CN109579098A - 一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统，其特征在于:包括采暖热水系统和废热回收利用系统，所述采暖热水系统包括太阳能集热器、蒸发器、压缩机、换热水箱、用水末端、无水地暖盘管和太阳能专用管路，所述废水回收利用系统包括污水导流槽、杂质过滤器、污水储热罐和第二换热器，本发明将太阳能和空气源热泵耦合为一套系统，能够全年提供生活热水，且充分利用洗浴废水中的废热，在冬季为空气源热泵的蒸发器除霜，同时提高空气源热泵的制热效率。

Description

一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统
技术领域
本发明涉及采暖领域，具体涉及一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统。
背景技术
我国绝大部分地区都可以利用太阳能制取洗浴热水，但是随意排放的洗浴废水会造成热污染，导致生态环境的破坏。空气源热泵在冬季使用存在结霜的问题；市场上大部分空气源热泵在制热时，其压缩机排气温度高达80℃左右，这两点都造成了空气源热泵在冬季使用时的制热效率较低，能耗较大。室内采用无水地暖盘管，盘管内换热介质为35℃左右，在室内热负荷较小时，可以直接利用太阳能集热器作为热源进行采暖，在室内热负荷较大时，利用空气源热泵采暖，较低的冷凝温度可以提高空气源热泵的制热效率。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种废热回收利用的多用户太阳能空气能采暖热水系统，包括采暖热水系统和废热回收利用系统，其特征在于：所述采暖热水系统包括太阳能集热器和蒸发器，所述太阳能集热器的一端与第一四通阀的a端连接，蒸发器的一端与第一四通阀的d端连接，太阳能集热器的另一端与第一三通阀的a端连接，蒸发器的另一端与第一三通阀的b端连接，第一三通阀的c端与第三三通阀的a端之间通过管道连接，第一四通阀的c端与压缩机的一端连接，压缩机的另一端与第二四通阀的b端连接，第一四通阀的b端还通过太阳能集热器专用管路与第二四通阀的a端连接，第二四通阀的c端和第三三通阀的c端之间设置无水地暖盘管，第二四通阀的d端和第三三通阀的b端之间设换热水箱，换热水箱的输出端与用水末端相连，换热水箱的输入端接自来水管；所述废水回收利用系统包括与用水末端配合设置的污水导流槽，与污水导流槽连接的污水储热罐，污水储热罐通过第二盘管换热器与排污管连接，所述第二盘管换热器置于蒸发器前面。
进一步地，污水导流槽和污水储热罐之间设置杂质过滤器，以便去除污水导流槽中收集的淋浴废水中的杂质。
进一步地，所述污水导流槽与杂质过滤器之间设置第一截止阀，所述污水导流槽还通过第二截止阀接排污管。
进一步地，所述太阳能集热器内的换热介质、蒸发器的内的换热介质、无水地暖盘管内的换热介质为同一种物质，均为压缩机用换热介质。
进一步地，所述换热水箱和污水储热罐外面均有保温层，保温层由50mm聚氨酯硬质发泡材料组成，保温层外包0.5mm厚镀锌钢板保护壳。
本发明的有益效果：本发明利用太阳能集热器，全年提供生活热水，在冬季冷负荷较小且阳光充足的条件下，直接作为无水地暖盘管的热源进行采暖；在冬季热负荷较大或阳光较弱的条件下，空气源热泵进行辅助采暖，利用洗浴废水中的废热，为空气源热泵的蒸发器除霜，同时提高空气源热泵的制热效率，减少能耗。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
图中:1太阳能集热器、2蒸发器、3第二换热器、4压缩机、5用水末端、6第一换热器、7换热水箱、8无水地暖盘管、9杂质过滤器、10污水导流槽、11污水储热罐、12太阳能专用管路、S1第一四通阀、S2第二四通阀、S3第一三通阀、S4第二三通阀。
具体实施方式
参照附图1，对本发明作进一步详细描述：
如图1所示：一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统，包括采暖热水系统和废热回收利用系统；
采暖热水系统包括太阳能集热器1、蒸发器2、压缩机4、换热水箱7、用水末端5、无水地暖盘管8和太阳能专用管路12，第一四通阀S1分别与太阳能集热器1、蒸发器2、太阳能专用管路12和压缩机4相连，太阳能集热器1和蒸发器2的另一端和第二三通阀S4相连，太阳能专用管路12和压缩机4的另一端和第二四通阀S2相连，换热水箱7和无水地暖盘管8并联，一端和第二四通阀S2连接，一端和第一三通阀S3连接，换热水箱7内置有第一换热器6，用水末端5通过管路和换热水箱7相连。
废水回收利用系统包括污水导流槽10、杂质过滤器9、污水储热罐11和第二换热器3，污水导流槽10、杂质过滤器9、污水储热罐11和第二换热器3通过管路依次连接。
具体的，太阳能集热器1和蒸发器2并联连接，换热水箱7和无水地暖盘管8并联连接；太阳能集热器1内的换热介质、蒸发器2的内的换热介质、无水地暖盘管8内的换热介质为同一种物质，均为压缩机4用换热介质。
实施例
实施例1：在春季、夏季、秋季以及冬季无需采暖时，第一四通阀S1的a、b方向，第二四通阀S2的a、d方向，第一三通阀S3的a、b方向，第二三通阀S4的a、c方向，第二截止阀F2处于打开状态，其余四通阀、三通阀、截止阀处于关闭状态，太阳能集热器1内的换热介质吸热升温，流经太阳能专用管路12后，进入置于换热水箱7内的第一换热器6，加热换热水箱7内的洗浴用水，降温后再次进入太阳能集热器1，洗浴用水在换热水箱内7被加热，进入到用水末端5，供人员使用。
实施例2：在冬季单独使用太阳能集热器1就能满足采暖热水需求时，四通阀S1的a、b方向，四通阀S2的a、c、d方向，三通阀S3的a、b、c方向，三通阀S4的a、c方向，截止阀F2处于打开状态，其余四通阀、三通阀、截止阀处于关闭状态，太阳能集热器1内的换热介质吸热升温，流经太阳能专用管路12后，一部分进入到换热水箱7，加热洗浴用水，一部分进入到无水地暖盘管8，为室内采暖，降温后的换热介质在三通阀S3中混合，通过三通阀S4，再次进入到太阳能集热器1。
实施例3：冬季需要空气源热泵2辅助采暖时，四通阀S1的a、c、d方向，四通阀S2的b、c、d方向，三通阀S3的a、b、c方向，三通阀S4的a、b、c方向，截止阀F1处于打开状态，其余四通阀、三通阀、截止阀处于关闭状态，换热介质分别在太阳能集热器1和蒸发器2内吸热升温，在四通阀S1中混合，进入压缩机4，被压缩成高温高压的气体，一部分的换热介质进入到换热水箱7，加热洗浴用水，一部分进入到无水地暖盘管8，为室内采暖，降温后的换热介质在三通阀S3中混合，通过三通阀S4，再次进入到太阳能集热器1和蒸发器内2，洗浴用水在换热水箱7内被加热，进入到用水末端，供人员使用，洗浴废水依次流经污水导流槽10、杂质过滤器9、污水储热罐后11，进入到第二换热器内3，加热进入到蒸发器2的空气温度后，从排污管排走。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统，包括采暖热水系统和废热回收利用系统，其特征在于：所述采暖热水系统包括太阳能集热器和蒸发器，所述太阳能集热器的一端与第一四通阀的a端连接，蒸发器的一端与第一四通阀的d端连接，太阳能集热器的另一端与第一三通阀的a端连接，蒸发器的另一端与第一三通阀的b端连接，第一三通阀的c端与第三三通阀的a端之间通过管道连接，第一四通阀的c端与压缩机的一端连接，压缩机的另一端与第二四通阀的b端连接，第一四通阀的b端还通过太阳能集热器专用管路与第二四通阀的a端连接，第二四通阀的c端和第三三通阀的c端之间设置无水地暖盘管，第二四通阀的d端和第三三通阀的b端之间设换热水箱，换热水箱的输出端与用水末端相连，换热水箱的输入端接自来水管；所述废水回收利用系统包括与用水末端配合设置的污水导流槽，与污水导流槽连接的污水储热罐，污水储热罐通过第二盘管换热器与排污管连接，所述第二盘管换热器置于蒸发器前面。
2.根据权利要求1所述的一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统，其特征在于：污水导流槽和污水储热罐之间设置杂质过滤器，以便去除污水导流槽中收集的淋浴废水中的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统，其特征在于：所述污水导流槽与杂质过滤器之间设置第一截止阀，所述污水导流槽还通过第二截止阀接排污管。
4.根据权利要求1所述的一种带废热回收利用的户用太阳能空气能采暖热水系统，其特征在于：太阳能集热器内的换热介质、蒸发器的内的换热介质、无水地暖盘管内的换热介质为同一种物质，均为压缩机用换热介质。
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