CN202188696U

CN202188696U - 污水源热泵系统

Info

Publication number: CN202188696U
Application number: CN2011202601404U
Authority: CN
Inventors: 杨茂华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-07-21

Abstract

本实用新型公开了一种废热能源再利用领域的污水源热泵系统，包括依次相连通的污水换热器、热泵机组、风机盘管，污水在污水泵的作用下在污水渠和污水换热器之间循环，将热能传递给在污水换热器和热泵机组之间循环的中介水，中介水又将热能传递给在热泵机组和风机盘管之间循环的系统水，中介水在中介泵的作用下循环，系统水在系统水泵的作用下循环，热泵机组包括依次连通的蒸发器、压缩机、油分离器、冷凝器，污水泵、中介泵、系统水泵分别通过变频器连接到中央控制器上。本实用新型的污水源热泵系统将污水作为热源供人们日常使用，既减少了资源浪费，又减少了能源消耗，且经济环保；采用特殊的引退水装置，使得热泵系统的使用不受污水排量的限制。

Description

污水源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及废热能源再利用领域，尤其涉及一种污水源热泵系统。

背景技术

我国北方地区，冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高，节能和节省运行费用效果显著。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水源热泵系统，进一步的，本实用新型的污水源热泵系统不受污水排量的限制。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的污水源热泵系统，包括依次相连通的污水换热器、热泵机组、风机盘管，所述的污水换热器通过引退水装置连接污水渠，所述的热泵机组包括依次相连通的蒸发器、压缩机、油分离器、冷凝器，所述冷凝器通过回热器和所述蒸发器相连通，所述的回热器还通过气体通道和所述压缩机相连通，所述污水换热器和所述蒸发器相连通，所述风机盘管和所述冷凝器相连通，在污水换热器和污水渠连接的引水通道上设置有污水泵，在所述污水换热器和所述蒸发器的连接的上水通道上设置有中介泵，在所述风机盘管和所述冷凝器的连接的上水通道上设置有系统水泵，还包括中央控制器，所述的污水泵、中介泵、系统水泵分别通过变频器连接到所述的中央控制器上。

优选的，所述的引退水装置包括蓄能池、用于从污水渠中汲水的一次污水泵，所述的一次污水泵通过一次污水管连接到所述蓄能池；还包括用于向所述污水换热器供水的二次污水泵，二次污水泵通过二次污水管和污水换热器相连通；还包括污水换热器的回水引回污水渠的污水退水管，所述的污水退水管的两端分别和所述的污水换热器、污水渠连通。

优选的，还包括防阻机，所述的防阻机安装在所述一次污水泵和污水渠之间的管道上。

优选的，在所述的蓄能池内设置有水位感应器，该水位感应器控制一次污水泵的启闭。

优选的，在所述的蓄能池上还连接有和退水管相通的溢水管，在所述的溢水管上设置有感应排水阀。

优选的，在所述溢水管、退水管的连接点和污水源热泵系统的污水换热器之间的污水退水管上设置有向污水渠排水的单向阀。

优选的，所述的蒸发器采用喷淋降膜式蒸发器。

优选的，所述的压缩机采用半封闭大型化螺杆压缩机。

本实用新型的原理如下：冬季通过污水专用换热器中介水从污水中换取大量热量，带有热量的中介水进入蒸发器中热量被制冷剂吸收，中介水通过循环泵动力的在蒸发器和换热器之间循环。在蒸发器中制冷剂吸收了中介水的热量，发生相变——由液体变成气体吸收了大量的热量(80％的能量)；制冷剂气体通过压缩机的压缩，使制冷剂变成高压气体，这时压缩机消耗少量的电能(20％的能量)，高压气体在冷凝器中冷凝释放热量(100％的能量)，制冷剂变为液体，通过节流机构的节流、降压后回到蒸发器中，再次蒸发循环；热量(100％的能量)全部被系统水吸收，用于采暖和生活热水用户需求。夏季制冷与冬季循环正好相反，将室内的热量通过热泵机组和换热器转移到污水中，消耗少量电能，同时获得免费生活热水。

本实用新型的有效益效果如下：

本实用新型的污水源热泵系统可以将污水作为热源供人们日常使用，即减少了资源浪费，又减少了能源消耗，且经济环保；采用特殊的引退水装置，使得热泵系统的使用不受污水排量的限制。

附图说明

图1为本实用新型的总结构示意图；

图2为本实用新型的引退水部分结构示意图；

图3为本实用新型的污水源热泵污水循环、中介循环部分设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进一步进行说明。

参见附图1，本实用新型的污水源热泵系统通过三个循环：污水循环、中介循环、末端循环将污水中的热能传递给系统水，具体包括污水换热器8、热泵机组14、风机盘管16，污水换热器8通过引退水装置连接污水渠1。

引退水装置可以由图1所示设置在引水管道上的污水泵17、取水井18组成，作为引退水装置的另一个实施例，参见附图2，包括用于从污水渠1中汲水的一次污水泵3，在一次污水泵3和污水渠1之间连通的管道上设置有防阻机2，当然防阻机2在其他一些实施例中也可以不用设置，一次污水泵3通过一次污水管4将污水送入蓄能池5，蓄能池5中的污水通过二次污水泵6、二次污水管7被送入污水源热泵系统的污水换热器8，污水换热器8通过污水退水管10连接到污水渠1，将换热后的污水通过污水退水管10送回污水渠1中。在本实施例中的蓄能池5中设置有水位感应器9，水位感应器9能够控制一次污水泵3的启闭。在本实施例中的蓄能池5上还连接有溢水管，在溢水管上设置有感应排水阀12，用于蓄水池的二次溢水，为了防止蓄水池的通过感应排水阀12溢出的二次溢水倒流，在污水退水管10上设置单项阀11，使污水只能按照从污水换热器8至污水渠1的方向流动。

参见附图3，热泵机组包括依次相连通的蒸发器19、压缩机20、油分离器21、冷凝器22，冷凝器22通过回热器23和蒸发器19相连通，回热器23还通过气体通道和压缩机20相连通，污水换热器8和蒸发器19相连通，风机盘管16和冷凝器22相连通，在污水换热器8和蒸发器19的连接的上水通道上设置有中介泵13，在风机盘管16和冷凝器22的连接的上水通道上设置有系统水泵15，还包括中央控制器，污水泵17、中介泵12、系统水泵15分别通过变频器连接到中央控制器上。

本实用新型的污水换热器采用哈尔滨工大金涛科技股份有限公司生产的JTHP-HR型换热器，该换热器根据污水的特点，特殊设计了换热器的内部结构，无需任何前置水处理，即可通过污水中任意大小的悬浮物或颗粒。该换热器具有结构紧凑，效率高，抗污染，容易清洗维护的优点，是污水源热泵系统最合理、最有效的换热方式之一。

本实用新型的压缩机选用压缩比(Vi)合理的半封闭大型化螺杆压缩机，确保水源热泵主机运行过程中不发生“过压缩”或“欠压缩”现象所引的耗电量增大的问题。采用液态冷媒对压缩机马达进行冷却，保证其在恒温状态下的稳定工作，延长其使用寿命。大型化的螺杆压缩机单压缩机的额定制热量达到2117KW。

本实用新型中的蒸发器采用世界领先级的喷淋式蒸发器，提升机组蒸发温度，有效提高机组能效比。专项技术的喷淋式内部结构设计，合理的蒸发空间，降低蒸发阻力，配有喷淋式专用之内外强化蒸发管，提高换热性能。

本实用新型的热泵系统可以按照工程实际情况借助变频器选择性地对系统水泵、中介水泵、污水泵及卫生热水泵的转速进行调节，从而使热泵主机输出功率与水泵转速相匹配，有效节约电能。

本实用新型图2中所示实施例使用时的运行过程如下：污水源热泵系统启动后，二次污水泵6将蓄能池5中的污水抽入到热能采集器8中，污水中热量提起后，通过污水退水管排入到污水渠(干渠或支渠)1中。当蓄能池5中的水位降低到设定水位时，通过水位感应器9自动启动一次污水泵2从污水渠1中抽污水到蓄能池，当蓄能池达到设定水位时，一次污水泵自动停止运转。感应排水阀12为蓄能池做二次溢水。单向阀11在二次溢水时防止倒灌。

蓄能池中的补充数量由最低峰时的污水量和污水源热泵需要的实际量的差值来决定，二次污水量按常规方式计算，确定二次污水量后，在污水渠上采集5天的数据，包括一天24小时的总量、最低峰的流量及时间。确定最低峰的总水量后，按最低峰的时间确定水源热泵系统所需要的总水量，用这个总水量减去最低峰的总水量就得出蓄能池的容积。

Claims

1.污水源热泵系统，包括依次相连通的污水换热器、热泵机组、风机盘管，所述的污水换热器通过引退水装置连接污水渠，其特征在于，所述的热泵机组包括依次相连通的蒸发器、压缩机、油分离器、冷凝器，所述冷凝器通过回热器和所述蒸发器相连通，所述的回热器还通过气体通道和所述压缩机相连通，所述污水换热器和所述蒸发器相连通，所述风机盘管和所述冷凝器相连通，在污水换热器和污水渠连接的引水通道上设置有污水泵，在所述污水换热器和所述蒸发器的连接的上水通道上设置有中介泵，在所述风机盘管和所述冷凝器的连接的上水通道上设置有系统水泵，还包括中央控制器，所述的污水泵、中介泵、系统水泵分别通过变频器连接到所述的中央控制器上。

2.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述的引退水装置包括蓄能池、用于从污水渠中汲水的一次污水泵，所述的一次污水泵通过一次污水管连接到所述蓄能池；还包括用于向所述污水换热器供水的二次污水泵，二次污水泵通过二次污水管和污水换热器相连通；还包括污水换热器的回水引回污水渠的污水退水管，所述的污水退水管的两端分别和所述的污水换热器、污水渠连通。

3.根据权利要求2所述的污水源热泵系统，其特征在于，还包括防阻机，所述的防阻机安装在所述一次污水泵和污水渠之间的管道上。

4.根据权利要求2所述的污水源热泵系统，其特征在于，在所述的蓄能池内设置有水位感应器，该水位感应器控制一次污水泵的启闭。

5.根据权利要求2所述的污水源热泵系统，其特征在于，在所述的蓄能池上还连接有和退水管相通的溢水管，在所述的溢水管上设置有感应排水阀。

6.根据权利要求5所述的污水源热泵系统，其特征在于，在所述溢水管、退水管的连接点和污水源热泵系统的污水换热器之间的污水退水管上设置有向污水渠排水的单向阀。

7.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述的蒸发器采用喷淋降膜式蒸发器。

8.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述的压缩机采用半封闭大型化螺杆压缩机。