CN111219777B - 一种公共浴室余热回收热水供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种公共浴室余热回收热水供应系统。包括热源水泵，注水箱、管路装置、自来水换热器、冷媒介质换热器、污水排水池、冷媒介质换热泵、淋浴间、浴池、一次加热型热泵热水机双路控温出水装置、污水池，其主要特征是：通过源水泵，注水箱、管路装置、自来水换热器、冷媒介质换热器、污水排水池、冷媒介质换热泵、淋浴间、浴池、一次加热型热泵热水机双路控温出水装置、污水池之间的布置连接关系实现双路不同温度范围的热水供应，并获得余热回收时温降小、能耗低、免维护的耗能低、节省占地面积小的目的，获得比目前现有的公共浴室余热回收热水供应系统节能8%，套管换热器耐腐蚀高并且便于维修和更换，互换性好等有益效果。

Description

一种公共浴室余热回收热水供应系统
技术领域
本发明涉及热能回收利用技术领域，特别是涉及一种公共浴室余热回收热水供应系统。
背景技术
随着社会的发展，热水供应温度单一的浴室不能满足消费者的需求，消费者在淋浴间洗浴后，通过在浴池内泡个热水澡以消除身心疲劳，缓解身心压力。通常淋浴间的喷头出水温度是在37℃—41℃范围内，浴池的40℃—45℃范围内，甚至温度更高。目前应用在公共浴室余热回收热水供应系统普遍存在热水供应温度单一，实际应用时，都是用一次加热型热泵热水机产生的高温水与自来水自动勾兑，造成出水温度不均匀，浪费人工成本。为了实现双出水的目的，迫使用户购置两套一次加热型热泵热水机，这样增加了用户投资，并且浪费了用户有限的经营场地空间。
其次，现有的公共浴室余热回收热水供应系统的余热回收是采用污水热源泵将污水池内的洗浴废水的热量进行吸收，然后对洗浴热水储存箱内的水进行加热。例如，中国发明专利申请号 201910373454.6 的专利申请文献公开了一种公共浴室全余热回收系统，采用第二热泵：连通于所述污水收集池以将所述污水收集池内的热水的热量进行吸收，所述第二热泵连通于所述洗浴热水储存箱以对所述洗浴热水储存箱内的水进行加热。所述第二热泵为污水源热泵。这种加热方式的主要两个缺点是：其一，污水热源泵在工作时，加快了洗浴废水在冗长的管路中流动，造成大量余热的温降消耗，对洗浴废水的余热利用率不高。其二，余热废水中的污泥等杂质会沉降在污水热源泵内，日积月累会形成淤积，需要定期清理，否者就会使污水热源泵的工作效率降低，并且消耗大量能耗。
综上所述，基于上述现有技术存在的如上技术问题，本发明提出一种公共浴室余热回收热水供应系统。
发明内容
本发明的目的是要解决上述背景及技术中存在的技术问题，提供一种公共浴室余热回收热水供应系统，是一种实现双路不同温度范围的热水供应，余热回收时温降小、能耗低、免维护的一种公共浴室余热回收热水供应系统。
为解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案是，包括热源水泵，注水箱、管路装置、自来水换热器、冷媒介质换热器、污水排水池、冷媒介质换热泵、淋浴间、浴池、一次加热型热泵热水机双路控温出水装置、污水池，其特征是：自来水换热器、冷媒介质换热器分别安装在污水池的内部，自来水换热器的一端通过管路装置中的管路a与注水箱连接，自来水换热器的另一端通过管路装置中的管路b连接自来水水源，冷媒介质换热器的一端通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的热源出口管与板式蒸发器上部的热源出口连接，冷媒介质换热器的另一端通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的热源进口管与板式蒸发器下部的热源进口相连接，冷媒介质换热泵安装在一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的热源进口管上，污水池外部的一端连接污水排水池，污水池外部的另一端通过管路装置的管路c连接浴池的一端，淋浴间的底端部通过管路装置中的管路d安装在管路装置的管路c上，一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的自来水进水管路的一端连接注水箱，热源水泵安装在一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的自来水进水管路上，位于注水箱的前端，一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的自来水进水管路的另一端设有两个出口支路，第一个出口支路的端部连接第一比例阀的一端， 42℃—60℃的热水出水管路的一端穿过第三套管换热器的内部连接第一比例阀的另一端，第一比例阀的上部连接第一温度传感器，第二个支路的端部连接第二比例阀的一端，第二比例阀的另一端连接37℃—41℃的热水出水管路的一端，第二比例阀的上部连接第二温度传感器，37℃—41℃的热水出水管路的另一端与淋浴间相连接，流量传感器、压力传感器分别安装在自来水进水管路上，位于第一套管换热器的前端，流量传感器在自来水进水管路上是位于压力传感器的右端，电磁阀安装在自来水进水管路上，位于第二套管换热器的前端，压缩机的一端通过管路装置中的管路e连接第三套管换热器，第三套管换热器通过管路装置中的管路f连接第二套管换热器，管路装置中的管路g的一端与第二套管换热器连接，管路装置中的管路g的另一端与穿过三合一高效罐与第一套管换热器相连接，压缩机的另一端通过管路装置中的管路h穿过三合一高效罐分别与连接板式蒸发器和电子膨胀阀相连接，管路装置中的管路j的一端连接电子膨胀阀，管路装置中的管路j的另一端连接干燥过滤器的一端，干燥过滤器的另一端与管路装置中的管路i的一端连接，管路装置中的管路i的另一端与第一套管换热器10-5a相连接，42℃—60℃的热水出水管路的一端与浴池的另一端相连接。
进一步地，所述的一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的流量传感器、压力传感器、套管换热器、电磁阀、两个比例阀、两个温度传感器、压缩机、三合一高效罐、干燥过滤器、电子膨胀阀、板式蒸发器分别安装在机组壳体的内部。
进一步地，所述一种的公共浴室余热回收热水供应系统，其特征是：所述的一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的套管换热器采用的材料是镍白铜。
进一步地，所述的污水池的底部设有沉降槽。
本发明与目前现有的公共浴室余热回收热水供应系统相比较，其有益效果是：
（一）、具备双路不同温度范围的热水供应，耗能低、节省占地面积小，比目前现有的公共浴室余热回收热水供应系统节能8%，节省用户的投资资金。
（二）、套管换热器采用了镍白铜材质，耐腐蚀高，适合各地的水质，设计了三个独立的套管换热器采用组合式安装，便于维修和更换，互换性好。
（三）、余热回收时温降小、能耗低、管路免维护。
（四）、出水温度均匀、不需用冷水勾兑。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
由图1可知，一种公共浴室余热回收热水供应系统，包括热源水泵1，注水箱2、管路装置3、自来水换热器4、冷媒介质换热器5、污水排水池6、冷媒介质换热泵7、淋浴间8、浴池9、一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10、污水池11，其特征是：自来水换热器4、冷媒介质换热器5分别安装在污水池11的内部，自来水换热器4的一端通过管路装置3中的管路a3-1与注水箱2连接，自来水换热器4的另一端通过管路装置中的管路b 3-2连接自来水水源（图中未示），冷媒介质换热器5的一端通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的热源出口管10-17与板式蒸发器10-15上部的热源出口连接，冷媒介质换热器5的另一端通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的热源进口管10-16与板式蒸发器10-15下部的热源进口相连接，冷媒介质换热泵7安装在一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的热源进口管10-16上，污水池11外部的一端连接污水排水池6，污水11池外部的另一端通过管路装置3的管路c 3-3 连接浴池9的一端，淋浴间8的底端部通过管路装置3中的管路d 3-4安装在管路装置3的管路c 3-3上，一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的自来水进水管路10-2的一端连接注水箱2，热源水泵1安装在一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的自来水进水管路10-2上，位于注水箱2的前端，一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的自来水进水管路10-2的另一端设有两个出口支路，第一个出口支路的端部连接第一比例阀10-7a的一端， 42℃—60℃的热水出水管路10-9的一端穿过第三套管换热器10-5c的内部连接第一比例阀10-7a的另一端，第一比例阀10-7a的上部连接第一温度传感器10-8a，第二个支路的端部连接第二比例阀10-7b的一端，第二比例阀10-7b的另一端连接37℃—41℃的热水出水管路10-10的一端，第二比例阀10-7b的上部连接第二温度传感器10-8b，37℃—41℃的热水出水管路10-10的另一端与淋浴间8相连接，流量传感器10-3、压力传感器10-4分别安装在自来水进水管路10-2上，位于第一套管换热器10-5a的前端，流量传感器10-3在自来水进水管路上是位于压力传感器10-4的右端，电磁阀10-6安装在自来水进水管路10-2上，位于第二套管换热器10-5b的前端，压缩机10-11的一端通过管路装置3中的管路e 3-5连接第三套管换热器10-5c，第三套管换热器10-5c通过管路装置3中的管路f 3-6连接第二套管换热器10-5b，管路装置3中的管路g 3-7的一端与第二套管换热器10-5b连接，管路装置3中的管路g 3-7的另一端与穿过三合一高效罐与第一套管换热器10-5a相连接，压缩机10-11的另一端通过管路装置3中的管路h 3-8 穿过三合一高效罐10-12分别与连接板式蒸发器10-15和电子膨胀阀10-14相连接，管路装置3中的管路j3-10的一端连接电子膨胀阀10-14，管路装置3中的管路j 3-10的另一端连接干燥过滤器10-13的一端，干燥过滤器10-13的另一端与管路装置3中的管路i 3-9的一端连接，管路装置3中的管路i 3-9的另一端与第一套管换热器10-5a相连接，42℃—60℃的热水出水管路10-9的一端与浴池9的另一端相连接。
进一步地，所述的一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的流量传感器10-3、压力传感器10-4、套管换热器10-5、电磁阀10-6、两个比例阀10-7、两个温度传感器10-8、压缩机10-11、三合一高效罐10-12、干燥过滤器10-13、电子膨胀阀10-14、板式蒸发器10-15分别安装在机组壳体10-1的内部。
进一步地，所述一种的公共浴室余热回收热水供应系统，其特征是：所述的一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的套管换热器10-5采用的材料是镍白铜。
进一步地，所述的污水池11的底部设有沉降槽11-1。
工作时，在浴池和淋浴间产生的带有30℃-35℃范围内的余热洗浴的废水经管路装置中3的管路d 3-4和管路装置中的管路c 3-3流进污水池11内，5℃-10℃范围内的自来水通过管路装置3中的管路b 3-2流进自来水换热器4的内部，经与污水池11内的带有30℃-35℃范围内的余热洗浴的废水换热后会产生28℃-33℃范围内的自来水在热源水泵1的带动下经过管路装置3中的管路a 3-1 流进注水箱2，污水池11内的带有30℃-35℃范围内的余热洗浴的废水被5℃-10℃范围内的自来水换热后，其温度变成13℃-18℃范围内，在冷媒介质泵7的作用下将R410a冷媒剂通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的热源出口管10-17从板式蒸发器10-15流进冷媒介质换热器5，与13℃-18℃范围内余热洗浴的废水换热后，从一次加热型热泵热水机双路控温出水装置10中的热源进口管10-16流进板式蒸发器10-15，比目前现有的公共浴室余热回收热水供应系统节能8%，此时，污水箱内的余热洗浴的废水的温度在2℃-5℃范围内排进污水排水池6中，带有余热洗浴的废水中的污泥等杂质会沉淀在污水池11的底部的沉降槽11-1内，使管路免维护。由于带有余热洗浴的废水在流进污水池11时，没有人为或动力设备的干预，所以使带有余热洗浴的废水以最小的温降损耗流进污水池11内，经过与自来水换热器4内的自来水、冷媒介质换热器5内的R410a制冷剂的换热，使带有余热洗浴的废水得到充分的利用，比目前现有的公共浴室余热回收热水供应系统更节能环保，工作效率更高。
注水箱内的套管换热器10-5的自来水在热源水泵1的带动下，源源不断地从自来水进水管路10-2分别流进经过流量传感器10-3、压力传感器10-4，通过第一套管换热器10-5a的释放热量使自来水进水管路2的中28℃-33℃范围内的自来水受热，受热的自来水经过电磁阀6通过第二套管换热器5b释放热量使其二次受热至37℃-41℃范围内，通过第二比例阀10-7b和第二温度传感器10-8b的控制下将37℃—41℃范围内的自来水，经过37℃—41℃的热水出水管路10-10供给淋浴间8。通过第一比例阀10-7a和第一温度传感器10-8a的控制下使37℃—41℃范围内的自来水通过第三套管换热器5c的释放热量使其三次受热后，产生42℃—60℃的热水通过42℃—60℃的热水出水管路10-9供给浴池9，从而实现一套机组具备双路出水的目的。由于最初的自来水的温度是在5℃-10℃范围内，在经过自来水换热器4内与在污水池11内的30℃-35℃范围内的余热洗浴的废水换热后，在未与套管换热器10-5受热时，其自来水的温度是在28℃-33℃范围内，所以在与套管换热器10-5受热时，可降低加热能耗的消耗。
压缩机10-11的一端通过管路装置3中的管路e 3-5连接第三套管换热器10-5c，第三套管换热器10-5c通过管路装置3中的管路f 3-6连接第二套管换热器10-5b，管路装置3中的管路g 3-7的一端与第二套管换热器10-5b连接，管路装置3中的管路g 3-7的另一端与穿过三合一高效罐与第一套管换热器10-5a相连接，压缩机10-11的另一端通过管路装置3中的管路h 3-8 穿过三合一高效罐10-12分别与连接板式蒸发器10-15和电子膨胀阀10-14相连接，管路装置3中的管路j 3-10的一端连接电子膨胀阀10-14，管路装置3中的管路j 3-10的另一端连接干燥过滤器10-13的一端，干燥过滤器10-13的另一端与管路装置3中的管路i 3-9的一端连接，管路装置3中的管路i 3-9的另一端与第一套管换热器10-5a相连接，42℃—60℃的热水出水管路10-9的一端与浴池9的另一端相连接。
压缩机10-11将R410a制冷剂通过管路装置3中的管路e 3-5 流进第三套管换热器5，又经过管路装置3中的管路f 3-6流向第二套管换热器10-5b ，再通过管路装置3中的管路g 3-7 流进三合一高效罐10-12后流进第一套管换热器10-5a，R410a制冷剂再通过管路装置3中的管路i 3-9流进干燥过滤器10-13进行干燥过滤后，由管路装置3中的管路j 3-10经过膨胀阀10-14后通过管路装置3中的管路h 3-8分别经过板式蒸发器10-15、三合一高效罐10-12返回压缩机10-11，完成一次加热周期，逐次循环，实现热水温度均匀的目的。

Claims (4)

1.一种公共浴室余热回收热水供应系统，包括热源水泵，注水箱、管路装置、自来水换热器、冷媒介质换热器、污水排水池、冷媒介质换热泵、淋浴间、浴池、一次加热型热泵热水机双路控温出水装置、污水池，其特征是：自来水换热器、冷媒介质换热器分别安装在污水池的内部，自来水换热器的一端通过管路装置中的管路a与注水箱连接，自来水换热器的另一端通过管路装置中的管路b连接自来水水源，冷媒介质换热器的一端通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的热源出口管与板式蒸发器上部的热源出口连接，冷媒介质换热器的另一端通过一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的热源进口管与板式蒸发器下部的热源进口相连接，冷媒介质换热泵安装在一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的热源进口管上，污水池外部的一端连接污水排水池，污水池外部的另一端通过管路装置的管路c连接浴池的一端，淋浴间的底端部通过管路装置中的管路d安装在管路装置的管路c上，一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的自来水进水管路的一端连接注水箱，热源水泵安装在一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的自来水进水管路上，位于注水箱的前端，一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的自来水进水管路的另一端设有两个出口支路，第一个出口支路的端部连接第一比例阀的一端，42℃—60℃的热水出水管路的一端穿过第三套管换热器的内部连接第一比例阀的另一端，第一比例阀的上部连接第一温度传感器，第二个支路的端部连接第二比例阀的一端，第二比例阀的另一端连接37℃—41℃的热水出水管路的一端，第二比例阀的上部连接第二温度传感器，37℃—41℃的热水出水管路的另一端与淋浴间相连接，流量传感器、压力传感器分别安装在自来水进水管路上，位于第一套管换热器的前端，流量传感器在自来水进水管路上是位于压力传感器的右端，电磁阀安装在自来水进水管路上，位于第二套管换热器的前端，压缩机的一端通过管路装置中的管路e连接第三套管换热器，第三套管换热器通过管路装置中的管路f连接第二套管换热器，管路装置中的管路g的一端与第二套管换热器连接，管路装置中的管路g的另一端与穿过三合一高效罐与第一套管换热器相连接，压缩机的另一端通过管路装置中的管路h穿过三合一高效罐分别与连接板式蒸发器和电子膨胀阀相连接，管路装置中的管路j的一端连接电子膨胀阀，管路装置中的管路j的另一端连接干燥过滤器的一端，干燥过滤器的另一端与管路装置中的管路i的一端连接，管路装置中的管路i的另一端与第一套管换热器10-5a相连接，42℃—60℃的热水出水管路的一端与浴池的另一端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种公共浴室余热回收热水供应系统，其特征是：所述的一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的流量传感器、压力传感器、套管换热器、电磁阀、两个比例阀、两个温度传感器、压缩机、三合一高效罐、干燥过滤器、电子膨胀阀、板式蒸发器分别安装在机组壳体的内部。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的 一种公共浴室余热回收热水供应系统，其特征是：所述的一次加热型热泵热水机双路控温出水装置中的套管换热器采用的材料是镍白铜。
4.根据权利要求1所述的一种公共浴室余热回收热水供应系统，其特征是：所述的污水池的底部设有沉降槽。
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