CN112050499A - 一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法 - Google Patents

一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112050499A
CN112050499A CN202010937614.8A CN202010937614A CN112050499A CN 112050499 A CN112050499 A CN 112050499A CN 202010937614 A CN202010937614 A CN 202010937614A CN 112050499 A CN112050499 A CN 112050499A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
waste
hot water
heat
waste hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010937614.8A
Other languages
English (en)
Inventor
吴宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Wantong Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Wantong Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Wantong Technology Co ltd filed Critical Nanjing Wantong Technology Co ltd
Priority to CN202010937614.8A priority Critical patent/CN112050499A/zh
Publication of CN112050499A publication Critical patent/CN112050499A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/06Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法,所述方法包括如下步骤:收集使用过后的废热水并预处理;将预处理后的废热水与冷的待用水进行热交换;将换热后的待用水通入到水箱中进行加热;将换热后的废热水输入热泵中再次进行热交换;将加热后的待用水供给使用场所使用,本发明提供的技术方案的制热量几乎不受气候的影响,一年四季都可以高效运行,无需空气和阳光而是采用洗浴场所排放的废水来制热,产生的热能和输入电能的比值可以达到7以上,远远超过既有的空气源热泵效率。

Description

一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法
技术领域
本发明涉及能源再利用技术领域,具体涉及一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法。
背景技术:
目前的洗浴场所热水节能技术主要是采用太阳能集热技术和空气源热泵技术。对于阴雨雪天较多的区域而言,太阳能集热技术初投资高,占地面积大,投资回收期长;空气源热泵技术的制热能效随着气温的下降而降低,制热水速度随之而大幅降低。一般的洗浴场采用太阳能、风能来提供电能加热,但是太阳能、风能受天气影响大,在天气不好时只能通过电能加热导致了能源消耗大,而能源无法回收,导致成本耗费过多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法,以解决现有技术中加热系统受环境影响大,能源消耗大,热量不得回收的缺陷。
现从以下几个方面实现本发明的技术方案:
第一方面,提供了一种洗浴废水综合利用的方法,所述方法包括如下步骤:
收集使用过后的废热水并预处理;
将预处理后的废热水与冷的待用水进行热交换;
将换热后的待用水通入到水箱中进行加热;
将换热后的废热水输入热泵中再次进行热交换;
将加热后的待用水供给使用场所使用。
结合第一方面,收集使用过后的废热水并预处理的方法包括如下步骤:
通过安装在洗浴房中的废水收集装置将洗浴过后的废热水集中收集到回收装置中;
将废弃热水进行过滤,滤除其中的杂质。
结合第一方面,将预处理后的废热水与冷的待用水进行热交换的方法包括如下步骤:
将废热水和冷的待用水分别通入到热交换装置中;
废热水与待用水在热交换装置中通过分隔设备分隔,废热水将热量传导至分隔设备上,待用水从分隔设备上吸收热量进行加热。
第二方面,提供了一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,包括:
水箱:用于存储待使用的水;
热泵:与所述水箱连接,用于加热来自水箱中的待用水;
淋浴设备:与所述水箱连接,将所述水箱中水引导过来供使用者使用;
废热水回收装置:与所述淋浴设备连接,用于收集淋浴设备使用后的热水;
余热回收装置:分别与所述水箱和所述废热水回收装置连接,用于将所述水箱中冷的待用水与所述废热水回收装置的废热水进行热交换;
废水源热泵:与所述水箱和所述余热回收装置连接,用于将所述余热回收装置输送的废热水与待用水再次进行热交换,并将加热后的待用水输送到所述水箱中;
所述水箱和所述余热回收装置上连接有注入待用水的自来水供水装置;
所述余热回收装置上设有用于排放废热水的排放装置。
结合第二方面,所述废热水回收装置内部设有过滤装置。
结合第二方面,所述过滤装置包括过滤网、过滤棉或者过滤纸中的一种或者多种。
结合第二方面,所述余热回收装置中包括将废热水与待用水分隔在不同区域的分隔吸热装置。
结合第二方面,所述分隔吸热装置包括金属制成的管道、分隔板或者翅片中的一种或多种的结合。
本发明的优点在于:该种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法,通过设计特殊的蒸发器以适应水源状况比较差的污水的换热过程,能效比大约是4-5之间,让温度较高的污水首先与温度较低的生活用水进行一次热交换,将生活用水的温度获得一次“免费的提升”,之后再进入污水源热泵进一步的热交换;
通过这样的设计,可以将系统的热效率提高50%以上,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,热能(即电能吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用;
本发明提供的技术方案的制热量几乎不受气候的影响,一年四季都可以高效运行,无需空气和阳光而是采用洗浴场所排放的废水来制热,产生的热能和输入电能的比值可以达到7以上,远远超过既有的空气源热泵效率。
附图说明
图1为本发明中系统的结构示意框图。
图2为本发明中常规污水源热泵的工作示意图。
图3为本发明中常规污水源热泵的换热效果对比示意图。
图4为本发明的污水源热泵的工作示意图。
图5为本发明中换热效果对比示意图。
图6为本发明系统的元器件连接示意图。
其中:1-液位计;2-水箱;3-温度传感器;4-废水源热泵;5-余热回收装置;6-废热水回收装置;7-过滤装置;8-热泵;9-过滤器;10-手动闸阀;11-水表井;12-远传压力表;13-闸阀;14-电磁阀;15-测温点;16-水位开关探头;17-球阀;18-回水循环管;19-淋浴设备;20-止回阀;21-泵;22-Y型过滤器;23-负压罐;24-废水排放管;25-靶流开关;26-循环进水口;27-排水口;28-循环出水口;29-自来水进水管;
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图6所示,一种洗浴废水综合利用的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤一:
收集使用过后的废热水并预处理;
通过安装在洗浴房中的废水收集装置将洗浴过后的废热水集中收集到回收装置中;
通过回收装置中的过滤装置对废弃热水进行过滤,滤除其中的杂质,防止废热水中的污垢造成热交换装置的堵塞或者附着在热交换装置上导致换热效果差;
步骤二:
将预处理后的废热水与冷的待用水进行热交换;
将废热水和冷的待用水分别通入到热交换装置中;
废热水与待用水在热交换装置中通过分隔设备分隔,废热水将热量传导至分隔设备上,待用水从分隔设备上吸收热量进行加热;
步骤三:
将换热后的待用水通入到水箱中进行加热;
将首次与废热水换热后的待用水输送到水箱中;
通过与水箱连接的热泵对待用水进行加热使其达到指定的温度;
步骤四:
将换热后的废热水输入热泵中再次进行热交换;
将第一次换热后的废热水输入到热泵中,再次与待用水进行热交换,通过废水源热泵将废热水中的热量尽可能的转移到待用水中,从而实现废热水的二次换热,有效的减少了待用水在热泵中的加热时间,减少了电能的消耗;
步骤五:
将加热后的待用水供给使用场所使用;
将达到一定温度的待用水输送到淋浴设备等场所进行使用。
本发明系统,首先借助余热回收装置,让温度较高的污水首先与温度较低的生活用水进行一次热交换,将生活用水的温度获得一次“免费的提升”,之后再进入污水源热泵进一步的热交换。后置废水源处理系统则是借助污水源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,热能(即电能吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用,大大提升了换热效率。
一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,包括:
水箱:用于存储待使用的水;
热泵:与所述水箱连接,用于加热来自水箱中的待用水;
淋浴设备:与所述水箱连接,将所述水箱中水引导过来供使用者使用;
废热水回收装置:与所述淋浴设备连接,用于收集淋浴设备使用后的热水;
余热回收装置:分别与所述水箱和所述废热水回收装置连接,用于将所述水箱中冷的待用水与所述废热水回收装置的废热水进行热交换;
废水源热泵:与所述水箱和所述余热回收装置连接,用于将所述余热回收装置输送的废热水与待用水再次进行热交换,并将加热后的待用水输送到所述水箱中;
所述水箱和所述余热回收装置上连接有注入待用水的自来水供水装置;
所述余热回收装置上设有用于排放废热水的排放装置。
在本实施例中,所述废热水回收装置内部设有过滤装置,用于过滤夹杂在废热水中的杂质,包括漂浮物或者颗粒物。
在本实施例中,所述过滤装置包括过滤网、过滤棉或者过滤纸中的一种或者多种,根据需要选择合适的过滤装置进行过滤,防止废热水中的杂质,粘附在余热回收装置中,影响装置的余热回收效率,从而使余热回收达不到预期的效果。
在本实施例中,所述余热回收装置中包括将废热水与待用水分隔在不同区域的分隔吸热装置,防止废热水与待用水相互混合,导致洁净的待用水被污染无法使用。
在本实施例中,所述分隔吸热装置包括金属制成的管道、分隔板或者翅片中的一种或多种的结合,根据需要选择不同的吸热装置来达到换热效果,不仅要有效的吸收废热水中的热量,同时也要很好的将热量传导至待用水中。
基于上述与附图,本发明的工作原理及过程为:
包括补水加热阶段:自来水由自来水管道进入水箱,自来水管道上的手动闸阀、远传压力表、电磁阀等都处于开启状态,保证自来水流入水箱;当水位达到水位探头设置的加热标准后,热泵开始工作,此时进水管道上的球阀、循环泵、靶流开关、闸阀处于开启状态,保证冷水流入热泵,同时热泵启动,加热冷水,冷水加热完成后由出水管流回水箱,此时出水管上的闸阀开启,同时自来水管道仍然处于补水状态,元器管件处于开启状态,水位探头开关始终处于开启状态,水位至水位探头设定高度后停止补水,自来水管道上元器管件关闭,热水水箱上的温度传感器处于开启状态,当水箱热水温度达到设定值时,热泵停止工作,连接水箱与热泵上的元器管件关闭;
用水阶段:淋浴设备开启,此时首先供水管上所有元器管件即闸阀、供水泵、止回阀、闸阀都处于开启状态,保证热水到达淋浴设备;当回水温度达到电磁阀设定要求,热水回水通过回水管流回水箱,回水管上的球阀、测温点、电磁阀处于开水状态;同时洗浴废水通过废水管流向废水回收装置,此时废水管上的负压罐、单向阀、球阀、水泵都处于开启状态,使废水经过回收装置过滤后流向余热回收装置,此时,接入废水源系统自来水管道上的手动闸阀、远传压力表、球阀、电磁阀都处于开启状态,保证自来水通过余热回收装置完成首轮热交换,再经过废水源热泵完成加热后最终流入热水水箱,此时由废水源热泵接入水箱的球阀、单向阀等都处于开启状态,而换热完成后的废水则通过废水管流出,此时废水管上的球阀,电磁阀等开启。同时在洗浴过程中水位探头开关始终处于开启状态,当水位高度低于水位设定值,水箱开始补水加热。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种洗浴废水综合利用的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
收集使用过后的废热水并预处理;
将预处理后的废热水与冷的待用水进行热交换;
将换热后的待用水通入到水箱中进行加热;
将换热后的废热水输入热泵中再次进行热交换;
将加热后的待用水供给使用场所使用。
2.根据权利要求1所述的一种洗浴废水综合利用的方法,其特征在于:收集使用过后的废热水并预处理的方法包括如下步骤:
通过安装在洗浴房中的废水收集装置将洗浴过后的废热水集中收集到回收装置中;
将废弃热水进行过滤,滤除其中的杂质。
3.根据权利要求2所述的一种洗浴废水综合利用的方法,其特征在于:将预处理后的废热水与冷的待用水进行热交换的方法包括如下步骤:
将废热水和冷的待用水分别通入到热交换装置中;
废热水与待用水在热交换装置中通过分隔设备分隔,废热水将热量传导至分隔设备上,待用水从分隔设备上吸收热量进行加热。
4.根据权利要求1-3所述的任意一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,其特征在于,包括:
水箱:用于存储待使用的水;
热泵:与所述水箱连接,用于加热来自水箱中的待用水;
淋浴设备:与所述水箱连接,将所述水箱中水引导过来供使用者使用;
废热水回收装置:与所述淋浴设备连接,用于收集淋浴设备使用后的热水;
余热回收装置:分别与所述水箱和所述废热水回收装置连接,用于将所述水箱中冷的待用水与所述废热水回收装置的废热水进行热交换;
废水源热泵:与所述水箱和所述余热回收装置连接,用于将所述余热回收装置输送的废热水与待用水再次进行热交换,并将加热后的待用水输送到所述水箱中;
所述水箱和所述余热回收装置上连接有注入待用水的自来水供水装置;
所述余热回收装置上设有用于排放废热水的排放装置。
5.根据权利要求4所述的一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,其特征在于:所述废热水回收装置内部设有过滤装置。
6.根据权利要求5所述的一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,其特征在于:所述过滤装置包括过滤网、过滤棉或者过滤纸中的一种或者多种。
7.根据权利要求4或6中所述的任意一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,其特征在于:所述余热回收装置中包括将废热水与待用水分隔在不同区域的分隔吸热装置。
8.根据权利要求7所述的一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统,其特征在于:所述分隔吸热装置包括金属制成的管道、分隔板或者翅片中的一种或多种的结合。
CN202010937614.8A 2020-09-07 2020-09-07 一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法 Withdrawn CN112050499A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010937614.8A CN112050499A (zh) 2020-09-07 2020-09-07 一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010937614.8A CN112050499A (zh) 2020-09-07 2020-09-07 一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112050499A true CN112050499A (zh) 2020-12-08

Family

ID=73610502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010937614.8A Withdrawn CN112050499A (zh) 2020-09-07 2020-09-07 一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112050499A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116951752A (zh) * 2023-08-09 2023-10-27 上海赛捷能源科技有限公司 一种组合热泵结合多水箱回收空压站余热的节能热水系统
CN117308646A (zh) * 2023-09-25 2023-12-29 日照市承泰水产有限公司 一种海水养殖废水余热再利用装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100569779B1 (ko) * 2004-12-27 2006-04-11 주식회사 동양에스코 냉, 온수겸용 폐열회수식 복합형 히트펌프 장치
CN105180688A (zh) * 2014-05-31 2015-12-23 吴文龙 浴室废热回收箱
CN105783100A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 安徽康特姆新能源工程有限公司 集中浴场用空气源与污水源复合热泵热水系统及控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100569779B1 (ko) * 2004-12-27 2006-04-11 주식회사 동양에스코 냉, 온수겸용 폐열회수식 복합형 히트펌프 장치
CN105180688A (zh) * 2014-05-31 2015-12-23 吴文龙 浴室废热回收箱
CN105783100A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 安徽康特姆新能源工程有限公司 集中浴场用空气源与污水源复合热泵热水系统及控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116951752A (zh) * 2023-08-09 2023-10-27 上海赛捷能源科技有限公司 一种组合热泵结合多水箱回收空压站余热的节能热水系统
CN117308646A (zh) * 2023-09-25 2023-12-29 日照市承泰水产有限公司 一种海水养殖废水余热再利用装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102287861B (zh) 供热余热自动回收系统
CN201662279U (zh) 开式江水源热泵区域供冷供热系统
CN105783100A (zh) 集中浴场用空气源与污水源复合热泵热水系统及控制方法
CN112050499A (zh) 一种洗浴废水综合利用的高效热泵系统及方法
CN202032789U (zh) 一种煤矿洗浴废水热能回收系统
CN217763977U (zh) 一种矿井水源余热回收利用热水洗浴系统
CN106705430A (zh) 一种洗浴废水余热回收系统
CN202902612U (zh) 一种洗浴废水两级热回收装置
CN108716771A (zh) 工业废水余热复叠热功转换装置及方法
CN208349571U (zh) 一种工业废水余热复叠热功转换装置
CN202101308U (zh) 供热余热自动回收系统
CN202755210U (zh) 一种小型筒子纱染色机废水余热回收利用装置
CN202057040U (zh) 污水热泵循环系统
CN115307204B (zh) 一种结合浴室废水、废气余热回收的太阳能耦合系统
CN208059044U (zh) 双源热泵多层建筑双水箱分置分层供水的热水系统
CN210766976U (zh) 一种中水综合回用系统
CN214502213U (zh) 一种开式冷却水系统
CN221544401U (zh) 一种核电站水回收装置
CN115560465A (zh) 一种光热驱动空调冷凝水分级回收利用系统
CN205481902U (zh) 一种水源热泵空调循环系统
CN102506521A (zh) 一种养殖场夏冬季冷热水供应方法
CN205505151U (zh) 污水处理及处理后污水热能利用系统
CN208751075U (zh) 一种低品位余热多效集成提取装置
CN224150908U (zh) 化工园区蒸汽冷凝水回收利用系统
CN200979288Y (zh) 废水余热回收系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201208