CN106088247B - 一种热能高效率智能回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热能高效率智能回收系统，包括废水收集箱，所述废水收集箱存储带有热量的废水，所述废水收集箱一侧底部设置有废水进水接头，所述废水进水接头连接主管路，主管路上连接有第一水泵，第一水泵抽取各支路上的废水；本发明将洗浴中心的废水或工业降温的循环废水二次利用，通过废水中的热量转化至用户可用的自来水内，使用户能够享受热水使用，热水使用完之后，产生的废水又再次流入废水收集箱内，本发明可以节省企业大量的用电成本。

Description

一种热能高效率智能回收系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体的说是涉及一种热能高效率智能回收系统。

背景技术

目前，随着人民生活水平的日益提高，各种热水器广泛地被应用在家庭和各种商业场合，特别是桑拿洗浴中心、酒店宾馆、学校、医院等行业对热水的需求量很大，现在市面上的热水器结构复杂、换热效率低、升温慢、不舒适健康、使用寿命短、浪费能源、热稳定性差。

尤其在洗浴中心、工业用水，其废水携带了非常多的热量，这些废水大多是直接排至下水道，使热量白白的浪费掉，这些废水的热量完全可以集中收集，通过热量转换装置将热量转换至用户所用到的自来水中。另外，工业设备很多要降温，因此要用到冷却水，大多数的企业是利用冷却水塔来降温，同时可以废水循环，如果在废水循环系统中加装一个热量转换装置，将这些废水的热量经过热量转换装置，使热量转换给员工宿舍内的可用自来水内，可以让热水源源不断的供应至宿舍洗浴处，可以节省大量的电能，尤其针对大型企业、有员工宿舍的企业，有较大的节能优势。

现有技术中也有一些热量回收系统，但整体来说效果不是很好，究其原因，有以下几个缺点：

1)、热量转换效率低，因为传统的管组是一根铜管，通过不断的弯曲，弯成一个管组，置入水箱箱体内，在管组内的水速度在各个点是保持一致，水很快就离开换热管组，达不到吸热的效果。

2)、排水结构是上部进水、下部出水，根据热量原理，热量是从下往上传递的，因此从上部进水的方式不科学，会容易丢失大量的热量。

3)、传统的回收系统电路结构简单，只是简单的几个控制按键，将进水、出水控制，用户所用到的热水常常会过热或过冷，达不到用户所需求的效果。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种热能高效率智能回收系统，该系统利用废水进行集中，再通过换热装置将废水中的热量吸收至可用的自来水，然后通过管路返回至热水使用区域，达到节能环保的目的。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种热能高效率智能回收系统，包括废水收集箱，所述废水收集箱存储带有热量的废水，所述废水收集箱一侧底部设置有废水进水接头，所述废水进水接头连接主管路，主管路上连接有第一水泵，第一水泵抽取各支路上的废水；所述智能回收系统还包括：

热交换装置组，该热交换装置组包括若干并联的热交换装置单元，所述热交换装置单元包括置于废水收集箱箱体内的换热管装置、废水排放系统，所述换热管装置包括换热管组，所述换热管组由若干管体单元并联连接，并联后各管体单元汇集成一个进水端，该进水端连接进水接头，进水接头连接自来水进水管，各管体单元汇集成一个出水端，该出水端连接自来水出水管，所述废水排放系统是从废水上部将水导出废水收集箱；

热交换器，该热交换器外部为一水箱，所述热交换器设置有压缩机，所述压缩机的出气端连接有放热管组，该放热管组置于热交换器的水箱内下部区域，在热交换器的水箱内上部区域设置有吸热管组，该吸热管组的进水端连接上述自来水出水管，所述吸热管组的出水端连接直通于用户用水设备的主管路，主管路将热水分散至各用户水管内；

第二水泵，所述第二水泵的出水端连接热交换器的下部进水端，所述第二水泵的进水端连接废水收集箱的第二出水端，所述热交换器的出水口通过管路连接废水收集箱的上部区域，所述第二水泵抽取废水收集箱内的废水进入热交换器，然后通过热交换器的排水系统将水排回废水收集箱上部区域；

气液分离器，所述气液分离器的气端管路连接压缩机的气路，其水路连接第三水泵，所述第三水泵为冷却水泵，所述冷却水泵的管路置于一污水池内；

所述智能回收系统还包括电路系统，所述电路系统包括主板电路，该主板电路电性连接的压缩机、水表、风扇、三相电表、电源、通讯装置。

进一步的，所述换热管装置包括架体，在架体的一个侧面，设置有由一根管体连续折弯成多个首尾连接的S型弯管，所述S型弯管下端连接进水接头，其上端端口连接设置在架体两侧的直通管组，所述直通管组垂直于S型弯管所在的侧面，它包括若干平行排列的直管单元，所有直管单元进水端汇集成一个端口，并将该端口连接于S型弯管的出水端，所述直管单元出水端汇集成一个端口，并将该端口连接于出水接头，所述出水接头连接自来水出水管。

进一步的，所述废水排水系统包括排水竖管、电磁阀、导水槽、防溢管，所述排水竖管底部连接换热箱箱体底面的圆孔上，且其端部与圆孔边缘密封焊接，所述排水竖管，电磁阀的进水端连接有一横向的导水槽，该导水槽呈U型，其侧部焊接于换热箱箱体侧壁上，在导水槽的端部附近两内侧壁上，各设置有一条直插形凹槽，两个直插形凹槽相向，在两个直插形凹槽上，插有防堵网，所述排水竖管的管壁上，还连接且连通有一条防溢管，该防溢管的上端开口所在箱体高度要大于电磁阀所在的箱体高度，且该防溢管的上端开口所在箱体高度要低于废水收集箱上端开口。

进一步的，在主板电路上，设置有CPU模块及与CPU模块连接的第一继电器、保险管、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、LOGO灯、自来水温度传感器、污水温度传感器、热水温度传感器、污水池排水温度传感器、导线接口、水表接口、蜂鸣器、压力控制器、指示灯、通讯接口、GSM模块接口；

所述GSM模块接口连接有GSM模块，所述GSM模块的输出端连接有GSM天线；

所述压力控制器设置有组连接端口，分别连接有低压输出端口、高压输出端口、排气管温度传感器、相序保护器，所述相序保护器的输出端连接在三相电表的两根火线上；

所述第二继电器、第三继电器共设有五个输出端口，其中：

第一输出端口连接风扇，风扇另一端连接三相电表的零线端；

第二输出端口连接上清洗电磁阀，所述上清洗电磁阀连接三相电表的零线端；

第三输出端口连接下清洗电磁阀，所述下清洗电磁阀连接三相电表的零线端；

第四输出端口连接压缩机的正极；

第五输出端口连接压缩机的负极，压缩机的负极连接三相电表的零线端；

所述压缩机的输出端连接有交流接触器，所述交流接触器的另一端接口连接电表的三个火线；

所述第一继电器设有火线连接端子，该火线连接端子连接电表的火线，在第一继电器设置有放大器，该放大器连接交流接触器的A2端子，在交流接触器的输出端还设置有零线端子A1，零线端子A1与三相电表的零线端子连接。

进一步的，所述指示灯包括电源指示灯、压缩机延迟灯、错误代码灯、地线电源错误灯；所述水表接口连接水表；所述导线接口的正负极与三相电表上的正负极连接；所述电源设置有两种输入电源，分别是220V的市电电源、12V的直流电源，所述220V的市电电源通过接口连接于第四继电器上，所述12V的直流电源通过接口连接在第五继电器上，所述风扇为带加热装置的风扇，所述交流接触器为CJX2-2501交流接触器。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1.本发明换热管结构采用S型管组和直通管组，将整个管体的过水量增加，使置于废水收集箱中的废水带来的热量更快速的传递给换热管管体内的自来水，由于自来水单位时间内所在的换热管体内的水量增加，受吸收的热量也大幅增加，因此，提高了整个装置的热回收效率。

2.本发明废水排水系统使用一根直通箱体底部的排水竖管，并在排水竖管上端使用电磁阀作为排水的开关，易于控制，与电磁阀连接的U型导水槽可以使过量的水导进排水竖管，在导出水前，由于洗浴会使一些杂质混入水体中，在U型导水槽端部放入一个防堵网，避免杂质进入管内堵塞，在排水竖管侧壁连接一个防溢管，当忘记打开电磁阀或电磁阀故障时，过量的水会升高，升高至防溢管后从防溢管导入排水竖管的下部，进而将废水导出箱体。

3.本发明换热管管路结构采用直通管组，一是可以增加管体与水体之间的接触面积，能够得到更多的热量供应，二是有较多的水存于管体内，在使用时，热水有足够的供应，由于管体内有较多的水流过，管内的水又充分的吸收到了热量，淋浴时不会出现水温突然降低的现象。

4.直通管组存有较多的热水，用户在使用时，可以快速的流出热水，不会有太多的等待时间。

5.节约大量的电能，使废水得到二次利用，节能环保。

附图说明

图1为本发明热能高效率智能回收系统示意图。

图2为本发明废水收集箱内的热交换装置单元示意图。

图3为本发明废水排水系统结构示意图。

图4为本发明热能高效率智能回收系统的电路系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照附图1～4，本发明的一种热能高效率智能回收系统，包括废水收集箱101，所述废水收集箱101存储带有热量的废水，所述废水收集箱一侧底部设置有废水进水接头117，所述废水进水接头117连接主管路，主管路上连接有第一水泵111，第一水泵111抽取各支路上的废水；所述智能回收系统还包括：

热交换装置组，该热交换装置组包括若干并联的热交换装置单元，所述热交换装置单元包括置于废水收集箱箱体内的换热管装置102、废水排放系统，所述换热管装置102包括换热管组，所述换热管组由若干管体单元并联连接，并联后各管体单元汇集成一个进水端，该进水端连接进水接头104，进水接头104连接自来水进水管109，各管体单元汇集成一个出水端，该出水端连接自来水出水管110，所述废水排放系统是从废水上部将水导出废水收集箱；

热交换器105，该热交换器外部为一水箱，所述热交换器105设置有压缩机118，所述压缩机118的出气端连接有放热管组，该放热管组置于热交换器105的水箱内下部区域，在热交换器105的水箱内上部区域设置有吸热管组，该吸热管组的进水端连接上述自来水出水管110，所述吸热管组的出水端连接直通于用户用水设备的主管路，主管路将热水分散至各用户水管内；

第二水泵107，所述第二水泵107的出水端连接热交换器105的下部进水端，所述第二水泵107的进水端连接废水收集箱101的第二出水端103，所述热交换器105的出水口通过管路连接废水收集箱101的上部区域，所述第二水泵107抽取废水收集箱101内的废水进入热交换器105，然后通过热交换器105的排水系统将水排回废水收集箱101上部区域；

气液分离器106，所述气液分离器106的气端管路连接压缩机118的气路，其水路连接第三水泵119，所述第三水泵119为冷却水泵，所述冷却水泵的管路置于一污水池108内；

所述智能回收系统还包括电路系统，所述电路系统包括主板电路，该主板电路电性连接的压缩机118、水表、风扇31、三相电表1、电源、通讯装置。

所述换热管装置2包括架体，在架体的一个侧面，设置有由一根管体连续折弯成多个首尾连接的S型弯管，所述S型弯管下端连接进水接头，其上端端口连接设置在架体两侧的直通管组，所述直通管组垂直于S型弯管所在的侧面，它包括若干平行排列的直管单元，所有直管单元进水端汇集成一个端口，并将该端口连接于S型弯管的出水端，所述直管单元出水端汇集成一个端口，并将该端口连接于出水接头，所述出水接头连接自来水出水管10。

如图3所示，所述废水排水系统包括排水竖管116、电磁阀113、导水槽114、防溢管112，所述排水竖管116底部连接换热箱箱体底面的圆孔上，且其端部与圆孔边缘密封焊接，所述排水竖管116上端开口处设置有电磁阀113，电磁阀113的进水端连接有一横向的导水槽114，该导水槽114呈U型，其侧部焊接于换热箱箱体侧壁上，在导水槽114的端部附近两内侧壁上，各设置有一条直插形凹槽，两个直插形凹槽相向，在两个直插形凹槽上，插有防堵网115，所述排水竖管116的管壁上，还连接且连通有一条防溢管112，该防溢管112的上端开口所在箱体高度要大于电磁阀113所在的箱体高度，且该防溢管112的上端开口所在箱体高度要低于废水收集箱上端开口。

如图4所示，在主板电路上，设置有CPU模块18及与CPU模块18连接的第一继电器7、保险管8、第二继电器9、第三继电器10、第四继电器11、第五继电器12、LOGO灯13、自来水温度传感器22、污水温度传感器23、热水温度传感器21、污水池排水温度传感器20、导线接口19、水表接口17、蜂鸣器16、压力控制器15、指示灯、通讯接口24、GSM模块接口；

所述GSM模块接口连接有GSM模块14，所述GSM模块14的输出端连接有GSM天线29；

所述压力控制器15设置有组连接端口，分别连接有低压输出端口、高压输出端口、排气管温度传感器、相序保护器2，所述相序保护器2的输出端连接在三相电表1的两根火线上；

所述第二继电器9、第三继电器10共设有五个输出端口，其中：

第一输出端口连接风扇31，风扇31另一端连接三相电表的零线端；

第二输出端口连接上清洗电磁阀5，所述上清洗电磁阀5连接三相电表的零线端；

第三输出端口连接下清洗电磁阀32，所述下清洗电磁阀32连接三相电表的零线端；

第四输出端口连接压缩机118的正极；

第五输出端口连接压缩机118的负极，压缩机118的负极连接三相电表的零线端；

所述压缩机118的输出端连接有交流接触器3，所述交流接触器3的另一端接口连接电表的三个火线；

所述第一继电器7设有火线连接端子，该火线连接端子连接电表的火线，在第一继电器7设置有放大器，该放大器连接交流接触器3的A2端子，在交流接触器3的输出端还设置有零线端子A1，零线端子A1与三相电表的零线端子连接。

所述指示灯包括电源指示灯25、压缩机延迟灯26、错误代码灯27、地线电源错误灯28；所述水表接口17连接水表30；所述导线接口19的正负极与三相电表1上的正负极连接；所述电源6设置有两种输入电源，分别是220V的市电电源、12V的直流电源，所述220V的市电电源通过接口连接于第四继电器11上，所述12V的直流电源通过接口连接在第五继电器12上，所述风扇31为带加热装置的风扇，所述交流接触器3为CJX2-2501交流接触器。

本发明将洗浴中心的废水或工业降温的循环废水二次利用，通过废水中的热量转化至用户可用的自来水内，使用户能够享受热水使用，热水使用完之后，产生的废水又再次流入废水收集箱内，在这个过程中，洗浴中心的废水热量不足以供应用户热水使用，需要加装其它加装装置，但这也相应的减少了大量的电能使用，达到节能环保的目的。另外，工业冷却水塔用于冷却设备的循环水是一个可观的热量来源，而且热量是源源不断的供应，循环水可以循环对设备进行冷却，循环水吸收到的热量再经过换热装置将热量吸走，热量传递给自来水管中的水，带有热量的自来水用于员工宿舍、员工洗浴处，一是可以节省企业大量的用电成本，二是可以使热水快速降温，降温后的循环水又可以进入到设备，对设备进行降温。如果条件允许，企业可以减少冷却塔的数量，节约成本，由于冷却塔很占空间，因此，也可以节约一部分空间出来，将腾出的空间用于安装换热装置。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种热能高效率智能回收系统，包括废水收集箱(101)，所述废水收集箱(101)存储带有热量的废水，所述废水收集箱一侧底部设置有废水进水接头(117)，所述废水进水接头(117)连接主管路，主管路上连接有第一水泵(111)，第一水泵(111)抽取各支路上的废水；其特征在于，所述智能回收系统还包括：

热交换装置组，该热交换装置组包括若干并联的热交换装置单元，所述热交换装置单元包括置于废水收集箱箱体内的换热管装置(102)、废水排放系统，所述换热管装置(102)包括换热管组，所述换热管组由若干管体单元并联连接，并联后各管体单元汇集成一个进水端，该进水端连接进水接头(104)，进水接头(104)连接自来水进水管(109)，各管体单元汇集成一个出水端，该出水端连接自来水出水管(110)，所述废水排放系统是从废水上部将水导出废水收集箱；

热交换器(105)，该热交换器外部为一水箱，所述热交换器(105)设置有压缩机(118)，所述压缩机(118)的出气端连接有放热管组，该放热管组置于热交换器(105)的水箱内下部区域，在热交换器(105)的水箱内上部区域设置有吸热管组，该吸热管组的进水端连接上述自来水出水管(110)，所述吸热管组的出水端连接直通于用户用水设备的主管路，主管路将热水分散至各用户水管内；

第二水泵(107)，所述第二水泵(107)的出水端连接热交换器(105)的下部进水端，所述第二水泵(107)的进水端连接废水收集箱(101)的第二出水端(103)，所述热交换器(105)的出水口通过管路连接废水收集箱(101)的上部区域，所述第二水泵(107)抽取废水收集箱(101)内的废水进入热交换器(105)，然后通过热交换器(105)的排水系统将水排回废水收集箱(101)上部区域；

气液分离器(106)，所述气液分离器(106)的气端管路连接压缩机(118)的气路，其水路连接第三水泵(119)，所述第三水泵(119)为冷却水泵，所述冷却水泵的管路置于一污水池(108)内；

所述智能回收系统还包括电路系统，所述电路系统包括主板电路，该主板电路电性连接的压缩机(118)、水表、风扇(31)、三相电表(1)、电源、通讯装置。

2.根据权利要求1所述的一种热能高效率智能回收系统，其特征在于：所述换热管装置(2)包括架体，在架体的一个侧面，设置有由一根管体连续折弯成多个首尾连接的S型弯管，所述S型弯管下端连接进水接头，其上端端口连接设置在架体两侧的直通管组，所述直通管组垂直于S型弯管所在的侧面，它包括若干平行排列的直管单元，所有直管单元进水端汇集成一个端口，并将该端口连接于S型弯管的出水端，所述直管单元出水端汇集成一个端口，并将该端口连接于出水接头，所述出水接头连接自来水出水管(10)。

3.根据权利要求1所述的一种热能高效率智能回收系统，其特征在于：所述废水排水系统包括排水竖管(116)、电磁阀(113)、导水槽(114)、防溢管(112)，所述排水竖管(116)底部连接换热箱箱体底面的圆孔上，且其端部与圆孔边缘密封焊接，所述排水竖管(116)上端开口处设置有电磁阀(113)，电磁阀(113)的进水端连接有一横向的导水槽(114)，该导水槽(114)呈U型，其侧部焊接于换热箱箱体侧壁上，在导水槽(114)的端部附近两内侧壁上，各设置有一条直插形凹槽，两个直插形凹槽相向，在两个直插形凹槽上，插有防堵网(115)，所述排水竖管(116)的管壁上，还连接且连通有一条防溢管(112)，该防溢管(112)的上端开口所在箱体高度要大于电磁阀(113)所在的箱体高度，且该防溢管(112)的上端开口所在箱体高度要低于废水收集箱上端开口。

4.根据权利要求1所述的一种热能高效率智能回收系统，其特征在于：

在主板电路上，设置有CPU模块(18)及与CPU模块(18)连接的第一继电器(7)、保险管(8)、第二继电器(9)、第三继电器(10)、第四继电器(11)、第五继电器(12)、LOGO灯(13)、自来水温度传感器(22)、污水温度传感器(23)、热水温度传感器(21)、污水池排水温度传感器(20)、导线接口(19)、水表接口(17)、蜂鸣器(16)、压力控制器(15)、指示灯、通讯接口(24)、GSM模块接口；

所述GSM模块接口连接有GSM模块(14)，所述GSM模块(14)的输出端连接有GSM天线(29)；

所述压力控制器(15)设置有组连接端口，分别连接有低压输出端口、高压输出端口、排气管温度传感器、相序保护器(2)，所述相序保护器(2)的输出端连接在三相电表(1)的两根火线上；

所述第二继电器(9)、第三继电器(10)共设有五个输出端口，其中：

第一输出端口连接风扇(31)，风扇(31)另一端连接三相电表的零线端；

第二输出端口连接上清洗电磁阀(5)，所述上清洗电磁阀(5)连接三相电表的零线端；

第三输出端口连接下清洗电磁阀(32)，所述下清洗电磁阀(32)连接三相电表的零线端；

第四输出端口连接压缩机(118)的正极；

第五输出端口连接压缩机(118)的负极，压缩机(118)的负极连接三相电表的零线端；

所述压缩机(118)的输出端连接有交流接触器(3)，所述交流接触器(3)的另一端接口连接电表的三个火线；

所述第一继电器(7)设有火线连接端子，该火线连接端子连接电表的火线，在第一继电器(7)设置有放大器，该放大器连接交流接触器(3)的A2端子，在交流接触器(3)的输出端还设置有零线端子A1，零线端子A1与三相电表的零线端子连接。

5.根据权利要求4所述的一种热能高效率智能回收系统，其特征在于：所述指示灯包括电源指示灯(25)、压缩机延迟灯(26)、错误代码灯(27)、地线电源错误灯(28)；所述水表接口(17)连接水表(30)；所述导线接口(19)的正负极与三相电表(1)上的正负极连接；所述电源(6)设置有两种输入电源，分别是220V的市电电源、12V的直流电源，所述220V的市电电源通过接口连接于第四继电器(11)上，所述12V的直流电源通过接口连接在第五继电器(12)上，所述风扇(31)为带加热装置的风扇，所述交流接触器(3)为CJX2-2501交流接触器。