CN103604252A - 一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，包括两条环路，其中直接侵入污水中换热的毛细管网换热器一端经阀门C经循环水泵A经热泵机组至毛细管网换热器另一端形成第一环路；用户末端毛细管换热系统一端经阀门F经热泵机组经阀门E经循环水泵B至用户末端毛细管换热系统形成第二环路；第一环路和第二环路通过热泵机组连接。相对于传统的开式取水系统，本发明采用闭式循环系统，能适应各种水质的污水甚至是原生污水，具有换热效率高、造价低廉、节约能源、减少温室气体排放的优点。

Description

一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统

技术领域

本发明涉及一种毛细管网热泵空调系统，特别涉及一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的物质基础，随着人类文明的进步和社会的发展，人类对能源的消耗越来越多，导致能源缺乏，环境恶化等严重后果。而大家现在寻求的有效途径也仅仅是寻找新的能源或对现有的能源如何高效的应用。而现在世界需要另外一场新的工业革命了，使我们能够实惠地、方便地和可持续地应用可再生能源。闭式毛细管网污水源热泵空调系统就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。污水源热泵技术是利用生活污水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

通过污水排放的热量约占城市总排放热量的10％～16％，用热泵系统回收污水中的热能，用以满足人民生活或工艺用能的需求，是用一种节能技术开发了一种可再生的清洁能源，降低了城市废热的排放，提高了能源的利用效率，减少温室气体的排放，因此利用热泵技术回收污水热能具有节能、环保和经济效益。

由于污水水质的特殊性，对换热器的结构形式和传热元件的材质以及过滤装置，防堵防腐防垢技术措施要求都比较严格。而传统的污水源热泵系统需要钛板换热器以及水处理，还要对设备进行防堵防腐防垢处理，这样又增加了系统的初投资以及运行和维修费用。因此，如何寻找到能够适应各种水质的污水且换热效率高、造价低廉的换热系统成为解决污水源热泵的一个重要问题。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提出一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，具有换热效率高、造价低廉、节约能源、减少温室气体排放、适应各种水质的污水甚至是原生污水等优点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，包括两条环路，其中直接侵入污水中换热的毛细管网换热器5一端经阀门C经循环水泵A经热泵机组至毛细管网换热器5另一端形成第一环路；用户末端毛细管换热系统6一端经阀门F经热泵机组经阀门E经循环水泵B至用户末端毛细管换热系统6形成第二环路；第一环路和第二环路通过热泵机组连接。

所述热泵机组包括依次成环状连接的蒸发器1，压缩机2，冷凝器3和节流阀4。

所述热泵机组与第一、二环路的连接方式为：夏季时，所述第一环路通过循环水泵A连接冷凝器3上端入口，通过毛细管网换热器5连接冷凝器3的下端出口，第二环路通过阀门E连接蒸发器1上端入口，通过用户末端毛细管换热系统6连接蒸发器1下端出口；冬季时，所述第一环路通过循环水泵A连接蒸发器1上端入口，通过毛细管网换热器5连接的蒸发器1下端出口，第二环路通过阀门E连接冷凝器3上端入口，通过用户末端毛细管换热系统6连接冷凝器3下端出口。

所述的毛细管网换热器5及用户末端毛细管换热系统6均采用4.3×0.85mm标准毛细管，每根毛细管内的毛细管内的流速为0.05～0.2m／s，毛细管内流动状态为层流。

所述的毛细管网换热器5为可沉入各种水质污水中的毛细管网换热器。

相对于现有技术，本发明的有益效果：相对于传统的开式取水系统，本发明采用闭式循环系统，能适应各种水质的污水甚至是原生污水，具有换热效率高、造价低廉、节约能源、减少温室气体排放的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明夏季连接结构示意图。

图3为本发明冬季连接结构示意图。

其中，1-蒸发器，2-压缩机，3-冷凝器，4-节流阀，5-毛细管网换热器，6-用户末端毛细管换热系统，A、B-循环水泵，C、D、E、F-阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，包括两条环路，其中直接侵入污水中换热的毛细管网换热器5一端经阀门C经循环水泵A经热泵机组至毛细管网换热器5另一端形成第一环路；用户末端毛细管换热系统6一端经阀门F经热泵机组经阀门E经循环水泵B至用户末端毛细管换热系统6形成第二环路；第一环路和第二环路通过热泵机组连接。

所述热泵机组包括依次成环状连接的蒸发器1，压缩机2，冷凝器3和节流阀4。

所述热泵机组与第一、二环路的连接方式为：夏季时，所述第一环路通过循环水泵A连接冷凝器3上端入口，通过毛细管网换热器5连接冷凝器3的下端出口，第二环路通过阀门E连接蒸发器1上端入口，通过用户末端毛细管换热系统6连接蒸发器1下端出口；冬季时，所述第一环路通过循环水泵A连接蒸发器1上端入口，通过毛细管网换热器5连接的蒸发器1下端出口，第二环路通过阀门E连接冷凝器3上端入口，通过用户末端毛细管换热系统6连接冷凝器3下端出口。

所述的毛细管网换热器5及用户末端毛细管换热系统6均采用4.3×0.85mm标准毛细管，每根毛细管内的毛细管内的流速为0.05～0.2m／s，毛细管内流动状态为层流。

所述的毛细管网换热器5为可沉入各种水质污水中的毛细管网换热器。

本发明的工作原理为：

如图2所示，在夏季供冷时，热泵机组中的压缩机2排出的高温高压的制冷剂气体进入冷凝器3，在冷凝器3内与毛细管网换热器5内流动的水进行换热，毛细管网换热器5内的水与污水水源的水通过毛细管网进行换热，把热量排放到污水水源中。同时冷凝器3内的制冷剂气体冷凝变成制冷剂液体，制冷剂液体通过节流阀4，进入蒸发器1后，在蒸发器1内蒸发吸收热量，制取冷冻水，冷冻水通过循环泵B输送到用户末端毛细管换热系统6，为用户供冷。

如图3所示，在冬季供热时，热泵机组的压缩机2排出的高温高压的制冷剂气体的进入冷凝器3中，释放热量，制取热水或热风，热水或热风到用户末端毛细管换热系统6释放热量，为建筑供暖，同时制冷剂气体冷凝成为液体，制冷剂液体通过节流阀4进入蒸发器1，在蒸发器1中与毛细管网换热器5进行换热，吸收污水水源中的热量，变成制冷剂气体，制冷剂气体进入压缩机2完成制热循环。

Claims (5)

1.一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，其特征在于，包括两条环路，其中直接侵入污水中换热的毛细管网换热器(5)一端经阀门C经循环水泵A经热泵机组至毛细管网换热器(5)另一端形成第一环路；用户末端毛细管换热系统(6)一端经阀门F经热泵机组经阀门E经循环水泵B至用户末端毛细管换热系统(6)形成第二环路；第一环路和第二环路通过热泵机组连接。

2.根据权利要求1所述的一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，其特征在于，所述热泵机组包括依次成环状连接的蒸发器(1)，压缩机(2)，冷凝器(3)和节流阀(4)。

3.根据权利要求2所述的一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，其特征在于，所述热泵机组与第一、二环路的连接方式为：夏季时，所述第一环路通过循环水泵A连接冷凝器(3)上端入口，通过毛细管网换热器(5)连接冷凝器(3)的下端出口，第二环路通过阀门E连接蒸发器(1)上端入口，通过用户末端毛细管换热系统(6)连接蒸发器(1)下端出口；冬季时，所述第一环路通过循环水泵A连接蒸发器(1)上端入口，通过毛细管网换热器(5)连接的蒸发器(1)下端出口，第二环路通过阀门E连接冷凝器(3)上端入口，通过用户末端毛细管换热系统(6)连接冷凝器(3)下端出口。

4.根据上述任一权利要求所述的一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，其特征在于，所述的毛细管网换热器(5)及用户末端毛细管换热系统(6)均采用4.3×0.85mm标准毛细管，每根毛细管内的流速为0.05～0.2m／s，毛细管内流动状态为层流。

5.根据权利要求4所述的一种闭式毛细管网污水源热泵空调系统，其特征在于，所述的毛细管网换热器(5)为可沉入各种水质污水中的毛细管网换热器。

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