CN202868844U - 模块化辐射换热终端及余热回收辐射管网热泵系统 - Google Patents

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张辉
李华伟
高春来
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Abstract

本实用新型公开了一种余热回收辐射管网热泵系统,包括余热回收系统、辐射换热循环系统;所述余热回收系统包括冷却塔、循环水泵、凝汽器、凝结水泵、除氧器、除氧水泵、锅炉、汽轮机、吸收热泵、地源水泵。本实用新型还包括一种模块化辐射换热终端,由多个辐射换热模块(38)组成,每个换热模块(38)由横向设置的若干个三型共聚丙烯干管(39)、纵向设置的若干个支管(40)及位于干管、支管之间的石膏防护层(41)组成,辐射换热具有高效节能、舒适、无污染、无噪声、模块化组合施工方便等优点,同时辐射换热循环系统还能实现独立除湿功能。

Description

模块化辐射换热终端及余热回收辐射管网热泵系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及余热利用热泵技术及空气调节领域,具体涉及一种余热回收辐射管网热泵系统。
背景技术
[0002] 随着人类生活水平的持续改善,对居住、出行以及生活环境的要求越来越高,对能源的需求量也越来越大,能源危机成为人类面对的一大难题,实现居住环境舒适度的提高同时降低对能源需求量,成为对节能环保技术研发和应用的新要求。目前大量的工业余热都被排放到空气中,不仅污染环境,而且浪费了大量能源。
实用新型内容
[0003] 本实用新型针对目前大量工业余热不能被利用且污染环境的问题,提供一种余热回收辐射管网热泵系统,其利用电厂工业余热回收和地源水采暖制冷,节能降耗,是一种节能、环保、舒适的空气调节系统。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为:
[0005] 一种模块化辐射换热终端,模块化辐射换热终端由多个辐射换热模块组成,每个换热模块由横向设置的若干个三型共聚丙烯干管、纵向设置的若干个支管及位于干管、支管之间的石膏防护层组成;其中,相邻干管的间距为150-170mm,相邻支管间距为35—45mm。
[0006] 相邻干管之间的 间距为165mm,单根干管管径为O 15mm ;相邻支管之间的间距为40mm,单根支管管径为C^mm。
[0007] 模块化换热终端铺设于地面或墙面。
[0008] 一种采用模块化辐射换热终端的余热回收辐射管网热泵系统,它包括余热回收系统,所述的余热回收系统从电厂循环冷却水的废热中回收能量,制取得到29— 34°C的采暖水,并将该采暖水送入辐射换热管网分水器,辐射换热管网分水器连接模块化辐射换热终端,从模块化辐射换热终端流出的采暖水通过集水器I再进入自垂辐射换热调湿柜分水器;所述自垂辐射换热调湿柜分水器出口与自垂辐射换热调湿柜入口相连,所述自垂辐射换热调湿柜出口与集水器II入口相连,集水器II最后将采暖回水再次送入余热回收系统中。
[0009] 所述的余热回收系统包括依次相连接的冷却塔、凝汽器、除氧器、锅炉以及汽轮机,其中汽轮机抽汽口与吸收热泵相连,在吸收热泵中制得29— 34°C采暖水。
[0010] 在所述的余热回收系统中还设有地源热泵,地源热泵的出口连接吸收热泵的入□。
[0011] 所述的自垂辐射换热调湿柜为上下开口长方形箱体,内设空气-水换热管网,空气-水换热管网中间高两端低,并固定在长方形箱体的前后箱板上,箱体端设冷凝水盘,长方形箱体的两侧分别开有进水口、出水口,自垂辐射换热调湿柜设置于空调区域上方。[0012] 本系统供冷时,采用14_18°C地源水直接进入辐射管网系统制冷,不需开启热泵制冷设备,启用除湿功能时开启吸收热泵制取7-12°C冷水进入自垂辐射换热调湿柜进行除湿,与传统空调系统相比综合制冷节能达45%,不启用除湿功能节能达60%,节能效果显著。
[0013] 本实用新型换热采用辐射换热方式,降低了空气换热流动性,减少尘埃污染,冬季不降低空气湿度,不降低空气调节舒适度,本实用新型从1(T20°C的电厂循环冷却水废热中回收热量作为热源,制热进入29-34°C热水进入辐射管网循环系统采暖,该系统环保节能,降低冷却塔漂水损耗,降低循环冷却水上塔流量,减少循环冷却水功耗,回收循环冷却水排空废热,提高电厂能源利用率,降低综合煤耗,采用余热回收,比传统空调热泵系统节能40%,节能显著。本系统采用模块化设计,安装灵活,辐射管网可与地面、墙壁、顶棚随意结合,不占用室内有效空间,方便美观,末端系统没有机械部件,不消耗电能,不产生噪音,安静舒适。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型结构示意图。
[0015] 图2为本实用新型辐射换热模块结构示意图。
[0016] 图3为图2的A-A剖面图。
[0017] 图4为图3的B-B剖面图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图,对本实用新型做进一步说明。
[0019] 如图2、图3、图4所示,一种模块化辐射换热终端14,由多个辐射换热模块38组成,每个换热模块38由横向设置的若干个三型共聚丙烯干管39、纵向设置的若干个支管40及位于干管、支管之间的石膏防护层41组成;其中,相邻干管39的间距为150-170mm,相邻支管间距为35—45mm。
[0020] 更好地,相邻干管39之间的间距为165mm,单根干管管径为O 15mm ;相邻支管之间的间距为40mm,单根支管管径为C>4mm。
[0021] 如图1-图4所示,一种余热回收辐射管网热泵系统,它包括余热回收系统1,所述的余热回收系统I从电厂循环冷却水的废热中回收能量,制取得到29— 34°C的采暖水,并将该采暖水送入辐射换热管网分水器15,辐射换热管网分水器15连接模块化辐射换热终端14,从模块化辐射换热终端14流出的采暖水通过集水器I 13再进入自垂辐射换热调湿柜分水器19 ;所述自垂辐射换热调湿柜分水器19出口与自垂辐射换热调湿柜18入口相连,所述自垂辐射换热调湿柜(18)出口与集水器II 16入口相连,集水器II 16最后将采暖回水再次送入余热回收系统I中。
[0022] 具体地说,本实用新型的系统包括余热回收系统I和辐射管网循环系统20,余热回收系统I包括凝汽器2、凝结水泵4、除氧器5、除氧水泵7、锅炉8、汽轮机10、地源水泵22、冷却塔23、吸收热泵26、循环水泵27、阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、阀门M、阀门N ;所述辐射管网循环系统20包括辐射换热管网集水器13、辐射换热管网分水器15、辐射换热管网14、换热循环泵21、自垂辐射换热调湿柜集水器16、自垂辐射换热调湿柜分水器19、自垂辐射换热调湿柜18、阀门E、阀门F、阀门G、阀门H、阀门1、阀门J、阀门K、阀门L。自垂辐射换热调湿柜18为上下开口长方形箱体32,内设空气-水换热管网33,空气-水换热管网中间高两端低固定在长方形箱体的前后箱板34上,箱体端设冷凝水盘37,长方形箱体的两侧分别开有进水口 35、出水口 36,自垂辐射换热调湿柜18设置于空调区域上方;辐射换热管网14由多个辐射换热模块38组成,换热模块38由间距为165mm管径015的三型共聚丙烯PPR干管39和间距为40mm管径04的支管40以及石膏防护层41组成,辐射换热管网14设置于地面或墙面。
[0023] 凝汽器2凝结水出水口通过管道I 3与除氧器5进水口相连,管道I 3上设置凝结水泵4 ;除氧器5出口通过管道II 6与锅炉8进水口相连,管道II 6上设置有除氧水泵7 ;锅炉8蒸汽出口与汽轮机10进汽口相连,汽轮机10排气口与凝汽器2相连,汽轮机10抽汽口通过蒸汽管道III 12与吸收热泵26相连,蒸汽管道III 12上设有阀门N ;吸收热泵26凝结水出口通过管道IV 31与管道I 3相连;凝汽器2冷却水进出水口通过管道V 24、管道VI 25与冷却塔23相连,管道V 24上设置循环水泵27 ;吸收热泵26蒸发器出水口分两支路,一支路通过阀门A与管道V 24相连,另一支路与阀门E进口相连,吸收热泵26蒸发器进水口分两支路,一支路通过阀门B与管道VII 25相连,另一支路与阀门F出口相连;吸收热泵26冷凝器出水口分两支路,一支路通过阀门C与地源回水相连,另一支路与阀门K进口相连,吸收热泵26冷凝器进水口分两支路,一支路通过阀门D与地源水泵22相连,另一支路与阀门L出口相连;地源水泵22出口分两路,一支路与阀门D相连,另一支路与阀门G相连;阀门E出口分两路,一路与分水器19入口相连,另一路与阀门I出口相连;分水器19出口与自垂辐射换热调湿柜18入口相连,自垂辐射换热调湿柜18出口与集水器16入口相连,集水器16出口与换热循环泵21相连,换热循环泵21出口分两路,一支路与阀门F相连,另一支路与阀门H相连;所述阀门G出口分两路,一路与分水器15入口相连,另一路与阀门K相连;分水器15出口与辐射换热管网14入口相连,辐射换热管网14出口与集水器13入口相连,集水器13出水口分两路,一路与阀门L相连,另一支路与阀门I入口相连;阀门L出口两路,一路与阀门D相连,另一支路与吸收热泵26冷凝器进水口相连;所述阀门K出口与阀门L间设旁通阀J。
[0024] 本实用新型具体工作时,冬季利用利用电厂循环冷却水废热来供暖,冬季制热时,阀门C、D、E、F、G、L、J关闭,其它阀门开启,吸收热泵26通过管道III 12与汽轮机10相连,吸收热泵26以汽轮机10抽汽为驱动,凝结水通过管道IV 31与凝结水管道I 3相连;吸收热泵26蒸发器进口通过阀门B与循环冷却水出水管道VII 25相连,回收1(T20°C的电厂循环冷却水废热中热量,吸收热泵26蒸发器出水口通过阀门A与循环冷却水管道V 24相连;吸收热泵26制取29-34°C采暖水,采暖水流路为:吸收热泵26冷凝器出水口-阀门K-辐射换热管网分水器15-辐射换热管网14-辐射换热管网集水器13-阀门1-自垂辐射换热调湿柜分水器19-自垂辐射换热调湿柜18-自垂辐射换热调湿柜集水器16-换热循环泵21-阀门H-吸收热泵26冷凝器进水口 ;采暖由辐射换热管网和自垂辐射换热调湿柜进行辐射供暖,高效、安静、舒适。
[0025] 本实用新型供冷时,采用14_18°C地源水直接进入辐射管网系统制冷,不需开启热泵制冷设备,启用除湿功能时开启吸收热泵制取7-12°C冷水进入自垂辐射换热调湿柜进行除湿,与传统空调系统相比综合制冷节能达45%,不启用除湿功能节能达60%,节能效果显著。[0026] 夏季利用地源水进行降温,夏季制冷时,阀门A、B、H、1、K关闭,旁通阀J根据流量调节,其它阀门开启,地源水通过地源水泵22将温度14-18 °C地源水一部分通过阀门G送入辐射管网制冷,另一部分通过阀门D同辐射换热管网的出水混合后进入吸收热泵26冷凝器进水口,吸收热泵26冷凝器出水口通过阀门C排出,吸收热泵26吸收自垂辐射换热调湿柜循环水热量制取7-12°C冷水;辐射管网制冷流程:地源水泵22-阀门G-辐射换热管网分水器15-辐射换热管网14-辐射换热管网集水器13-阀门L-吸收热泵26冷凝器进水口,旁通阀J根据流量调节大小;自垂辐射换热调湿柜制冷水流程:吸收热泵26蒸发器出水口 -阀门E-自垂辐射换热调湿柜分水器19-自垂辐射换热调湿柜18-自垂辐射换热调湿柜集水器16-换热循环泵21-阀门F-吸收热泵26蒸发器进水口 ;因冷空气密度大于热空气密度,自垂辐射换热调湿柜18制冷除湿利用调湿柜内冷空气自动垂落,箱内形成负压,热空气自调湿柜上口吸入,换热后变成冷空气再次垂落,形成循环达到制冷目的;自垂辐射换热调湿柜18和所述辐射换热管网14共同作用实现空调区域的夏季空调制冷、空气循环、除湿目的。
[0027] 本实用新型换热采用辐射换热方式,与传统空调末端换热方式相比降低了空气换热流动性,减少尘埃污染,冬季不降低空气湿度,不降低空气调节舒适度。从1(T20°C的电厂循环冷却水废热中回收热量作为热源,制热进入29_34°C热水进入辐射管网循环系统采暖,该系统环保节能,降低冷却塔漂水损耗,降低循环冷却水上塔流量,减少循环冷却水功耗,回收循环冷却水排空废热,提高电厂能源利用率,降低综合煤耗,采用余热回收,比传统空调热泵系统节能40%,节能显著。

Claims (7)

1. 一种模块化辐射换热终端,其特征在于:模块化辐射换热终端(14)由多个辐射换热模块(38)组成,每个换热模块(38)由横向设置的若干个三型共聚丙烯干管(39)、纵向设置的若干个支管(40)及位于干管、支管之间的石膏防护层(41)组成;其中,相邻干管(39)的间距为150—170mm,相邻支管间距为35— 45mm。
2.根据权利要求1所述的模块化辐射换热终端,其特征在于:相邻干管(39)之间的间距为165mm,单根干管管径为Φ15ιήπι ;相邻支管之间的间距为40mm,单根支管管径为Φ4ιήπι。
3.根据权利要求1所述的模块化辐射换热终端,其特征在于:模块化换热终端铺设于地面或墙面。
4. 一种采用模块化辐射换热终端的余热回收辐射管网热泵系统,其特征在于:它包括余热回收系统(1),所述的余热回收系统(I)从电厂循环冷却水的废热中回收能量,制取得到29— 34°C的采暖水,并将该采暖水送入辐射换热管网分水器(15),辐射换热管网分水器(15)连接模块化辐射换热终端(14),从模块化辐射换热终端(14)流出的采暖水通过集水器I (13)再进入自垂辐射换热调湿柜分水器(19);所述自垂辐射换热调湿柜分水器(19)出口与自垂辐射换热调湿柜(18)入口相连,所述自垂辐射换热调湿柜(18)出口与集水器II (16)入口相连,集水器II (16)最后将采暖回水再次送入余热回收系统(I)中。
5.根据权利要求4所述的余热回收辐射管网热泵系统,其特征在于:所述的余热回收系统(I)包括依次相连接的冷却塔(23)、凝汽器(2)、除氧器(5)、锅炉(8)以及汽轮机(10),其中汽轮机(10)抽汽口与吸收热泵(26)相连,在吸收热泵(26)中制得29— 34°C采暖水。
6.根据权利要求5所述的余热回收辐射管网热泵系统,其特征在于:在所述的余热回收系统中还设有地源热泵(22),地源热泵(22)的出口连接吸收热泵(26)的入口。
7.根据权利要求4所述的余热回收辐射管网热泵系统,其特征在于:所述的自垂辐射换热调湿柜(18)为上下开口长方形箱体(32),内设空气-水换热管网(33),空气-水换热管网(33)中间高两端低,并固定在长方形箱体的前后箱板(34)上,箱体端设冷凝水盘(37),长方形箱体的两侧分别开有进水口(35)、出水口(36),自垂辐射换热调湿柜(18)设置于空调区域上方。
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