CN209672448U - 一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统 - Google Patents

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赵晓璇
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Abstract

本实用新型公开了一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,包括中空的浴室,浴室的底部废水出口与一个污水排阻机的废水进水口相连通;污水排阻机的过滤水出口与中空的废水箱相连通;废水箱内具有第一板式换热器;第一板式换热器内包括第一换热盘管;第一换热盘管右端的进水口与外部冷水源相连通,第一换热盘管左端的出水口与一个第二板式换热器的进水口相连通;第二板式换热器与太阳能集热器相连接;第二板式换热器的出水口与热水箱的第一进水口相连通;热水箱的第一出水口与浴室的热水进口相连通。本实用新型公开的供热系统,能够有效地将浴室的废水余热进行回收、循环利用,节约宝贵的能源,具有良好的节能减排效果。

Description

一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统
技术领域
本实用新型涉及余热利用技术领域,特别是涉及一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统。
背景技术
目前,为了缓解能源紧缺形式日益紧张,增强国家能源可持续发展能力,国家大力倡导可再生能源的建设,节能减排,这些问题已成为当今全球关注的焦点。
在积极开发新能源的同时,基于各种能源利用方式和领域的互补性,也越来越重视多种能源的综合利用。热泵技术在余废热回收、低位能源的有效利用、环保与节能、运行经济性等方面具有非常明显的优势;而作为一次能源的太阳能利用,更是零耗能零污染绿色环保,具有广阔的发展空间和市场前景。
据调查,公共浴室的热水使用具有用水量大、使用时间集中的特点。洗浴热水温度一般为42~45℃,波动小于±1℃,废水排出时温度一般多在32~35℃,因此,洗浴热水的热量利用只占加热自来水所需热量的22%,其余78%的热量则被排放掉。鉴于废水中所含的高于环境温度的热量被浪费,如果对其进行余热回收,将具有较大的经济价值与节能减排效益。
另外,目前我国许多大、中城市已明令禁止使用小吨位的燃煤锅炉,这对于大多数以小吨位燃煤锅炉为热源供应源的洗浴中心等场所而言,意味着将丧失掉燃煤成本低的优势,运行成本将大大提高。因此,寻求技术可行、运行成本低的新的加热洗浴热水的热源,是势在必行的。特别是,如果能够将洗浴废水中的余热加以回收,用于加热洗浴用热水,无疑是一种变废为宝的节能方式。
但是,目前还没有一种技术,其能够有效地将浴室的废水余热进行回收、循环利用,节约宝贵的能源,具有良好的节能减排效果。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其能够有效地将浴室的废水余热进行回收、循环利用,节约宝贵的能源,具有良好的节能减排效果,有利于推广应用,具有重大的生产实践意义。
为此,本实用新型提供了一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,包括中空的浴室,所述浴室的底部废水出口与一个污水排阻机的废水进水口相连通;
所述污水排阻机的过滤水出口与一个中空的废水箱相连通;
所述废水箱内具有第一板式换热器;
第一板式换热器内包括第一换热盘管;
第一换热盘管右端的进水口与外部冷水源相连通,第一换热盘管左端的出水口与一个第二板式换热器的进水口相连通;
第二板式换热器与太阳能集热器相连接;
第二板式换热器的出水口与一个热水箱的第一进水口相连通;
所述热水箱的第一出水口与所述浴室的热水进口相连通。
其中,所述热水箱的第一出水口的高度,高于所述浴室的热水进口的高度。
其中,所述太阳能集热器为全玻璃真空管太阳能集热器。
其中,所述热水箱的出水口与所述浴室的热水进口之间具有的连接管道上,设置有第二阀门。
其中,还包括热泵机组;
所述热泵机组包括:冷凝器、压缩机和热泵蒸发器,其中:
冷凝器的进水口通过第一阀门与热水箱的第二出水口相连通;
冷凝器的出水口与热水箱的第二进水口相连通;
冷凝器的制冷剂出口通过节流阀与热泵蒸发器的制冷剂进口相连通;
热泵蒸发器的制冷剂出口与压缩机的制冷剂进口相连通;
压缩机的制冷剂出口与冷凝器的制冷剂进口相连通;
热泵蒸发器的出水口通过一个循环水泵与一个铜盘管换热器右端的第一进水口相连通;
铜盘管换热器位于所述废水箱里面;
铜盘管换热器左端的第一出水口与热泵蒸发器的进水口相连通。
其中,第一板式换热器内还包括第二换热盘管;
所述第二换热盘管与铜盘管换热器相连通。
其中,所述热泵机组还包括一个板翅式换热器;
所述板翅式换热器设置在所述冷凝器与热水箱之间的连接管道上;
所述板翅式换热器的旁边设置有一个引风机,所述引风机通过中空的引风管道与浴室相连通;
所述引风管道的出口位于浴室内的预设位置。
由以上本实用新型提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本实用新型提供了一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其能够有效地将浴室的废水余热进行回收、循环利用,节约宝贵的能源,具有良好的节能减排效果,有利于推广应用,具有重大的生产实践意义。
此外,对于本实用新型提供的能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其能够充分利用浴室排放废水与供应热水同步的特点,将回收的热量及时用于加热洗浴用水,充分满足人们的日常洗浴用水需求。
另外,对于本实用新型提供的能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其还可以充分利用太阳能以及热泵机组,保证在人们在洗浴时所需要的温度,更好地满足人们的洗浴用水需求。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统的结构示意图;
图中,1为浴室,2为污水排阻机,3为废水箱,41为第一板式换热器,42为第二板式换热器;
5为铜盘管换热器,6为热泵蒸发器,7为压缩机,8为冷凝器
9为节流阀10为太阳能集热器,111为第一阀门,112为第二阀门,12为热水箱,13为循环水泵。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1,本实用新型提供了一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,包括中空的浴室1,所述浴室1的底部废水出口与一个污水排阻机2的废水进水口相连通(通过中空的管道);
所述污水排阻机2的过滤水出口与一个中空的废水箱3相连通;
所述废水箱3内具有第一板式换热器41;
第一板式换热器41内包括第一换热盘管411;
第一换热盘管411右端的进水口与外部冷水源相连通,第一换热盘管411左端的出水口与一个第二板式换热器42的进水口相连通;
第二板式换热器42与太阳能集热器10相连接,太阳能集热器10用于将采集的热量传递给第二板式换热器42;
第二板式换热器42的出水口与一个热水箱12的第一进水口相连通;
所述热水箱12的第一出水口与所述浴室1的热水进口相连通。
基于以上技术方案,本实用新型提供的供热系统,能够回收利用洗浴废水的余热,并且充分利用太阳能,对回收的水进行二次升温,保证用户对水温的需求。
需要说明的是,在本实用新型中,污水防阻机2,用于净化洗浴废水。其为现有的、成熟的技术装置,在此不展开表述。
需要说明的是,第二板式换热器42与太阳能集热器之间的连接方式,为现有太阳能热水系统常用的连接方式,在此不展开表述。
在本实用新型中,具体实现上,所述外部冷水源可以为自来水管道,也可以为预先存储有冷水的水箱,还可以是其他能够大量冷水的装置。
在本实用新型中,具体实现上,所述热水箱12的第一出水口的高度,优选为高于所述浴室1的热水进口的高度,从而可以有效利用重力的作用,对水进行增压,更好保证用水的效果。
在本实用新型中,具体实现上,所述热水箱12的出水口与所述浴室1的热水进口之间具有的连接管道上,设置有第二阀门112,用于控制水流的导通或者断开。
在本实用新型中,具体实现上,所述太阳能集热器10可以为现有任意一种性能优良的太阳能集热器,其上具有多个太阳能集热板。
具体实现上,所述太阳能集热器10优选为全玻璃真空管太阳能集热器。
需要说明的是,对于本实用新型,任意两个相互连通的部件之间是通过一段中空的管道相连通。
在本实用新型中,具体实现上,所述废水箱3上设置有废水进口和废水出口;
所述废水箱3的废水进口与所述污水排阻机2另一端的过滤水出口相连通;
所述废水箱3的废水出口上安装有出水阀门,以便于定期向外部排出废水箱中完全冷却的水。
在本实用新型中,具体实现上,为了在阴雨天气或者太阳能辐射不足的情况下,也能够保证回收利用的水的水温,本实用新型还包括热泵机组;
所述热泵机组包括:冷凝器8、压缩机7和热泵蒸发器6,其中:
冷凝器8的进水口通过第一阀门111与热水箱12的第二出水口相连通;
冷凝器8的出水口与热水箱的第二进水口相连通;
冷凝器8的制冷剂出口通过节流阀9与热泵蒸发器6的制冷剂进口相连通;
热泵蒸发器6的制冷剂出口与压缩机7的制冷剂进口相连通;
压缩机7的制冷剂出口与冷凝器8的制冷剂进口相连通;
热泵蒸发器6的出水口通过一个循环水泵13与一个铜盘管换热器5右端的第一进水口相连通;
铜盘管换热器5位于所述废水箱3里面;
铜盘管换热器5左端的第一出水口与热泵蒸发器6的进水口相连通。
需要说明的是,对于本实用新型,其将在废水箱3中的具有一定温度的废水作为热泵机组的低温热源,通过热泵机组的制热运行,再次加热洗浴用水到洗浴所需温度并存于热水箱中,为浴室提供热水
具体实现上,为了增强铜盘管换热器5的换热效果,第一板式换热器41内还包括第二换热盘管412;
所述第二换热盘管412与铜盘管换热器5相连通,具体为:铜盘管换热器5的左右两端还分别具有第二出水口和第二进水口,所述铜盘管换热器5左右两端的第二出水口和第二进水口,分别与第二换热盘管412相连通。
具体实现上,为了在冬天可以加热浴室1内的空气,进行供热,并且可对空气进行杀菌干燥,可以为浴室创造洁净温暖的洗浴环境。本实用新型的所述热泵机组还包括一个板翅式换热器,其可以作为空调使用;
所述板翅式换热器设置在所述冷凝器8与热水箱12之间的连接管道上;
所述板翅式换热器的旁边(例如正上方或者正左侧等方位)设置有一个引风机,所述引风机通过中空的引风管道与浴室1相连通;
所述引风管道的出口位于浴室1内的预设位置。
因此,通过板翅式换热器的使用,可以为浴室1的空气进行加热,达到洗浴供暖一体化的效果。
需要说明的是,在本实用新型中,第一板式换热器41的作用是利用洗浴废水与冷水间的温差,对洗浴废水和洗浴冷水进行直接热交换,对洗浴废水余热进行直接利用预热冷水;然后,预热后的冷水送到第二板式换热器42,通过太阳能集热器10,利用太阳能对预热后的洗浴冷水进行再次加热,进一步提升水温到洗浴温度,随后送到热水箱12。为了保证阴雨天气洗浴用水的正常供应,冷凝器8、压缩机7、热泵蒸发器6和节流阀9组成了一个小型的热泵循环系统,在阴雨天气时,采用热泵对热水箱12中的洗浴用水进行加热,使其达到洗浴用水的温度。热泵系统的低品位热量由热泵蒸发器6、循环水泵13和铜盘管换热器5组成的回路提供,而这个回路的热量来自于铜盘管换热器5与洗浴废水的换热。
需要说明的是,对于本实用新型提供的能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,浴室可以产生约为32℃左右的废水,废水通过污水防阻机2将废水中的杂质进行过滤,然后进入废水箱3中,通过置于废水箱3中的第一板式换热器41,将冷水与废水进行第一次换热,使得冷水的问题第一次得到一定的提升;
同时,通过内置于废水箱3中的铜盘管换热器5,可以将热泵蒸发器6内制冷剂工质提升至蒸发温度(通过与过滤后的废水进行换热),从而启动热泵机组的循环工作。
对于本实用新型,在夏天时,经第一次加热的冷水,流经全玻璃真空管的太阳能集热器10,从而对水进行第二次加热,使得水的温度达到洗浴用水所需要的温度并存于热水箱12中,能够为浴室1提供洗浴用的热水
而在冬天时,经第一次加热的冷水,流经全玻璃真空管的太阳能集热器10,第二次加热水到一定温度,若温度不足达不到洗浴的温度要求,则再经热泵机组的工作循环,将水进行第三次加热,加热至洗浴用水所需的温度,并存于热水箱12中,从而在基本上,能够在任何情况下都能保证对浴室1所需热水的供应。
此外,在阴雨天气或者太阳能辐射不足的情况下,太阳能集热器10不足以将冷水提高至洗浴所需温度,则也可以启用热泵机组进行循环工作,进行第三次加热,能够将水温提升至洗浴温度。
需要说明的是,对于本实用新型,通过空气循环,在冬季可以利用热泵机组,来对澡堂空气加热,在夏季,利用热泵机组进行制冷,对室内空气进行杀菌干燥。
与现有技术相比较,对于本实用新型提供的能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其具有以下的有益技术效果:
1、利用对浴室排出的洗浴用水进行梯级加热,充分利用了可再生能源如太阳能及废热,完全摆脱了对传统化石能源如煤、天然气的依赖,使用热泵更是大大节省了能源的损耗,减少了二氧化碳等废气的排放,具有环境友好性,响应了国家可持续发展的最新政策。
2、因为对能源进行梯级运用,能量匹配更好,综合利用太阳能及热泵共同加热,提高了冷水的加热效率;
3、通过运用本实用新型,无需额外使用燃料,降低环境热污染,节能绿色环保;
4、本实用新型通过有效回收洗浴废水余热,并对其再次利用,减少传统能源的损耗,提高经济效益,降低洗浴成本,环保节能减排;
5、本实用新型可以为浴室进行恒温的热水供应,不会出现供水温度过高或过低的问题。
6、本实用新型的结构设计科学合理,效率高,节能环保,能够广泛的应用到各种集中大量用水的洗浴中心,酒店,高校等,能够减少人们对洗浴设备的投资。
综上所述,与现有技术相比较,本实用新型提供的一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其能够有效地将浴室的废水余热进行回收、循环利用,节约宝贵的能源,具有良好的节能减排效果,有利于推广应用,具有重大的生产实践意义。
此外,对于本实用新型提供的能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其能够充分利用浴室排放废水与供应热水同步的特点,将回收的热量及时用于加热洗浴用水,充分满足人们的日常洗浴用水需求。
另外,对于本实用新型提供的能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其还可以充分利用太阳能以及热泵机组,保证在人们在洗浴时所需要的温度,更好地满足人们的洗浴用水需求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种能够利用太阳能与洗浴废水余热的供热系统,其特征在于,包括中空的浴室(1),所述浴室(1)的底部废水出口与一个污水排阻机(2)的废水进水口相连通;
所述污水排阻机(2)的过滤水出口与一个中空的废水箱(3)相连通;
所述废水箱(3)内具有第一板式换热器(41);
第一板式换热器(41)内包括第一换热盘管(411);
第一换热盘管(411)右端的进水口与外部冷水源相连通,第一换热盘管(411)左端的出水口与一个第二板式换热器(42)的进水口相连通;
第二板式换热器(42)与太阳能集热器(10)相连接;
第二板式换热器(42)的出水口与一个热水箱(12)的第一进水口相连通;
所述热水箱(12)的第一出水口与所述浴室(1)的热水进口相连通。
2.如权利要求1所述的供热系统,其特征在于,所述热水箱(12)的第一出水口的高度,高于所述浴室(1)的热水进口的高度。
3.如权利要求1所述的供热系统,其特征在于,所述太阳能集热器(10)为全玻璃真空管太阳能集热器。
4.如权利要求1所述的供热系统,其特征在于,所述热水箱(12)的出水口与所述浴室(1)的热水进口之间具有的连接管道上,设置有第二阀门(112)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的供热系统,其特征在于,还包括热泵机组;
所述热泵机组包括:冷凝器(8)、压缩机(7)和热泵蒸发器(6),其中:
冷凝器(8)的进水口通过第一阀门(111)与热水箱(12)的第二出水口相连通;
冷凝器(8)的出水口与热水箱的第二进水口相连通;
冷凝器(8)的制冷剂出口通过节流阀(9)与热泵蒸发器(6)的制冷剂进口相连通;
热泵蒸发器(6)的制冷剂出口与压缩机(7)的制冷剂进口相连通;
压缩机(7)的制冷剂出口与冷凝器(8)的制冷剂进口相连通;
热泵蒸发器(6)的出水口通过一个循环水泵(13)与一个铜盘管换热器(5)右端的第一进水口相连通;
铜盘管换热器(5)位于所述废水箱(3)里面;
铜盘管换热器(5)左端的第一出水口与热泵蒸发器(6)的进水口相连通。
6.如权利要求5所述的供热系统,其特征在于,第一板式换热器(41)内还包括第二换热盘管(412);
所述第二换热盘管(412)与铜盘管换热器(5)相连通。
7.如权利要求5所述的供热系统,其特征在于,所述热泵机组还包括一个板翅式换热器;
所述板翅式换热器设置在所述冷凝器(8)与热水箱(12)之间的连接管道上;
所述板翅式换热器的旁边设置有一个引风机,所述引风机通过中空的引风管道与浴室(1)相连通;
所述引风管道的出口位于浴室(1)内的预设位置。
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