CN202056963U - 基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统 - Google Patents

基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统 Download PDF

Info

Publication number
CN202056963U
CN202056963U CN 201120128572 CN201120128572U CN202056963U CN 202056963 U CN202056963 U CN 202056963U CN 201120128572 CN201120128572 CN 201120128572 CN 201120128572 U CN201120128572 U CN 201120128572U CN 202056963 U CN202056963 U CN 202056963U
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
heater
heat pump
solar
water
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201120128572
Other languages
English (en)
Inventor
马晓林
贺强
张海龙
薛智琴
姜振兴
蔡志鹏
王晗姣
张永生
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.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
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 North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN 201120128572 priority Critical patent/CN202056963U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202056963U publication Critical patent/CN202056963U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/18—Domestic hot-water supply systems using recuperated or waste heat

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本实用新型公开了属于太阳能利用和废热废水利用设备范围的一种基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统。该系统为安装在房顶的太阳能加热器与第一集水箱和太阳能辅助加热器串联，太阳能辅助加热器分别连接浴室水喷头和与水源热泵供热器的换热器并联；废热水收集槽设置在浴室水喷头下面；并与废水预处理器连接，第二集水箱分别与废水预处理器和水源热泵供热器I连接。且系统的运行参数可反馈到中央CPU控制器，进而对系统的运行进行监控。本系统低能耗、零排放、有智能控制，是未来节能建筑以及智能家居设计的方向。

Description

基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统
技术领域
本实用新型属于本太阳能利用和废热废水的利用设备范围，特别涉及一种基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，具体说是太阳能与热泵相结合的热水供应装置应用于中央供热的大型公共浴室的节能系统，基于热泵可监控废热废水利用系统不但能对废热废水加以有效利用，而且全程采用智能监控，是今后节能建筑和智能家居设计建设的方向。
背景技术
近年来随着能源紧缺的形势日益严峻，新能源新技术太阳能和热泵热水器已经成为研究和发展的热点，以其高效节能的特点逐步占据消费市场，并有取代传统电热水器和燃气热水器的趋势。
在现有的太阳能与热泵相结合的热水供应装置中，多是利用太阳能加热空气或者水，作为低温热源，从而提高热泵的制热COP，并解决热泵不能在低温环境中工作的问题。如王言明的实用新型专利ZL 200920026805.8，“太阳能热泵”在热泵蒸发器环节采用太阳能加热空气作为低温热源。而本系统采用热泵作为太阳能加热的辅助设备，在太阳能热水器之后补偿加热水，在太阳能与热泵的结合利用方面与其专利有本质的不同。在已有的太阳能与水源热泵相结合的热水供应装置中，低温热源多采用地热，有少部分使用工业生活废热，但都没有明确提出使用收集的沐浴后的废水作为低温热源。本系统明确提出使用收集的沐浴后的废水作为低温热源，并对废水的处理再利用提出了新的方案。在现有的收集沐浴后的废水作为低温热源实现热泵供热的装置方面，均没有与太阳能利用相结合，本系统将这两方面结合了起来，为大型公共浴室太阳能补偿加热提供了节能方案。如重庆大学的实用新型专利ZL200920206868.1，“一种浴室热泵热水系统”提出了对公共浴室废热进行利用，其只提出了热泵热水方案，没有提及太阳能。此外，此系统在解决初始时无废水，水源热泵无法启动的问题上，采用风冷热泵蓄热，而本系统采用电加热或燃气加热进行初始时的加热补偿，使设备的造价大大降低，并且便于太阳能公共浴室和燃气加热浴室的改造。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中在热泵蒸发器环节采用太阳能加热空气作为低温热源，设备成本高，或者是在对公共浴室废热进行利用中只提出了热泵热水方案，没有提及与太阳能结合的方案的不足而提出一种基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，其特征在于，安装在房顶的太阳能加热器1与第一集水箱2连通，第一集水箱2连通与太阳能辅助加热器3连接，太阳能辅助加热器3分别连接浴室水喷头5和与水源热泵供热器I的换热器并联；废热水收集槽6设置在浴室水喷头5下面；并与废水预处理器7连接，第二集水箱2分别与废水预处理器7和水源热泵供热器I连接。
所述水源热泵供热器I的换热器还和热风机4连接。
所述太阳能辅助加热器为电加热器或燃气加热器。
所述在太阳能中央供热浴室系统中的太阳能加热器1出口管道、太阳能辅助加热器3出口管道、水源热泵供热器I出口管道和第二集水箱8后管道均装有温度传感器和水流量传感器；在废水预处理器7后管道处装有水质监测传感器；在第一集水箱2和第二集水箱8的内壁上装有水位传感器；各传感器分别与CPU连接。
本实用新型的优、特点主要体现在：
第一，是应用于太阳能中央供热浴室的大型废水废热利用系统，系统的整个运行有传感器监测参数并反馈到中央CPU控制器，以监控整个系统的工作状况，实现统筹运行，高效节能；
第二，太阳能加热器后配备有功能并联的电加热器(或燃气加热器)和水源热泵供热器，用以解决系统的启动问题；
第三，水源热泵供热器在系统中的主要功能为利用废热水中的热补偿加热已被太阳能热水器加热过的热水，并且还可对更衣室等处起到空调供暖的作用；
第四，两个集水箱起到缓冲水流，保障水流量的均匀，这是适合大型公共浴室的措施。
第五，采用大型公共浴室的废热水作为热源，根据高校浴室使用情况调研，在浴室使用高峰期，水量很均匀，且高峰期持续时间长达3个小时以上，规律集中。这就为供给水源热泵的水量的稳定提供了保障，且废热水温度较高，多稳定在30～35℃区间，使热泵制热COP能达到较高水平。
附图说明
图1为太阳能中央供热浴室系统示意图。
图2为图1的智能控制系统示意图。
具体实施方式
本实用新型为一种基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，下面结合附图对本实用新型予以说明。
图1中，安装在房顶的太阳能加热器1与第一集水箱2连通，第一集水箱2连通与太阳能辅助加热器3(电加热器或燃气加热器)连接，太阳能辅助加热器3分别连接浴室水喷头5和与水源热泵供热器I的换热器并联；该换热器还和热风机4连接。废热水收集槽6设置在浴室水喷头5下面；并与废水预处理器7连接，第二集水箱2分别与废水预处理器7和水源热泵供热器I连接。
图2中，在所述太阳能中央供热浴室系统中的太阳能加热器1出口管道、太阳能辅助加热器3出口管道、水源热泵供热器I出口管道和第二集水箱8后管道装有温度传感器及水流量传感器；在废水预处理器7后管道处装有水质监测传感器；在第一集水箱2、第二集水箱8的内壁上装有水位传感器，上述各传感器及水泵、水源热泵分别与CPU连接。
系统运行原理描述如下：自来水先进入房顶太阳能加热器1加热到一定的温度，随后进入水源热泵供热器I中补偿加热，或太阳能加热器1中储存的已加热到一定温度的水流入水源热泵供热器I中补偿加热；用户使用热水后，废热水自废水收集槽6流过废水预处理器7，废水预处理器7由若干重滤网组成，拆装简单，便于清洗，其将废热水中的固体杂志颗粒除去，以便管路的畅通和水源热泵供热器I功能的稳定实现；废热水其后进入集水箱8，在水箱中能存有一定的水量以缓冲水流，保障系统水流量的均匀；系统此时稳定运行，废热水流量稳定且充足，集水箱8后的管道处的水流量传感器检测到稳定、充足的水流量，将信息反馈给中央CPU控制器，中央CPU控制器不发出控制信号，此时继续水源热泵供热器I的稳定运行；废热水随后被送入水源热泵供热器I中，水源热泵供热器I从废热水中吸热，一方面补偿加热热水，另一方面，加热风机4从室外引入的冷空气，对更衣室等处起到空调供暖的作用；浴室使用高峰期过后，浴室的使用渐入尾声时，集水箱8中的水位检测传感器检测到低水位，其后管道等处的水流量传感器检测到废水流量低，此时，中央CPU控制器关闭水源热泵供热器I，开启太阳能伴侣加热器3；集水箱8后管道等处的水流量传感器检测到废水流量为零时，中央CPU控制器关闭系统一切用电设备，系统本日的运行结束。
最后，可将废水收集，进行处理成为中水后，可应用于空调用水、冲厕等低端用水环节。

Claims (4)

1.一种基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，其特征在于，安装在房顶的太阳能加热器(1)与第一集水箱(2)连通，第一集水箱(2)与太阳能辅助加热器(3)连接，太阳能辅助加热器(3)分别连接浴室水喷头(5)和与水源热泵供热器(I)的换热器并联；废热水收集槽(6)设置在浴室水喷头(5)下面；并与废水预处理器(7)连接，第二集水箱(2)分别与废水预处理器(7)和水源热泵供热器(I)连接。
2.根据权利要求1所述基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，其特征在于，所述水源热泵供热器(I)的换热器还和热风机(4)连接。
3.根据权利要求1所述基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，其特征在于，所述太阳能辅助加热器为电加热器或燃气加热器。
4.根据权利要求1所述基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统，其特征在于，所述在太阳能中央供热浴室系统中的太阳能加热器(1)出口管道、太阳能辅助加热器(3)出口管道、水源热泵供热器(I)出口管道和第二集水箱(8)后管道均装有温度传感器和水流量传感器；在废水预处理器(7)后管道处装有水质监测传感器；在第一集水箱(2)、第二集水箱(8)的内壁上装有水位传感器；各传感器分别与CPU连接。
CN 201120128572 2011-04-27 2011-04-27 基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统 Expired - Fee Related CN202056963U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201120128572 CN202056963U (zh) 2011-04-27 2011-04-27 基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201120128572 CN202056963U (zh) 2011-04-27 2011-04-27 基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202056963U true CN202056963U (zh) 2011-11-30

Family

ID=45016937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201120128572 Expired - Fee Related CN202056963U (zh) 2011-04-27 2011-04-27 基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202056963U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104728917A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 上海船厂船舶有限公司 浴室自动供水系统及其控制方法
CN105157099A (zh) * 2015-09-02 2015-12-16 张林平 热水供给系统
CN110160265A (zh) * 2019-05-07 2019-08-23 天普新能源科技有限公司 一种公共浴室全余热回收系统
CN114739113A (zh) * 2022-06-15 2022-07-12 烟台东德实业有限公司 一种热管理系统及方法
CN115218265A (zh) * 2022-07-20 2022-10-21 中国建筑西北设计研究院有限公司 一种进行数据采集的污水源热泵系统
CN118125613A (zh) * 2024-05-06 2024-06-04 青岛能安恒信科技有限公司 一种污水处理厂能源利用控制装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104728917A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 上海船厂船舶有限公司 浴室自动供水系统及其控制方法
CN104728917B (zh) * 2013-12-18 2017-10-13 上海船厂船舶有限公司 浴室自动供水系统及其控制方法
CN105157099A (zh) * 2015-09-02 2015-12-16 张林平 热水供给系统
CN110160265A (zh) * 2019-05-07 2019-08-23 天普新能源科技有限公司 一种公共浴室全余热回收系统
CN114739113A (zh) * 2022-06-15 2022-07-12 烟台东德实业有限公司 一种热管理系统及方法
CN115218265A (zh) * 2022-07-20 2022-10-21 中国建筑西北设计研究院有限公司 一种进行数据采集的污水源热泵系统
CN118125613A (zh) * 2024-05-06 2024-06-04 青岛能安恒信科技有限公司 一种污水处理厂能源利用控制装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202056963U (zh) 基于热泵利用废水余热的太阳能中央供热浴室系统
CN201852361U (zh) 一种矿井回风源热泵系统
CN202004690U (zh) 光伏发电供热系统
CN202008185U (zh) 太阳能空气源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统
CN102022773A (zh) 回收洗澡水余热的二氧化碳热泵热水器
CN201093643Y (zh) 新型太阳能辅助地源热泵空调系统装置
CN201637193U (zh) 一种多热源的热泵系统
CN201935350U (zh) 空调冷凝水循环再利用装置
CN202083020U (zh) 太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统
CN105115167A (zh) 利用太阳能集热系统耦合水源热泵热回收供水的复合系统
CN205066178U (zh) 利用太阳能集热系统耦合水源热泵热回收供水的复合系统
CN203364460U (zh) 一种空气源热泵辅助太阳能热水装置
CN202008184U (zh) 电即热式太阳能供热供暖系统
CN201583050U (zh) 家用型太阳能地源热泵一体化热水空调装置
CN201396836Y (zh) 分户式太阳能集中供热装置
CN202008179U (zh) 一种即热式太阳能综合供暖供热系统
CN102162652A (zh) 一种即热式太阳能综合供暖供热系统
CN104110820A (zh) 太阳能热水与锅炉余热回收耦合梯级利用的方法和装置
CN202853011U (zh) 全热回收型加热加湿新风机组
CN203533876U (zh) 一种污水源直排式空调热泵系统
CN205448405U (zh) 一种空气源水源双热源机组
CN102168869A (zh) 电即热式太阳能供热供暖系统
CN202008190U (zh) 太阳能、空气源及电能互补使用的供热供暖系统
CN203657268U (zh) 一种带喷淋除尘的直接蒸发式矿井回风源热泵系统
CN202692460U (zh) 分体式太空能热水器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111130

Termination date: 20130427