CN210345928U - 一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，包括污水池，水处理设备，换热器自动清洗装置，第一板式换热器，第二板式换热器，污水源热泵机组，热水箱。其特征是污水池与水处理设备相连，水处理设备与第一板式换热器相连，第一板式换热器与第二板式换热器相连，第二板式换热器与污水源热泵机组相连，污水源热泵机组与热水箱相连。本实用新型优点是：通过两个板式换热器，将污水中的热能高效利用，既节能实用，又能解决环境方面的问题。

Description

一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，属于能源技术领域。

背景技术

浴室用水的温度一般在40～45℃，其产生的废水的温度一般可达30～35℃，直接排放容易造成热污染以及热能的浪费，尤其是专业的浴室、温泉以及高校类，浴室污水排放集中且量较大，浴室能耗不容忽视。如果能够对其废水进行处理并将其热量进行回收，则能够大大降低能耗，并实现资源的充分利用。

现有的浴室污水的处理一般是简单的过滤，污水中的杂物仍然会对后续的设备造成污染或者管道的堵塞，使得设备运行寿命减短，其次，在利用污水源热泵制备热水时，大多是直接对自来水进行加热，而冬天自来水温度大多在5℃左右，温度较低，所需的制热量较大，从而导致前期投资较大。以及污水的热量得不到充分利用。同时，单一采用污水源热泵进行浴室供水，可能出现污水不足的情况，从而无法满足浴室用水要求。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，本实用新型一方面利用换热设备将浴室废水的热量进行回收来加热补水，另一方面利用太阳能加热的功能来补充废水作为热源的不足。

具体的，本实用新型的技术方案为：一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，依次包括污水池、污水处理器、第一板式换热器、第二板式换热器、污水源热泵机组、热水箱和太阳能集热器，换热器自动清洗装置，所述污水处理器包括毛发收集器、机械过滤器和活性炭过滤器，三者依次连接；所述污水源热泵机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述换热器自动清洗装置包括储液罐、阀门、水泵，所述第一板式换热器、第二板式换热器、蒸发器和冷凝器内部均有两个通路；所述污水池与毛发收集器相连，活性炭过滤器通过水泵与第一板式换热器的第一通路相连，第一板式换热器的第二通路与补水管路相连，第一板式换热器的第一通路的另一端与第二板式换热器的第一通路相连，第二板式换热器的第二通路和蒸发器的第二通路相连，蒸发器的第一通路、压缩机、冷凝器的第一通路和节流阀依次连接成环路，冷凝器的第二通路与热水箱相连，太阳能集热器与热水箱通过管道相连成回路，补水管路通过第一板式换热器后与热水箱相连。

在本实用新型的一种实施方式中，毛发收集器和机械过滤器用于除去浴室污水中的毛发污泥、杂物等进行过滤，活性炭过滤器能够对污水中的细小杂质和污染物进行吸附，防止污水中的污染物堵塞管道以及在换热器上形成大量水垢，造成后续的清洗困难和降低换热效率。

在本实用新型的一种实施方式中，所述第二板式换热器的第二通路和蒸发器的第二通路通过水泵和管路相连。

在本实用新型的一种实施方式中，所述蒸发器从洗浴废水中吸收热量后使得工作介质蒸发，再经过压缩机转换为高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入冷凝器进行冷凝，释放出潜热来加热补水，工作介质冷凝水进入节流阀进行节流降温，再进入蒸发器进行循环使用。

在本实用新型的一种实施方式中，所述工作介质为R22。在本实用新型的一种实施方式中，所述冷凝器与热水箱相连的管道上设有水泵。

在本实用新型的一种实施方式中，所述太阳能集热器安装在屋顶等向阳的地方。

在本实用新型的一种实施方式中，所述补水管道上安装有液位调节阀，可以通过热水箱的液位高度控制补水进入的量，此功能可以通过市售的液位调节阀来实现。

在本实用新型的一种实施方式中，各个管路上均安装有阀门，以控制水流。

在本实用新型的一种实施方式中，所述换热器自动清洗装置每月定期开启，在开启前，自来水管路的水泵与阀门关闭，以及污水池的出水泵与阀门关闭，仅开启换热器清洗装置的水泵与阀门，储液罐里的清洗液通过管路依次进入第一板式换热器以及第二板式换热器，在水垢被清除后，溶液从第二板式换热器排出。本实用新型取得的有益效果：

(1)本实用新型的太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统通过两个板式换热器对浴室污水进行二次换热，可充分回收浴室废水中百分之八十的热量，同时，废水处理后的温度降低至5℃左右，再进行排放就能避免热污染的形成，本实用新型系统不仅高效，且节能环保，具有实用性。

(2)本实用新型的系统中增加了活性炭过滤器，能够吸附污水中的细小杂质和污染物，防止污水中的污染物堵塞管道以及在换热器上形成大量水垢，从而造成的后续的清洗困难和换热效率降低，减轻了后续污水的处理的压力，只需定时更换活性炭即可，方便快捷，易于实现。

(3)本实用新型的太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统中利用太阳能作为热泵系统的补充，能够再热泵系统提供的热量不足的情况下提供热量，使得浴室能够长期运行。

(4)此外，本实用新型先将污水经过第一板式换热器对自来水进行预热，可使污水源热泵消耗更少的能耗把浴室用水加热到指定温度，同时污水经过两次换热后，污水中的预热得到充分利用，而且还能更好防止高温污水对环境的污染。

(5)采用换热器自动装置，可节约换热器清理时间，减少人力、物力的投入，从而减少运营成本。

附图说明

图1本实用新型的洗浴排水废热回收的污水源热泵系统的结构示意图，其中，1—污水池，2—污水处理器，3—第一板式换热器，4—第二板式换热器，5—污水源热泵机组，6—热水箱6，7—蒸发器，8—压缩机，9—冷凝器，10—节流阀，11—太阳能集热器，12—屋顶， 13—水泵，14—水泵，15—水泵，16—补水管路，17—水泵，18—阀门，19—储液罐，20—阀门，21—阀门，22—换热器自动清洗装置。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步的阐述：

实施例1

如图1所示，本实用新型的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，依次包括污水池1、污水处理器2、第一板式换热器3、第二板式换热器4、污水源热泵机组5、热水箱6和太阳能集热器11，换热器自动清洗装置22，所述污水处理器包括毛发收集器、机械过滤器和活性炭过滤器，三者依次连接；所述污水源热泵机组5包括蒸发器7、压缩机8、冷凝器9和节流阀10，所述第一板式换热器3、第二板式换热器4、蒸发器7和冷凝器9内部均有两个通路；所述换热器自动清洗装置包括储液罐19、阀门20、水泵17，所述污水池1与毛发收集器相连，活性炭过滤器通过水泵与第一板式换热器3的第一通路相连，第一板式换热器3的第二通路与补水管路16相连，第一板式换热器3的第一通路的另一端与第二板式换热器4的第一通路相连，第二板式换热器4的第二通路和蒸发器7的第二通路相连，蒸发器 7的第一通路、压缩机8、冷凝器9的第一通路和节流阀10依次连接成环路，冷凝器9的第二通路与热水箱6相连，太阳能集热器11与热水箱6通过管道相连成回路，补水管路16通过第一板式换热器3后与热水箱相连。

优选的，毛发收集器和机械过滤器用于除去浴室污水中的毛发污泥、杂物等进行过滤，活性炭过滤器能够对污水中的细小杂质和污染物进行吸附，防止污水中的污染物堵塞管道以及在换热器上形成大量水垢，造成后续的清洗困难和降低换热效率。

优选的，所述第二板式换热器3的第二通路和蒸发器7的第二通路通过水泵13和管路相连。

优选的，所述蒸发器7从洗浴废水中吸收热量后使得工作介质蒸发，再经过压缩机8转换为高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入冷凝器9进行冷凝，释放出潜热来加热补水，工作介质冷凝水进入节流阀10进行节流降温，再进入蒸发器7进行循环使用。

优选的，所述工作介质为R22。

优选的，所述冷凝器9与热水箱6相连的管道上设有水泵14。

优选的，所述太阳能集热器11安装在屋顶12等向阳的地方。

优选的，所述补水管道16上安装有液位调节阀，可以通过热水箱6的液位高度控制补水进入的量，此功能可以通过市售的液位调节阀来实现。

优选的，各个管路上均安装有阀门，以控制水流。

优选的，换热器自动清洗装置22每月定期开启，在开启前，自来水管路的水泵15与阀门21关闭，以及污水池的出水泵15与阀门21关闭，仅开启换热器清洗装置的水泵17与阀门18，储液罐19里的清洗液通过管路依次进入第一板式换热器3以及第二板式换热器4，在水垢被清除后，溶液从第二板式换热器4排出。

当浴室污水排出后进入污水池1，依次经过污水处理器2的毛发收集器、机械过滤器和活性炭过滤器对污水进行初步的过滤和后续的预处理，再进入第一板式换热器3的第一通路与补水管道16中需要补入热水器中的冷水(或者自来水)进行换热，使得补水的温度上升，而污水的温度下降，之后污水继续进入第二板式换热器4的第一通路，与污水源热泵机组5 中蒸发器7第二通过内的工作介质进行热交换，工作介质从污水中继续获取热能，使得工作介质蒸发气化，气化后的工作介质进入压缩机进一步压缩成为高温高压蒸汽，后续高温高压蒸汽进入冷凝器9进行冷凝，释放出潜热来加热补水，工作介质冷凝水进入节流阀10进行节流降温，再进入蒸发器7进行循环使用；被二次换热的污水则直接排放即可。

当污水源的热泵系统供热不足时，或者太阳能充足时，可以开启太阳能集热器处的阀门和水泵，利用太阳能对补水进行加热，可以节约能源消耗，且充分利用了太阳能资源，更加环保。

实施例2

对江苏某高校的浴室的污水行处理，安装本实用新型一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，浴室污水的温度为30～32℃，经过本实用新型的系统的处理，使得污水的排放温度下降至为5～6℃，浴室中污水可利用的热量在18855MJ～19609.2MJ,系统运行一天可节约标准煤约为876kg～976kg，同时本实用新型生产1吨热水要花费3.02元，采用空气源热泵系统生产1吨热水需要9.72元，由此可见，采用本实用新型具有明显的环境效益与经济效益。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，依次包括污水池、污水处理器、第一板式换热器、第二板式换热器、污水源热泵机组、热水箱和太阳能集热器，换热器自动清洗装置，所述污水处理器包括毛发收集器、机械过滤器和活性炭过滤器，三者依次连接；所述污水源热泵机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，所述第一板式换热器、第二板式换热器、蒸发器和冷凝器内部均有两个通路；所述污水池与毛发收集器相连，活性炭过滤器通过水泵与第一板式换热器的第一通路相连，第一板式换热器的第二通路与补水管路相连，第一板式换热器的第一通路的另一端与第二板式换热器的第一通路相连，第二板式换热器的第二通路和蒸发器的第二通路相连，蒸发器的第一通路、压缩机、冷凝器的第一通路和节流阀依次连接成环路，冷凝器的第二通路与热水箱相连，太阳能集热器与热水箱通过管道相连成回路，补水管路通过第一板式换热器后与热水箱相连，所述换热器自动清洗装置包括储液罐、阀门、水泵。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，所述第二板式换热器的第二通路和蒸发器的第二通路通过水泵和管路相连。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，所述污水源热泵机组工作介质为R22。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，所述冷凝器与热水箱相连的管道上设有水泵。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，所述太阳能集热器安装在屋顶上。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，所述补水管道上安装有液位调节阀。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，各个管路上均安装有阀门，以控制水流。

8.根据根据权利要求1所述的一种太阳能耦合污水源热泵的浴室热水供应系统，其特征在于，所述换热器自动清洗装置每月定期开启，在开启前，自来水管路的水泵与阀门关闭，以及污水池的出水泵与阀门关闭，仅开启换热器清洗装置的水泵与阀门，储液罐里的清洗液通过管路依次进入第一板式换热器以及第二板式换热器，在水垢被清除后，溶液从第二板式换热器排出。

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