CN203036741U - 自来水供热系统 - Google Patents

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    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps

Abstract

本实用新型涉及一种供热系统，具体涉及一种自来水供热系统，提供一种节能环保，并可确保水质的绝对安全的自来水供热系统，采取的技术方案为：自来水供热系统，其包括自来水回路，第二水循环回路，吸热回路，放热负载回路，自来水回路与第二水循环回路通过板式换热器连接，第二水循环回路与吸热回路通过蒸发器连接，吸热回路与放热负载回路通过冷凝器连接，蒸发器与冷凝器形成的热泵，所述的自来水回路的压力大于第二水循环回路的压力，主要应用于建筑用户采暖中。

Description

自来水供热系统
技术领域
本实用新型涉及一种供热系统，具体涉及一种自来水供热系统。 
背景技术
目前，我国主要有以下三种采暖方式，锅炉采暖，热电联产供热，可再生能源的热泵系统，锅炉采暖尽管要淘汰，但还占整个采暖的约60％多，而另外两种方式的状况也令人担忧。 
1、热电联产供热： 
(1)、几乎大多数的热电企业都处于长期亏损状态，原因很简单，煤价上涨过快，煤质下降，热价联动缓慢，热费收缴率低，补贴不到位等因素使然。 
(2)、热源建设和热网负荷不配套，城市建设发展和上两者不配套，造成供热经济性和安全裕度较差。 
(3)、因热网设计不合理，热源温度控制调节性能不佳，及供热负荷不均等原因，造成供热参数不达标，百姓怨声载道。 
(4)、利益矛盾，煤炭价格已与市场接轨，但热价、电价仍然实行政府定价或政府指导价，能源市场化机制尚未形成，而且我认为，这是问题的关键，是个死结无法解开，电价、热价的调价事关民生和社会稳定，没人敢上调价格。 
(5)、耗能大户； 
以2×30万KW热电联产机组为例，它可供1200万平米的住宅采暖，可每年要燃煤219万吨，10年就要消耗煤2190万吨，全国热电厂每年要消耗大量的不能再生的煤炭资源。 
(6)、最大的排放污染源； 
一个2×30万KW热电联产机组，每年要排放二氧化碳130万吨，排放二氧化硫1415吨，还有大量的微尘等污染物，它是环境污染的主要元雄之一。 
(7)、总的热效率较低； 
和原有锅炉采暖相比，它的热效率提高了很多，但是和地源热泵系统相比就低了很多，地源热泵的能效比是4-6，即每消耗1KW的电，至少能产生4KW的热量，而热电联产的热效率是45％，即消耗1KW的燃料，能产生0.45KW的热能。 
(8)、投资大工期长； 
建设一个2×30万KW热电联产机组，国家需投资54亿元。工期也很长。 
(9)、隐患和风险； 
热电厂是以煤为原料来发电和供热的，这本身就有极大的隐患和风险。据国内一家权威杂志《中国能源》2008年第八期的一篇文章说；“煤炭资源可利用的年限仅能维持30年。”因此，不久一个无煤可挖的梦魇时代就将到来，城市也将无热可供。 
2、地源热泵和水源热泵的应用及局限； 
由于国家大力提倡鼓励使用可再生能源，所以，地源热泵、原生污水源热泵、水源热泵在我国许多项目上获得成功应用，尽管所占供热比重估计不足约5％，但已展示出良好发展势头。同时我们也应该看到它存在的一些问题和局限。 
(1)地源热泵方面； 
由于很多项目处于城市繁华地段，可供埋管的空地几乎没有，而且受土质结构影响较大，如土壤的导热系数小，则不可使用土壤换热器，另外，每米工程造价较高，使房地产开发成本增加，因此，开发商也不愿采纳这项技能技术。这也是它的局限之一。 
(2)水源热泵方面； 
我国地下水资源本来就缺乏，一般情况下政府又不审批，而且回灌技术又不过关，所以打井采水的水源热泵技术也难以大面积推广。 
(3)原生污水源热泵、中水源热泵方面； 
相对上面两种情况要好一些，但是，原生污水本身较脏，容易使系统发生堵塞、腐蚀、污染，主要的限制还是它所在位置都处于城市交通主干线上，只能用于道路两旁的建筑，而且，白天和夜间的流量相差较大，这些都限制了它的推广和发展。 
中水源热泵的应用很好，但是它应用的范围较小，只能应用于有中水管经过的地域。 
正如我们前面所讨论过的热电联产是一种过渡性措施，而且它本身还存在很多难以解决的问题，而地源热泵、水源热泵虽好，但也存在很大局限，客观形势需要我们寻找新的采暖能源，而自来水正是一种理想的能源。 
在自来水供热中，人们最担心的是供热是否会影响引用水的水质，因此在保障供热的同时，也要保障饮用水的绝对安全。 
实用新型内容
为克服上述的技术问题，本实用新型提供一种节能环保的，并可确保水质的绝对安全的自来水供热系统。 
为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：自来水供热系统，其包括自来水回路，第二水循环回路，吸热回路，放热负载回路，自来水回路与第二水循环回路通过板式换热器连接，第二水循环回路与吸热回路通过蒸发器连接，吸热回路与放热负载回路通过冷凝器连接，蒸发器与冷凝器形成的热泵，所述的自来水回路的压力大于第二水循环回路的压力。
所述的板式换热器为不锈钢板式换热器，材质304a。 
所述的自来水回路中设置有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接。 
所述的第二水循环回路有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接。所述的热泵具有自动联锁报警系统。 
所述的吸热回路中设置有压缩机。所述的第二水循环回路中设置有循环泵。 
本实用新型与现有技术相比，所具有的有益效果为： 
1、本实用新型自来水回路和第二水循环回路中同时设置有手动点或自动取样点，并且自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接，通过手动和自动取样的双重保护住户的用水安全的，并且自来水回路的压力大于第二水循环回路的压力，在第二水循环的水质下降受到污染时，防止第二水循环回路中的变质渗透自来水回路中，板式换热器为不锈钢板式换热器，材质304a，并且板式换热器和热泵为二类受压容器，在选材、焊接、试压、验收方面也要求从一类受压容器升为二类受压容器，保证不串水、漏水。 
2、本实用新型应用范围最广，凡是有人居住的地方，就要用自来水，有水就有流量，有温差，就可设计自来水水源热泵，进行采暖、制冷、供热水。比太阳能、风能更廉价，且不受自然气候的影响，是全天候的能源。和热电联产的城市集中供热相比，它的耗能是其1/10，零排放。和核电站相比它更安全更可靠。和地源热泵、水源热泵相比平米造价更低。施工难度较小，工期最短。可对旧的高耗能建筑进行大规模的节能改造。 
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图 
图中1为自来水回路、2为第二水循环回路、3为吸热回路、4为放热负载回路、5为板式换热器、6为蒸发器、7为冷凝器、8为热泵、9为压缩机、10为循环泵、11为分水器、12为集水器、13为末端负载。 
具体实施方式
如图1所示，自来水供热系统，其包括自来水回路1，第二水循环回路2，吸热回路3，放热负载回路4，自来水回路1与第二水循环回路2通过板式换热器5连接，第二水循环回路2与吸热回路3通过蒸发器6连接，吸热回路3与放热负载回路4通过冷凝器7连接，所 述的自来水回路1的压力大于第二水循环回路2的压力。 
所述的板式换热器5为不锈钢板式换热器，材质304a。 
所述的自来水回路1中设置有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接。 
所述的第二水循环回路2有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接。 
所述的热泵8具有自动联锁报警系统。 
所述的吸热回路3中设置有压缩机9。 
所述的第二水循环回路2中设置有循环泵10。 
所述的放热负载回路4包括分水器11，集水器12及末端负载13，冷凝器7的流出的水通过分水器11进入末端负载13，末端负载13中的水通过集水器12又回流人冷凝器7。 
由图1可看到，和任何供热系统一样，本实用新型也是按热量平衡，物料平衡的原理来运行的，它由四个封闭的回路组成，第一个是自来水回路1，它是热源回路，通常自来水温度为8-23度，设计使用温差为7°，自来水通过不锈钢板式换热器5，把热量传递给第二水循环回路2，该循环水吸收热量后进入吸热回路3，吸热回路3中的热泵8由蒸发器6、冷凝器7、压缩机9和工质组成的热泵8，它的功能是通过工质的蒸发和冷凝的循环过程，把热量转换传递给放热负载回路4中的水系统，放热负载回路4包括分水器11，集水器12及末端负载13，在通过分水器11将水传递给末端负载13供给住户，在通过集水器12形成回路，其冷凝器7的出水温度可达45度，回水温度为40度，以便实现采暖功能。 
为保证水质的绝对安全，做到万无一失，我们从设备制造、工艺设计、自动联锁报警、水质自动和手动分析取样四个方面设计了6道防线。 
1、第一道防线，要求热泵8主机制造时，对材料、焊接、试压、检验都提高一个级别，使用二类容器，严防工质泄露到二次循环水系统中。 
2、第二道防线，一但出现制冷剂泄露，热泵8主机自身的联锁系统，会自动停机并报警。 
3、第三道防线，在第二水循环回路2有手动点和自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接，人工每天定时分析水样，保证水质的绝对安全，并且也通过自动取样点取样，在通过安装的液相工业色谱检测仪，自动检测水质，发现问题通过自动报警装置自动报警。 
4、第四道防线，不锈钢板式换热器，材质304a，作为压力容器，在选材、焊接、试压、验收方面也要求从一类受压容器升为二类受压容器，保证不串水、漏水。 
5、第五道防线，在自来水回路1中设置有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接，人工每天定时分析水样，保证水质的绝对安全，并且也通过自动取样点取样，在通过安装的液相工业色谱检测仪，自动检测水质，发现问题通过自动报警装置自动报警。 
6、第六道防线，在工艺系统设计时，要保证自来水回路1的水压力要永远大于第二水循环回路2的水压力，这样即便是前面的五道防线同时失效，结果也是第二水循环回路2渗漏到自来水回路1中，受污染的水绝对不会流到自来水回路1中。 
本实用新通过以上六道防线来保证用户供暖的同时也保证用户用水质量的安全。 

Claims (7)

1.自来水供热系统，其包括自来水回路(1)、第二水循环回路(2)、吸热回路(3)、放热负载回路(4)和热泵(8)，热泵(8)包括蒸发器(6)与冷凝器(7)，自来水回路(1)与第二水循环回路(2)通过板式换热器(5)连接，第二水循环回路(2)与吸热回路(3)通过蒸发器(6)连接，吸热回路(3)与放热负载回路(4)通过冷凝器(7)连接，其特征在于，所述的自来水回路(1)的压力大于第二水循环回路(2)的压力。 
2.根据权利要求1所述的自来水供热系统，其特征在于：所述的板式换热器(5)为不锈钢板式换热器，材质304a。 
3.根据权利要求1所述的自来水供热系统，其特征在于：所述的自来水回路(1)中设置有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接。 
4.根据权利要求1所述的自来水供热系统，其特征在于：所述的第二水循环回路(2)有手动点或自动取样点，所述的自动取样点通过液相工业色谱检测仪与自动报警装置连接。 
5.根据权利要求1所述的自来水供热系统，其特征在于：所述的热泵(8)具有自动联锁报警系统。 
6.根据权利要求1所述的自来水供热系统，其特征在于：所述的吸热回路(3)中设置有压缩机(9)。 
7.根据权利要求1所述的自来水供热系统，其特征在于：所述的第二水循环回路(2)中设置有循环泵(10)。 
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