CN107388339A - 一种用于生活热水系统中的组合式换热装置 - Google Patents

一种用于生活热水系统中的组合式换热装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，包括板式换热器和储水罐，其特征在于：在储水罐中内置有U型管束换热器，U型管束换热器的热水进水端通过温控阀外接锅炉的高温水出水端、其冷水出水端外接锅炉的热水回水端、冷水进水端和热水出水端连通储水罐的内腔，形成锅炉循环换热结构；储水罐的出水端之一通过循环水泵连接水板式换热器的冷水进水端，板式换热器的热水输出端连接热水罐的热水输入端、其热水输入端外接空调系统的高温热水供水端，板式换热器的冷水输出端外接空调系统的回水端，形成空调循环换结构；储水罐的出水端之二为热水供水端、外接热水供水管。具有结构紧凑、占地面积小、管路简单、热损耗相对较低的特点。

Description

一种用于生活热水系统中的组合式换热装置
技术领域
本发明涉及一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，特别适用于采用全热回收中央空调系统的高星级酒店，可替代常用的“空调热回收换热器+闭式热水储罐+锅炉高温热媒水换热器”，属于建筑设备技术领域。
背景技术
目前，生活热水系统，特别是高级酒店的生活热水系统，一般包括锅炉热水供水和中央空调热水回收供水(星级酒店一般都设有中央空调系统)，在年平均气温较高的南方地区，为节约酒店的日常运行费用，业主和酒店管理公司通常会要求生活热水系统尽量利用空调热回收的热量来加热生活热水。春夏秋季通常采用板式换热器+闭式热水储罐的加热方式来提供生活热水，由空调热回收提供热媒水；而冬季则通常采用常压热水锅炉+容积式换热器的加热方式来提供生活热水，由热水锅炉提供高温热媒水；形成二套独立的热交换系统。这种独立的热交换系统包括二套自独立的换热器结构和热水储水罐结构，存在如下缺陷：(1)占用了较大的建筑面积、管路复杂、热损耗较大；(2)冬季无法利用热回收的闭式热水储罐，造成浪费。
发明内容
本发明的目的，是为了解决现有技术的加热方式存在占地面积大、管路复杂、热损耗较大和浪费能源的问题，提供一种用于生活热水系统中的组合式换热装置。具有结构紧凑、占地面积小、管路简单、热损耗较低、冬季可充分利用热回收的闭式热水储罐、节约能源的特点。
本发明发明的目的可以通过如下技术方案达到：
一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，包括板式换热器和储水罐，其结构特点在于：在储水罐中内置有U型管束换热器，U型管束换热器的热水进水端通过温控阀外接锅炉的高温水出水端、其冷水出水端外接锅炉的热水回水端，U型管束换热器的冷水进水端和热水出水端连通储水罐的内腔，形成锅炉循环换热结构；储水罐的出水端之一通过水阀之一、水阀之二和循环水泵连接水板式换热器的冷水进水端，板式换热器的热水输出端通过水阀之三连接热水罐的热水输入端、其热水输入端外接空调系统的高温热水供水端，板式换热器的冷水输出端外接空调系统的回水端，形成空调循环换结构；锅炉循环换热结构和空调循环换结构共用储水罐，形成单储水罐式组合式换热结构；储水罐的出水端之二为热水供水端、外接热水供水管。
本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到：
进一步地，在水阀之一和水阀之二的连接处外接冷水供水管，在循环水泵的进水端设有测温器，该测温计的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的控制信号输出端连接循环水泵的控制输入端，形成组合式换热设备的转换结构。
进一步地，在板式换热器的冷水输出端与空调系统的回水端的连接处，依次设有回水温度计、回水压力表和温差控制阀。
进一步地，所述温差控制阀控制板式换热器的供、回水温度为5℃。
进一步地，在U型管束换热器的热水进水端设有温控阀和温包。
进一步地，在储水罐的顶部设有安全阀。
进一步地，储水罐的热水出水端设置在储水罐的顶部。
进一步地，在储水罐的底部侧壁设有排污口。
进一步地，水阀之二、水阀之三和循环水泵在冬季开锅炉时关闭。
进一步地，在储水罐的下部侧壁设有热水回水口，该热水回水口外接热水回水管及通过水阀之四连通冷水供水管，所述供水管中设有供水阀。
本发明具有如下突出的优点及有益效果：
1、本发明由于包括板式换热器和储水罐，在储水罐中内置有U型管束换热器，U型管束换热器的热水进水端通过温控阀外接锅炉的高温水出水端、其冷水出水端外接锅炉的热水回水端，U型管束换热器的冷水进水端和热水出水端连通储水罐的内腔，形成锅炉循环换热结构；储水罐的出水端之一通过水阀之一、水阀之二和循环水泵连接水板式换热器的冷水进水端，板式换热器的热水输出端通过水阀之三连接热水罐的热水输入端、其热水输入端外接空调系统的高温热水供水端，板式换热器的冷水输出端外接空调系统的回水端，形成空调循环换结构；锅炉循环换热结构和空调循环换结构共用储水罐，形成单储水罐式组合式换热结构；因此能够解决现有技术的加热方式存在占地面积大、管路复杂、热损耗较大的问题，具有结构紧凑、占地面积小、管路简单、热损耗相对较低、冬季可充分利用热回收的闭式热水储罐、节约能源的特点和有益效果。
2、本发明通过将热回收的闭式热水储罐和热水锅炉的容积式换热器热水储罐合二为一，在储水罐上增加电接点温度计来控制管道循环泵的开停，板式换热器和循环水泵(含电控箱)均与储水罐组合在同一设备基础上，构成一套组合式换热设备；因此，能够解决现有技术的“空调热回收换热器+闭式热水储罐+锅炉高温热媒水换热器”存在占地面积大、管路复杂、热损耗较大、冬季无法利用热回收的闭式热水储罐的问题，具有结构紧凑、占地面积小、管路简单、热损耗相对较低、冬季可充分利用热回收的闭式热水储罐的有益效果。
附图说明
图1是本发明一个具体实施案例的结构示意图。
具体实施方式
具体实施例1：
参照图1，本具体实施例1包括板式换热器1和储水罐4，在储水罐4中内置有U型管束换热器3，U型管束换热器3的热水进水端通过温控阀11外接锅炉的高温水出水端18、其冷水出水端外接锅炉的热水回水端19，U型管束换热器3的冷水进水端和热水出水端连通储水罐4的内腔，形成锅炉循环换热结构；储水罐4的出水端之一通过水阀之一6、水阀之二7和循环水泵2连接水板式换热器1的冷水进水端，板式换热器1的热水输出端通过水阀之三8连接热水罐4的热水输入端、其热水输入端外接空调系统的高温热水供水端16，板式换热器1的冷水输出端外接空调系统的回水端16，形成空调循环换结构；锅炉循环换热结构和空调循环换结构共用储水罐，形成单储水罐式组合式换热结构；储水罐4的出水端之二为热水供水端、外接热水供水管17。
本实施例中：
在水阀之一6和水阀之二7的连接处外接冷水供水管20，在循环水泵2的进水端设有测温器5，该测温器5的信号输出端连接控制器(图中未画出)的信号输入端，控制器(图中未画出)的控制信号输出端连接循环水泵2的控制输入端，形成组合式换热设备的转换结构。所述控制器可以采用常规技术的PLC控制器(图中未画出)，该PLC控制器具有若干个信号输入端，PLC控制器的信号输入端之一连接测温器5的信号输出端、输出端之一连接循环水泵2的控制输入端，PLC控制器的其他信号输出端分别连接
在板式换热器1的冷水输出端与空调系统的回水端16的连接处，依次设有回水温度计22、回水压力表23和温差控制阀10。回水温度计22、回水压力表23的信号输出端各连接PLC控制器的一个信号输入端，PLC控制器的一个信号输出端连接温差控制阀10的控制输入端，通过PLC控制器输出控制信号所述温差控制阀10控制板式换热器1的供、回水温度为5℃。
所述U型管束换热器3为常规技术的U型管束换热器3，在U型管束换热器3的热水进水端设有温控阀11和温包13，所述温控阀11为常规技术的温度控制阀，所述温包13为常规技术的温度检测包，温包13的信号输出端连接温控阀11的控制信号输入端。
在储水罐4的顶部设有安全阀9。
在储水罐4的热水出水端设置在储水罐4的顶部并连接有热水出水管17。在储水罐4的底部侧壁设有排污口14。
水阀之二7、水阀之三8和循环水泵2在冬季开锅炉时关闭。
在储水罐4的下部侧壁设有热水回水口，该热水回水口外接热水回水管21及通过水阀之四12连通冷水供水管20，所述供水管20中设有供水阀24。
本具体实施例1的工作原理如下：
参照图1，实际应用中，在春夏秋季，热水锅炉停止运行，U型管束换热器3和锅炉高温热媒水进水管18上的温控阀11均停止工作；冷水先经过循环水泵2再进入板式换热器1，由空调热回收高温热水供水端15提供的热媒水同时进入板式换热器1，冷水经板式换热器1加热后出水温度达到55℃-56℃并储存在合用储水罐4里；有人用水时通过储水罐4的热水出水管17供至各用水点，长时间无人用水时储水罐4的水温会下降，一但降至53℃时，由电接点温度计5自动控制循环水泵2开启，此时储水罐4的热水再次进入板式换热器1加热，如此不断循环以确保热水出水温度达到使用要求。在冬季，空调热回收机组停止运行，板式换热器1和循环水泵2停止工作；冷水直接进入合用储水罐4，通过储水罐4内置的U型管束换热器3加热后出水温度达到60℃并储存在合用储水罐4里，此时锅炉高温热媒水进水管18上的温控阀11自动关闭；有人用水时通过储水罐4的热水出水管17供至各用水点，长时间无人用水或有冷水进入时储水罐4的水温会下降，此时通过储水罐4上的温包13将罐内的热水温度实时传递给锅炉高温热媒水进水管18上的温控阀11，从而自动开启温控阀11并调整高温热媒水的进水量以便及时将热水加热到设定温度60℃，如此不断循环以确保热水出水温度达到使用要求。
具体实施例2：
本发明具体实施例2的特点是：将立式容积式换热器代替具体实施例1的U型管束换热器3，构成立式容积式换热器和板式换热器组合式换热设备。其余同具体实施例1。
本发明中板式换热器1和U型管束换热器3合用储水罐4，省去了热回收热水储罐和容积式换热器热水储罐之间的连接管道，合用储水罐4的容积按热回收的储热量计算，一般按生活热水用水高峰期的2小时储热量选型比较合理。春夏秋季U型管束换热器3停止工作，板式换热器1和循环水泵2进行工作；冬季则板式换热器1和循环水泵2停止工作，U型管束换热器3进行工作。合用储水罐4的热水经换热后达到设定温度再由热水出水管供至各用水点。

Claims (10)

1.一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，包括板式换热器(1)和储水罐(4)，其特征在于：在储水罐(4)中内置有U型管束换热器(3)，U型管束换热器(3)的热水进水端通过温控阀外接锅炉的高温水出水端、其冷水出水端外接锅炉的热水回水端，U型管束换热器(3)的冷水进水端和热水出水端连通储水罐(4)的内腔，形成锅炉循环换热结构；储水罐(4)的出水端之一通过水阀之一(6)、水阀之二(7)和循环水泵(2)连接水板式换热器(1)的冷水进水端，板式换热器(1)的热水输出端通过水阀之三(8)连接热水罐(4)的热水输入端、其热水输入端外接空调系统的高温热水供水端，板式换热器(1)的冷水输出端外接空调系统的回水端(16)，形成空调循环换结构；锅炉循环换热结构和空调循环换结构共用储水罐(4)，形成单储水罐式组合式换热结构；储水罐(4)的出水端之二为热水供水端、外接热水供水管(17)。
2.根据权利要求1所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：在水阀之一(6)和水阀之二(7)的连接处外接冷水供水管(20)，在循环水泵(2)的进水端设有测温器(5)，该测温计(5)的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的控制信号输出端连接循环水泵(2)的控制输入端，形成组合式换热设备的转换结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：在板式换热器(1)的冷水输出端与空调系统的回水端的连接处，依次设有回水温度计(22)、回水压力表(23)和温差控制阀(10)。
4.根据权利要求3所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：所述温差控制阀(10)控制板式换热器(1)的供、回水温度为5℃。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：在U型管束换热器(3)的热水进水端设有温控阀(11)和温包(13)。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：在储水罐(4)的顶部设有安全阀(9)。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：储水罐(4)的热水出水端设置在储水罐(4)的顶部。
8.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：在储水罐(4)的底部侧壁设有排污口(14)。
9.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：水阀之二(7)、水阀之三(8)和循环水泵(2)在冬季开锅炉时关闭。
10.根据权利要求1或2所述的一种用于生活热水系统中的组合式换热装置，其特征在于：在储水罐(4)的下部侧壁设有热水回水口，该热水回水口外接热水回水管(21)及通过水阀之四(12)连通冷水供水管(20)，所述供水管(20)中设有供水阀(24)。
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