罐5的出水管与沐浴热水笼头7连接。
上述的水温探测器的传感器11安装在自来水进水管上。
所述的空气源热泵装置和水源热泵装置分别使用压缩机1、蒸发器3、冷凝器2和节流装置。
所述的空气源热泵装置还包括风机9、风扇8，风机9一头与压缩机1连接，另一头与蒸发器2连接，风机9输出能量经毛细管10与冷凝器2连接，对冷凝器2中的工质进行加热。风机9开始作功，当空气流经蒸发器3时，蒸发器3里面的工质开始蒸发，此时工质开始汽化，而汽化就会吸收周围环境中的能量，称为“汽化潜热”，工质吸收空气中的能量后，再通过压缩机1的压缩作用，将该能量提升到高压高温状况，再通过冷凝器2与自来水换热，将热量传导给自来水，从而将水加热到一定的温度。
所述的水源热泵装置还包括水水热交换器4，水水热交换器4一头与废热水回收循环利用装置6的出水管连接，另一头与冷凝器2连接；已过滤掉固体废弃物的废热水通过阀门b进入水水热交换器4与通过阀门a的自来水进行换热，换热后的自来水进入冷凝器2中与工质进行换热，得到最终的热水。
每天第一次使用时，水温探测器的传感器11测得自来水温度低于14℃时，CPU微处理器控制风机9自动启动，通过蒸发器3、冷凝器2等组成空气源热泵装置，利用工质蒸发潜热这个特性向空气中吸入能量，将自来水温度加热直至超过14℃。当自来水超过14℃后风机停转，埋在地下的废热水回收循环利用装置6将废热水吸收回来经过水水热换热器4、冷凝器2和蒸发器3三重换热，很快将自来水加热到38～42℃供人体洗澡。
如图1所示，对本发明作进一步的描述。
当打开热水笼头7，自来水初始水温低于14℃时，风机9、压缩机1、冷凝器2、蒸发器3以及节流装置组成空气源热泵装置，将低温的自来水加热超过14℃；
当自来水的水温超过14℃时，经过上述空气源热泵装置加热的自来水流到地面，经埋在地面下的废水回收循环利用装置6吸收，此时风机9停转，空气源热泵装置工作停止，水源热泵装置启动：其中
1)、通过废热水回收循环利用装置6将废热水吸收回来后经过水水热换热器4，将相对热的废热水与相对低温的自来水进行第一次换热，吸收部分废热水能量的自来水的水温能提升10℃左右；
2)、废热水继续流经蒸发器3与特制的工质进行换热，得到废热水能量的工质温度得到提升；
3)、通过压缩机1将蒸发器3中得到废热水部分能量的工质进行提升，该工质变成高温高压状态时，在冷凝器2中向已经得到部分废热水能量的自来水放热，从而使自来水迅速升温达到洗澡需要的温度，通过热水笼头7流出。
38～42℃的热水经过人体洗浴热量流失后，流到废热水回收循环利用装置6里的废水温度降到了33℃；
33℃的废热水被注入水水热交换器4里，与14℃自来水热交换，自来水的温度上升到26℃，而废热水的温度下降到23℃，接着23℃的废热水又进入蒸发器3里，被蒸发器3吸热后降温到17℃被排入废水沟；
蒸发器3吸收废热水的热量后作用于压缩机1和冷凝器2使26℃的自来水加热到38～42℃，再通过热水储水罐5从热水笼头7流出；形成一个完整的澡堂速热式热水器系统。
其中，风扇8和风机9的作用就是在冬天的时候帮助蒸发器3吸收空气中的热量。
Claims (4)
1.一种澡堂速热式热水器系统，其特征在于：
该热水器系统包括空气源热泵装置和水源热泵装置，并分别与CPU微处理器连接，CPU微处理器还与一水温探测器连接，水温探测器的传感器测得水温低于设定值时，CPU微处理器启动空气源热泵装置，吸收空气中的能量对自来水进行加热；当水温探测器的传感器测得水温高于设定值时，CPU微处理器启动水源热泵装置，吸收废热水中的能量对已换热的自来水继续加热，加热后的水储存于热水储水罐中，热水储水罐的出水管与沐浴热水笼头连接。
2.按权利要求1所述的澡堂速热式热水器系统，其特征在于：
所述的空气源热泵装置和水源热泵装置分别使用压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置。
3.按权利要求1或2所述的澡堂速热式热水器系统，其特征在于：
所述的空气源热泵装置还包括风机、风扇，风机一头与压缩机连接，另一头与蒸发器连接，风机输出能量经毛细管与冷凝器连接，对冷凝器中的工质进行加热。
4.按权利要求1或2所述的澡堂速热式热水器系统，其特征在于：
所述的水源热泵装置还包括水水热交换器，水水热交换器一头与废热水回收循环利用装置的出水管连接，另一头与冷凝器连接；已过滤的废热水进入水水热交换器与自来水进行换热，换热后的自来水进入冷凝器中与工质进行换热，得到最终的热水。
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|---|---|---|---|---|
| CN101846391A (zh) * | 2010-06-01 | 2010-09-29 | 新疆新鹭机电设备有限公司 | 具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器 |
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2009
- 2009-10-20 CN CN200910197435A patent/CN101694309A/zh active Pending
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