CN111023243B - 一种蓄能式污水源升温热泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄能式污水源升温热泵，蓄能时：吸附发生罐内的吸附床受热释放出氨气，经氨气管进入到吸收发生罐，被吸收发生罐内的硫氰酸钠氨溶液吸收，产生的吸收热被换热管内侧的冷却水带走，完成氨气的工作循环；工作时，吸收发生罐内部的硫氰酸钠氨溶液受热污水加热释放出氨气，经氨气管进入到吸附发生罐，被吸附发生罐内的吸附床上面的氯化钙吸收并释放出热量，完成氨气的工作循环；待加热热水进入到水通道，被吸附床释放的吸附热加热，完成高温热水的加热工作。本发明结构简单，成本低，热泵效率更高，更有利于小型化与实用化。

Description

一种蓄能式污水源升温热泵
技术领域
本发明涉及污水源热泵技术领域，特别是一种蓄能式污水源升温热泵。
背景技术
污水源热泵是以污水作为提取和储存能量的冷热源，借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化，消耗少量的电能，从而达到制冷制暖效果的一种创新技术，发展和应用前景看好。尤其是以低品位热源驱动的吸收式热泵和吸附式热泵，更加节能，基本不用电，技术越来越受关注。
在一些应用场景中，比如洗澡时，人们需要的是并不是24小时开启的热泵，将生活中排出的低品位热源收集起来，在需要的时候再开启的蓄能式热泵得以在特定的场合得到应用，而目前的吸收式或吸附式热泵系统比较复杂，尤其是吸附式热泵，需要蒸发器和冷凝器以及两个以上的吸附器构成，影响了小型化的实用。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足，提供一种吸附式与吸收式热泵技术相结合的蓄能式污水源升温热泵。
本发明为了解决上述技术问题而提出的技术解决方案是这样的：
一种蓄能式污水源升温热泵，包括吸附发生罐、吸收发生罐，所述吸附发生罐通过氨气管与吸收发生罐相连，构成氨气吸附-解吸-吸收的工作循环回路；
蓄能时：
电磁阀a1、a2、c1、c2开启，b1、b2、d1、d2关闭，热污水经电磁阀a1与吸附发生罐内部的水通道进口端相连，吸附发生罐的水通道出口端与电磁阀a2的进口端相连，热污水经a2的出口端排出，构成热污水的工作回路；吸附发生罐的氨气出口端与吸收发生罐的进口端相连，构成氨气的工作线路；吸收发生罐的溶液出口端与循环泵的溶液进口端相连，循环泵的溶液出口端与喷淋装置的溶液进口端相连，构成硫氰酸钠氨溶液的吸收工作线路；冷却水与电磁阀c1的进口端相连，电磁阀c1的出口端与换热管的进口端相连，换热管的出口端与电磁阀c2的进口端相连，构成冷却水的工作线路；
工作时：
电磁阀a1、a2、c1、c2关闭，b1、b2、d1、d2开启，热污水经电磁阀d1与换热管的进口端相连，换热管的出口端与电磁阀d2的进口端相连，构成热污水的换热工作线路；吸收发生罐的氨气出口端与吸附发生罐的氨气进口端相连，构成氨气的工作线路；热水与电磁阀b1的进口端相连，电磁阀b1的出口端与吸附发生罐的水通道进口端相连，吸附发生罐的水通道出口端与电磁阀b2的进口端相连，电磁阀b2的出口端排出高温热水，构成高温热水的加热线路。
优选地，所述吸附发生罐为高压密封容器，由若干层吸附床和氨气管构成，吸附床上固定有氯化钙复合吸附剂。
优选地，所述吸附床之间设有水通道，吸附床与水通道互不相通，只起到换热作用。
优选地，所述吸收发生罐为高压密封容器，充装有硫氰酸钠-氨溶液，顶部有喷淋装置，喷淋装置下有换热管。
优选地，所述吸附发生罐内部的工作工质对为氯化钙-氨；所述吸收发生罐内部的工作工质对为硫氰酸钠-氨。
优选地，所述电磁阀由自动程序控制，电磁阀a1、a2、c1、c2为同时开启或关闭状态，b1、b2、d1、d2为同时开启或关闭状态。
优选地，所述吸附发生罐和吸收发生罐外部均有保温装置。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
(1)本发明省掉了冷凝器、蒸发器等大型换热器，比现有的热泵系统结构简单，成本低，更有利于小型化与实用化。
(2)本发明的吸附发生罐与吸收发生罐在氨气的循环过程中无能量损失，热泵效率更高。
(3)本发明很好的利用了吸附发生罐的显热，起到了很好的蓄热作用，在使用时能够产生更高温的热水。
附图说明
图1是本发明蓄热时的流程示意图；
图2是本发明工作时的流程示意图；
图中：1、吸附发生罐，2、氨气管，3、吸收发生罐，4、喷淋装置，5、换热管，6、循环泵，7、吸附床，8、水通道，9、电磁阀。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明做进一步详细阐述。
一种蓄能式污水源升温热泵，包括吸附发生罐1、吸收发生罐3，吸附发生罐1通过氨气管2与吸收发生罐3相连，构成氨气吸附-解吸-吸收的工作循环回路；
蓄能时：
如图1所示，电磁阀a1、a2、c1、c2开启，b1、b2、d1、d2关闭，热污水经电磁阀a1进入到吸附发生罐1内的水通道8，加热吸附发生罐1内部的吸附床7，降温后经电磁阀a2流出，完成热污水的工作循环；吸附发生罐1内的吸附床7受热释放出氨气，经氨气管2进入到吸收发生罐3，被吸收发生罐3内的硫氰酸钠氨溶液吸收，产生的吸收热被换热管5带走，完成氨气的工作循环；吸收发生罐3底部的硫氰酸钠氨溶液经循环泵6驱动，进入吸收发生罐3上部的喷淋装置4，经喷淋雾化后吸收来自吸附发生罐1内的氨气，浓度升高，完成硫氰酸钠氨溶液的吸收工作循环；冷却水经电磁阀c1进入吸收发生罐3内的换热管5，吸收来自管外侧的吸收热，换热后温度升高经电磁阀c2流出，完成冷却水的冷却工作；
工作时：
如图2所示，电磁阀a1、a2、c1、c2关闭，b1、b2、d1、d2开启，热污水经电磁阀d1进入吸收发生罐3内部的换热管5管内侧，加热管外侧的硫氰酸钠氨溶液，温度降低后经电磁阀d2流出，完成热污水的换热工作；吸收发生罐3内部的硫氰酸钠氨溶液受热后释放出氨气，经氨气管2进入到吸附发生罐1，被吸附发生罐1内的吸附床7上面的氯化钙吸收并释放出热量，完成氨气的工作循环；待加热热水经电磁阀b1进入到吸附发生罐1的水通道8，被吸附床7释放的吸附热加热，温度升高后经电磁阀b2流出，完成高温热水的加热工作。
吸附发生罐1为高压密封容器，由若干层吸附床7和氨气管2构成，吸附床7上固定有氯化钙复合吸附剂。
吸附床7之间设有水通道8，吸附床7与水通道8互不相通，只起到换热作用。
吸收发生罐3为高压密封容器，充装有硫氰酸钠-氨溶液，顶部有喷淋装置4，喷淋装置4下有换热管5。
吸附发生罐1内部的工作工质对为氯化钙-氨；吸收发生罐内部的工作工质对为硫氰酸钠-氨溶液。
电磁阀由自动程序控制，电磁阀a1、a2、c1、c2为同时开启或关闭状态，b1、b2、d1、d2为同时开启或关闭状态。
吸附发生罐和吸收发生罐外部均有保温装置，很好得起到蓄热的作用。

Claims (6)

1.一种蓄能式污水源升温热泵，包括吸附发生罐、吸收发生罐，其特征在于：所述吸附发生罐通过氨气管与吸收发生罐相连，构成氨气吸附-解吸-吸收的工作循环回路；
蓄能时：
电磁阀a1、a2、c1、c2开启，b1、b2、d1、d2关闭，热污水经电磁阀a1与吸附发生器内部的水通道进口端相连，吸附发生器的水通道出口端与电磁阀a2的进口端相连，热污水经a2的出口端排出，构成热污水的工作回路；吸附发生罐的氨气出口端与吸收发生罐的进口端相连，构成氨气的工作线路；吸收发生罐的溶液出口端与循环泵的溶液进口端相连，循环泵的溶液出口端与喷淋装置的溶液进口端相连，构成硫氰酸钠氨溶液的吸收工作线路；冷却水与电磁阀c1的进口端相连，电磁阀c1的出口端与吸收发生罐内的换热管进口端相连，换热管的出口端与电磁阀c2的进口端相连，构成冷却水的工作线路；
工作时：
电磁阀a1、a2、c1、c2关闭，b1、b2、d1、d2开启，热污水经电磁阀d1与吸收发生罐内的换热管进口端相连，换热管的出口端与电磁阀d2的进口端相连，构成热污水的换热工作线路；吸收发生器的氨气出口端与吸附发生器的氨气进口端相连，构成氨气的工作线路；热水与电磁阀b1的进口端相连，电磁阀b1的出口端与吸附发生器的水通道进口端相连，吸附发生器的水通道出口端与电磁阀b2的进口端相连，电磁阀b2的出口端排出高温热水，构成高温热水的加热线路。
2.根据权利要求1所述的一种蓄能式污水源升温热泵，其特征在于：所述吸附发生罐为高压密封容器，由若干层吸附床和氨气管构成，吸附床上固定有氯化钙复合吸附剂；吸附床之间设有水通道，吸附床与水通道互不相通，只起到换热作用。
3.根据权利要求1所述的一种蓄能式污水源升温热泵，其特征在于：所述吸收发生罐为高压密封容器，充装有硫氰酸钠-氨溶液，顶部有喷淋装置，喷淋装置下有换热管。
4.根据权利要求1所述的一种蓄能式污水源升温热泵，其特征在于：所述吸附发生罐内部的工作工质对为氯化钙-氨；所述吸收发生罐内部的工作工质对为硫氰酸钠-氨。
5.根据权利要求1所述的一种蓄能式污水源升温热泵，其特征在于：所述电磁阀由自动程序控制，电磁阀a1、a2、c1、c2为同时开启或关闭状态，b1、b2、d1、d2为同时开启或关闭状态。
6.根据权利要求1所述的一种蓄能式污水源升温热泵，其特征在于：所述吸附发生罐和吸收发生罐外部均有保温装置。
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