CN107726617A - 一种余热回收热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种余热回收热水系统，包括洗浴废水集热部分、水源热泵加热部分和加热储热部分，所述洗浴废水集热部分包括至少一个的洗浴单元、管道初级过滤器、废水供水泵和集废水箱，经洗浴单元流出的带有余温的洗浴水依次通过管道初级过滤器、废水供水泵到达集废水箱；所述水源热泵加热部分在蒸发器中吸收集废水箱中的洗浴水的热量，在冷凝器中对加热承压水箱中干净的水进行加热，所述加热储热部分将所述加热承压水箱中的水排至所述集热水箱中进行储存，集热水箱中的水供给洗浴单元使用。实现了对洗浴水的余热充分回收，达到了节能减排的效果，防止用户使用热水时出现忽冷忽热的现象。

Description

一种余热回收热水系统

技术领域

本发明涉及余热回收设备技术领域，特别涉及一种余热回收热水系统。

背景技术

传统的水源热泵热水器，利用的低位热源为地表水或者地下水，只是单纯利用了自然河流中水的热能，由于四季气候的差别，水温波动较大，水源热泵的能效很难保证在一个较高的水平运行，即使有些工厂有采用热回收的系统，但普遍性对热回收的利用率不强，得不到广泛的应用。特别是对学校、医院等非生产性单位产生的洗浴废水，得不到合理的利用，造成极大的热量浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种余热回收热水系统，有效利用洗浴废水中的热量，大大提高系统机组能效，从而达到节能环保的目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种余热回收热水系统，包括洗浴废水集热部分、水源热泵加热部分和加热储热部分，所述洗浴废水集热部分包括至少一个的洗浴单元、管道初级过滤器、废水供水泵和集废水箱，经洗浴单元流出的带有余温的洗浴水通过管道到达管道初级过滤器，再通过管道到达废水供水泵的进水口，废水供水泵的出水口通过管道与所述集废水箱连通；所述水源热泵加热部分包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述集废水箱通过管道与所述蒸发器的进水口连通，还通过管道与所述蒸发器的出水口连通，所述蒸发器的气体出口与所述压缩机的气体入口连通，所述压缩机的气体出口与所述冷凝器的气体入口连通，所述冷凝器的液体出口通过节流阀与所述蒸发器的制冷液体入口连通，所述加热储热部分包括补水阀、加热承压水箱、供水阀、集热水箱、承压水箱进水阀、承压水箱出水阀、集热水箱进水阀和集热水箱出水阀，所述补水阀与所述加热承压水箱连通，所述加热承压水箱通过所述供水阀与所述集热水箱连通，所述加热承压水箱通过所述承压水箱出水阀与所述冷凝器的进水口连通，所述加热承压水箱通过所述承压水箱进水阀与所述冷凝器的出水口连通，所述集热水箱通过所述集热水箱出水阀与所述冷凝器的进水口连通，所述集热水箱通过所述集热水箱进水阀与所述冷凝器的出水口连通，所述集热水箱还通过管道与所述洗浴单元的进水端连通。

本发明的有益效果在于：洗浴单元流出的带有余温的洗浴水通过管道初级过滤器进行过滤后到达废水供水泵，废水供水泵将洗浴单元的洗浴水抽送至集废水箱中进行存储，集废水箱中的水流至蒸发器中，与蒸发器中的制冷液体进行热量交换，蒸发器中的制冷液体吸热气化后进入压缩机中压缩成高温高压的气体排至冷凝器中，与进入冷凝器的加热承压水箱或者集热水箱中的水进行热量交换，加热承压水箱或者集热水箱中的水进入冷凝器吸收了高温高压气体的热量后又回到对应的加热承压水箱或者集热水箱中，冷凝器中流出的中温高压液体经节流阀节流后到达蒸发器中继续使用，用水源热泵加热部分来吸收集废水箱中的洗浴水的温度，也对加热承压水箱和集热水箱中的水进行加热，实现了对洗浴水的余热回收，达到节能减排的效果，同时通过水源热泵加热部分来保证加热承压水箱和集热水箱中的水温，使集热水箱中的水温能达到使用要求；通过补水阀对加热承压水箱供给洁净的水，采用供水阀将加热承压水箱中的加热至设定温度的水排至集热水箱中待使用，从而供给洗浴单元的热水温度较为恒定，使用户体验好，防止加热承压水箱中的忽冷忽热的水直接供给洗浴单元。

附图说明

图1为本发明实施例的余热回收热水系统的结构示意图。

标号说明：

1、压缩机；2、蒸发器；3、节流阀；4、冷凝器；5、加热循环泵；6、承压水箱出水阀；7、承压水箱进水阀；8、余热回收循环泵；9、次级管道过滤器；10、液位开关；11、排污水阀；12、供水阀；13、补水阀；14、集热水箱进水阀；15、水位开关；16、管道初级过滤器；17、集废水箱；18、废水供水泵；19、集热水箱出水阀；20、集热水箱；21、供水泵；22、洗浴单元；23、加热承压水箱；24、泄压阀；

221、浴室；222、毛发过滤网；223、集热池。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供了一种余热回收热水系统，包括洗浴废水集热部分、水源热泵加热部分和加热储热部分，所述洗浴废水集热部分包括至少一个的洗浴单元22、管道初级过滤器16、废水供水泵18和集废水箱17，经洗浴单元22流出的带有余温的洗浴水通过管道到达管道初级过滤器16，再通过管道到达废水供水泵18的进水口，废水供水泵18的出水口通过管道与所述集废水箱17连通；所述水源热泵加热部分包括蒸发器2、压缩机1、冷凝器4和节流阀3，所述集废水箱17通过管道与所述蒸发器2的进水口连通，还通过管道与所述蒸发器2的出水口连通，所述蒸发器2的气体出口与所述压缩机1的气体入口连通，所述压缩机1的气体出口与所述冷凝器4的气体入口连通，所述冷凝器4的液体出口通过节流阀3与所述蒸发器2的制冷液体入口连通，所述加热储热部分包括补水阀13、加热承压水箱23、供水阀12、集热水箱20、承压水箱进水阀7、承压水箱出水阀6、集热水箱进水阀14和集热水箱出水阀19，所述补水阀13与所述加热承压水箱23连通，所述加热承压水箱23通过所述供水阀12与所述集热水箱20连通，所述加热承压水箱23通过所述承压水箱出水阀6与所述冷凝器4的进水口连通，所述加热承压水箱23通过所述承压水箱进水阀7与所述冷凝器4的出水口连通，所述集热水箱20通过所述集热水箱出水阀19与所述冷凝器4的进水口连通，所述集热水箱20通过所述集热水箱进水阀14与所述冷凝器4的出水口连通，所述集热水箱20还通过管道与所述洗浴单元22的进水端连通。

由上述描述可知，所述水源热泵加热部分的工作原理是：压缩机1把工质由低温低压气体压缩成高温高压气体，再经过冷凝器4冷凝成中温高压的液体，经节流阀3节流后，则成为低温低压的液体。低温低压的液态工质送入蒸发器2，在蒸发器2中吸热蒸发而成为低温低压的蒸汽，再次输送进压缩机1，从而完成制冷循环。热水系统的工作原理是：废水供水泵18将洗浴单元22流出的带有余温的洗浴水抽送至集废水箱17中存储，在洗浴单元22中的水进入废水供水泵18时，还经过管道初级过滤器16进行过滤，集废水箱17中的带有余温的洗浴水作为蒸发器2的热源被使用，从而为水源热泵加热部分提供热源，水源热泵加热部分对加热承压水箱23中的干净的水进行加热后，使加热承压水箱23中的水达到设定的温度，此时开启补水阀13和供水阀12，所述补水阀13通过管道与所述加热承压水箱23的底部连通，所述供水阀12一端通过管道与所述加热承压水箱23的上端连通，另一端通过管道与所述集热水箱20连通，补水阀13向加热承压水箱23中供给洁净的冷水，供水阀12将加热承压水箱23中的经加热的水排至集热水箱20中待使用，集热水箱20水流至洗浴单元22进行使用；当集热水箱20中的水温降至一定温度时，开启水源热泵加热部分对集热水箱20进行加热，从而保证集热水箱20中的水的温度，提高对洗浴水的回收利用率，且为洗浴水提高机组效能，防止洗浴用水出现忽冷忽热的现象。

进一步的，所述加热储热部分还包括加热循环泵5，所述加热承压水箱23通过所述承压水箱出水阀6与所述加热循环泵5的进水口连通，所述集热水箱20通过所述集热水箱出水阀19与所述加热循环泵5的进水口连通，所述加热循环泵5的出水口与所述冷凝器4的进水口连通。

由上述描述可知，通过承压水箱出水阀6和加热循环泵5控制是否将加热承压水箱23中的水输送至水源热泵加热部分进行加热，通过集热水箱出水阀19和加热循环泵5控制是否将集热水箱20中的水输送至水源热泵加热部分进行加热，结构合理紧凑，节约加热循环泵5的数量。

进一步的，所述加热储热部分还包括供水泵21，所述集热水箱20通过管道与所述供水泵21的进水口连通，所述供水泵21的出水口通过管道与所述洗浴单元22的进水端连通。

由上述描述可知，通过供水泵21控制是否将集热水箱20中的热水供给洗浴单元22，控制操作便捷。

进一步的，所述加热储热部分还包括水位开关15，所述水位开关15设置在所述集热水箱20上。

由上述描述可知，所述水位开关15用来对所述集热水箱20中存储的热水的高度进行检测，当集热水箱20中的水的高度低于一定值时，马上开启供水阀12将加热承压水箱23中的热水供给集热水箱20，以便集热水箱20中的热水能够充足供应。

进一步的，所述加热储热部分还包括泄压阀24，所述泄压阀24设置在所述加热承压水箱23上。

由上述描述可知，通过泄压阀24对加热承压水箱23进行泄压，防止加热承压水箱23中的压力过高。

进一步的，所述洗浴单元22包括浴室221、集热池223和毛发过滤网222，所述洗浴单元22的进水端位于所述浴室221的上部，所述浴室221的地面设有集热池223，所述毛发过滤网222安装在所述集热池223的上端开口处，所述集热池223通过管道与所述管道初级过滤器16连通。

由上述描述可知，从洗浴单元22的进水端洒落的水经过毛发过滤网222进行过滤后到达集热池223进行收集，集热池223中的带有余温的洗浴水再通过管道到达初级过滤器进行过滤，结构合理，便于对带有余温的洗浴水的及时收集与排出。

进一步的，所述洗浴废水集热部分还包括液位开关10和排污水阀11，所述液位开关10设置在所述集废水箱17的侧壁上，所述排污水阀11设置在所述集废水箱17的底部。

由上述描述可知，所述液位开关10用来对所述集废水箱17中存储的洗浴水的高度进行检测，当洗浴水的高度达到一定值时，将废水供水泵18关闭，停止向集废水箱17中继续输送洗浴水，防止集废水箱17中的水太满溢出；所述排污水阀11用来排出位于集热水箱20中的水，当集热水箱20中的水的温度降低至一定程度时，就无法继续作为水源热泵加热部分的热源，此时就需要将集热水箱20中的水放掉，此时仅需打开排污水阀11即可。

进一步的，所述洗浴废水集热部分还包括次级管道过滤器9和余热回收循环泵8，所述集废水箱17通过管道与所述次级管道过滤器9连通，所述次级管道过滤器9通过管道与所述余热回收循环泵8的进水口连通，所述余热回收循环泵8的出水口通过管道与所述蒸发器2的进水口连通。

由上述描述可知，通过余热回收循环泵8控制是否将集废水箱17中的洗浴水送入蒸发器2中进行使用，控制操作便捷；在集废水箱17中的洗浴水进入余热回收循环泵8之前经过次级管道过滤器9再进行过滤一次，防止洗浴水中的杂物进入余热回收循环泵8，结构合理。

进一步的，所述次级管道过滤器9为过滤网板，所述管道初级过滤器16为过滤网板。

由上述描述可知，通过过滤网板对洗浴水中的毛发等杂质进行过滤，通过过滤网板对洗浴水中的毛发等杂质进行过滤。

进一步的，所述洗浴废水集热部分还包括第一温度传感器，所述加热储热部分还包括第二温度传感器和第三温度传感器，所述第一温度传感器安装在所述集废水箱17上，所述第二温度传感器安装在所述加热承压水箱23上，所述第三温度传感器安装在所述集热水箱20上。

由上述描述可知，用第一温度传感器来对集废水箱17中水的温度进行检测，当集废水箱17中的水温低至设定的温度时，将集废水箱17中的水排放掉，以便及时更换新的洗浴水进来；用第二温度传感器来对加热承压水箱23中水的温度进行检测，当加热承压水箱23中的温度达到设定的温度时，开启供水阀12使加热承压水箱23中的水流至集热水箱20中待使用；用第三温度传感器来对集热水箱20中的水的温度进行检测，当集热水箱20中的温度满足使用的温度要求，集热水箱20中的热水直接供给洗浴单元22，用来保证洗浴单元22精确恒温供水，避免产生忽冷忽热的不良体验。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种余热回收热水系统，包括洗浴废水集热部分、水源热泵加热部分和加热储热部分，所述洗浴废水集热部分包括至少一个的洗浴单元22、管道初级过滤器16、废水供水泵18和集废水箱17，经洗浴单元22流出的带有余温的洗浴水通过管道到达管道初级过滤器16，再通过管道到达废水供水泵18的进水口，废水供水泵18的出水口通过管道与所述集废水箱17连通；所述水源热泵加热部分包括蒸发器2、压缩机1、冷凝器4和节流阀3，所述集废水箱17通过管道与所述蒸发器2的进水口连通，还通过管道与所述蒸发器2的出水口连通，所述蒸发器2的气体出口与所述压缩机1的气体入口连通，所述压缩机1的气体出口与所述冷凝器4的气体入口连通，所述冷凝器4的液体出口通过节流阀3与所述蒸发器2的制冷液体入口连通，所述加热储热部分包括补水阀13、加热承压水箱23、供水阀12、集热水箱20、承压水箱进水阀7、承压水箱出水阀6、集热水箱进水阀14和集热水箱出水阀19，所述补水阀13与所述加热承压水箱23连通，所述加热承压水箱23通过所述供水阀12与所述集热水箱20连通，所述加热承压水箱23通过所述承压水箱出水阀6与所述冷凝器4的进水口连通，所述加热承压水箱23通过所述承压水箱进水阀7与所述冷凝器4的出水口连通，所述集热水箱20通过所述集热水箱出水阀19与所述冷凝器4的进水口连通，所述集热水箱20通过所述集热水箱进水阀14与所述冷凝器4的出水口连通，所述集热水箱20还通过管道与所述洗浴单元22的进水端连通。

请参照图1，本发明的实施例二为：

一种余热回收热水系统，在实施例一的基础上，所述加热储热部分还包括加热循环泵5、供水泵21、水位开关15、泄压阀24、第二温度传感器和第三温度传感器，所述加热承压水箱23通过所述承压水箱出水阀6与所述加热循环泵5的进水口连通，所述集热水箱20通过所述集热水箱出水阀19与所述加热循环泵5的进水口连通，所述加热循环泵5的出水口与所述冷凝器4的进水口连通，所述集热水箱20通过管道与所述供水泵21的进水口连通，所述供水泵21的出水口通过管道与所述洗浴单元22的进水端连通，所述水位开关15设置在所述集热水箱20上，所述泄压阀24设置在所述加热承压水箱23上，所述第二温度传感器安装在所述加热承压水箱23上，所述第三温度传感器安装在所述集热水箱20上；

所述洗浴单元22包括浴室221、集热池223和毛发过滤网222，所述洗浴单元22的进水端位于所述浴室221的上部，所述浴室221的地面设有集热池223，所述毛发过滤网222安装在所述集热池223的上端开口处，所述集热池223通过管道与所述管道初级过滤器16连通；

所述洗浴废水集热部分还包括液位开关10、排污水阀11、次级管道过滤器9、余热回收循环泵8、第一温度传感器，所述液位开关10设置在所述集废水箱17的侧壁上，所述排污水阀11设置在所述集废水箱17的底部，所述集废水箱17通过管道与所述次级管道过滤器9连通，所述次级管道过滤器9通过管道与所述余热回收循环泵8的进水口连通，所述余热回收循环泵8的出水口通过管道与所述蒸发器2的进水口连通，所述次级管道过滤器9为过滤网板，所述管道初级过滤器16为过滤网板，所述第一温度传感器安装在所述集废水箱17上。

上述余热回收热水系统的工作原理为：当洗浴单元22有产生洗浴废水时，带有余热的洗浴废水先通过毛发过滤网222滤掉毛发，然后掉到集热池223中，其中洗浴单元22可以是1个，也可以是多个，集热池223中收集的洗浴水通过废水供水泵18抽取至集废水箱17中，并且在集热池223中的洗浴水到达废水供水泵18之前先经过一个管道初级过滤器16进行滤掉毛发，通过液位开关10检测集废水箱17中的液位是否到达设定的高度，如果达到设定的高度，则关闭废水供水泵18，停止向集废水箱17中泵水；水源热泵加热部分开启后，通过余热回收循环泵8将集废水箱17中的废水抽取至蒸发器2中，在集废水箱17中的废水到达余热回收循环泵8之前先经过次级管道过滤器9进行滤掉毛发，在集废水箱17中的废水到达蒸发器2之后，废水中的余热则被蒸发器2中的冷媒吸收，蒸发器2中的冷媒吸热气化后到达压缩机1中进行压缩变成高温高压的气体，然后到达冷凝器4中，并在冷凝器4中对加热承压水箱23中到达冷凝器4的水进行加热，或者对集热水箱20中到达冷凝器4的水进行加热；当集热水箱进水阀14与集热水箱出水阀19关闭，承压水箱进水阀7与承压水箱出水阀6打开，开启加热循环泵5，将加热承压水箱23中的干净的水抽取至冷凝器4中进行加热，然后又回至加热承压水箱23中；通过补水阀13向加热承压水箱23中供给干净的水，所述供水阀12一端通过管道与所述加热承压水箱23的上端连通，另一端通过管道与所述集热水箱20底部连通，当开启补水阀13和供水阀12，补水阀13向加热承压水箱23中供给洁净的冷水，供水阀12将加热承压水箱23中的经加热的水排至集热水箱20中待使用；开启供水泵21，将集热水箱20中的热水抽至洗浴单元22进行使用；当第三温度传感器检测到集热水箱20中的水温降至一定温度时，关闭承压水箱进水阀7和承压水箱出水阀6，开启集热水箱进水阀14和集热水箱出水阀19，开启加热循环泵5，将集热水箱20中的热水抽取至冷凝器4中继续进行加热，从而保证集热水箱20中的水的温度，避免造成水资源的浪费。

上述余热回收热水系统在使用时，进一步的，一般洗浴后的水温至少还有25-30℃，因此洗浴废水中含有足够多的能量供给水源热泵加热部分使用，当第一温度传感器检测到集废水箱17中的水温低于15℃之后，则通过排污水阀11将集废水箱17中的废水排掉，并重新开启废水供水泵18向集废水箱17内抽取带有余温的洗浴废水；当加热承压水箱23中的水达到设定温度，例如55℃时，开启补水阀13和供水阀12，将加热承压水箱23中的水转移至集热水箱20中待用，避免使用时产生忽冷忽热的不良体验；采用加热承压水箱23、补水阀13和进水阀，可以省掉加热承压水箱23和集热水箱20之间的循环水泵，从而降低系统运行能耗，另外，通过设置加热承压水箱23和集热水箱20，主要是为了当加热承压水箱23进行补水时，避免冷热混合之后不均匀的水进入洗浴单元22而产生忽冷忽热的不良体验。

综上所述，本发明提供的余热回收热水系统，通过洗浴废水集热部分对洗浴单元22的洗浴废水进行收集，通过水源热泵加热部分一方面吸取位于集废水箱17中的洗浴废水的余温，另一方面对加热承压水箱23中的干净的水进行加热，或者对集热水箱20中干净的水进行加热，通过集热水箱20作为加热后的干净的热水的储存设备，避免因为补水阀13开启后直接给洗浴单元22供水引起的忽冷忽热的现象，保持洗浴单元22用户的温度恒定，有效利用洗浴废水中的热量，大大提高系统机组能效，从而达到节能环保的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种余热回收热水系统，其特征在于，包括洗浴废水集热部分、水源热泵加热部分和加热储热部分，所述洗浴废水集热部分包括至少一个的洗浴单元、管道初级过滤器、废水供水泵和集废水箱，经洗浴单元流出的带有余温的洗浴水通过管道到达管道初级过滤器，再通过管道到达废水供水泵的进水口，废水供水泵的出水口通过管道与所述集废水箱连通；所述水源热泵加热部分包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述集废水箱通过管道与所述蒸发器的进水口连通，还通过管道与所述蒸发器的出水口连通，所述蒸发器的气体出口与所述压缩机的气体入口连通，所述压缩机的气体出口与所述冷凝器的气体入口连通，所述冷凝器的液体出口通过节流阀与所述蒸发器的制冷液体入口连通，所述加热储热部分包括补水阀、加热承压水箱、供水阀、集热水箱、承压水箱进水阀、承压水箱出水阀、集热水箱进水阀和集热水箱出水阀，所述补水阀与所述加热承压水箱连通，所述加热承压水箱通过所述供水阀与所述集热水箱连通，所述加热承压水箱通过所述承压水箱出水阀与所述冷凝器的进水口连通，所述加热承压水箱通过所述承压水箱进水阀与所述冷凝器的出水口连通，所述集热水箱通过所述集热水箱出水阀与所述冷凝器的进水口连通，所述集热水箱通过所述集热水箱进水阀与所述冷凝器的出水口连通，所述集热水箱还通过管道与所述洗浴单元的进水端连通。

2.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述加热储热部分还包括加热循环泵，所述加热承压水箱通过所述承压水箱出水阀与所述加热循环泵的进水口连通，所述集热水箱通过所述集热水箱出水阀与所述加热循环泵的进水口连通，所述加热循环泵的出水口与所述冷凝器的进水口连通。

3.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述加热储热部分还包括供水泵，所述集热水箱通过管道与所述供水泵的进水口连通，所述供水泵的出水口通过管道与所述洗浴单元的进水端连通。

4.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述加热储热部分还包括水位开关，所述水位开关设置在所述集热水箱上。

5.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述加热储热部分还包括泄压阀，所述泄压阀设置在所述加热承压水箱上。

6.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述洗浴单元包括浴室、集热池和毛发过滤网，所述洗浴单元的进水端位于所述浴室的上部，所述浴室的地面设有集热池，所述毛发过滤网安装在所述集热池的上端开口处，所述集热池通过管道与所述管道初级过滤器连通。

7.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述洗浴废水集热部分还包括液位开关和排污水阀，所述液位开关设置在所述集废水箱的侧壁上，所述排污水阀设置在所述集废水箱的底部。

8.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述洗浴废水集热部分还包括次级管道过滤器和余热回收循环泵，所述集废水箱通过管道与所述次级管道过滤器连通，所述次级管道过滤器通过管道与所述余热回收循环泵的进水口连通，所述余热回收循环泵的出水口通过管道与所述蒸发器的进水口连通。

9.根据权利要求8所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述次级管道过滤器为过滤网板，所述管道初级过滤器为过滤网板。

10.根据权利要求1所述的余热回收热水系统，其特征在于，所述洗浴废水集热部分还包括第一温度传感器，所述加热储热部分还包括第二温度传感器和第三温度传感器，所述第一温度传感器安装在所述集废水箱上，所述第二温度传感器安装在所述加热承压水箱上，所述第三温度传感器安装在所述集热水箱上。