CN212132634U - 一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，涉及供热设备技术领域，包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、热水箱、二次污水箱及控制器；还包括换热器及循环泵；换热器的制冷剂输入口通过管道与冷凝器的制冷剂输出口连通，换热器的制冷剂输出口通过管道与蒸发器的制冷剂输入口连通；膨胀阀设置于换热器与蒸发器之间的管道上；换热器的污水输入口通过管道与二次污水箱的污水输出口连通，换热器的污水输出口通过管道与二次污水箱的污水输入口连通；循环泵设置于换热器与二次污水箱之间的管道上并与控制器电连接；不仅解决了传统结构中资源浪费的问题，而且还能节省增加额外热源需投入的成本，提升了使用价值。

Description

一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及供热设备技术领域，具体为一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统。

背景技术

洗浴专用污水源热泵机组(循环加热式)是通过吸取洗浴废水的热量来给自来水加热的一种设备，通常收集的洗浴废水温度在30℃左右，存放在一次污水箱中，12℃的自来水通过板换和30℃的污水换热后变成27℃的温水进入到热水箱中，然后30℃的污水变成13℃的废水进入到二次污水箱中作为污水源热泵的热源；二次污水箱中废水的热量被污水源热泵吸收后，变成3℃时直接排放；污水源热泵吸收的这部分热量通过压缩机做功将这些低品位热源送到热水箱中。

但是根据能量守恒定律，以收集30℃的污水为计算标准，当将污水变成3℃排放后，污水源热泵能够吸收到27℃的温度，除去换热中造成的损耗，最终能够提取的温度在25℃左右；而为了将12℃的自来水加热到42℃的热水至少需要30℃的温度，即使算上压缩机产生的热量也不足以产生等量的热水，因此，为达到使用条件仍需要提供额外热源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，可以解决现有技术的上述不足；在不需要增加额外热源的情况下，就能实现将12℃的自来水加热到42℃的热水以满足使用，既节约了能源，又降低了使用成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、热水箱、二次污水箱及控制器；其特征在于，还包括换热器及循环泵；

所述换热器的制冷剂输入口通过管道与所述冷凝器的制冷剂输出口连通，所述换热器的制冷剂输出口通过管道与所述蒸发器的制冷剂输入口连通；所述膨胀阀设置于所述换热器的制冷剂输出口与所述蒸发器的制冷剂输入口之间的管道上；

所述换热器的污水输入口通过管道与所述二次污水箱的污水输出口连通，所述换热器的污水输出口通过管道与所述二次污水箱的污水输入口连通；

所述循环泵设置于所述换热器的污水输入口与所述二次污水箱的污水输出口之间的管道上，以使污水在所述换热器与所述二次污水箱之间循环流通；且其与所述控制器电连接。

进一步的，还包括温度传感器；其设置于所述二次污水箱内，并与所述控制器电连接。

进一步的，所述换热器为同轴换热器。

进一步的，所述循环泵设置为两个；两个所述循环泵分别与所述控制器电连接。

进一步的，所述控制器为PLC。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，在传统的污水源热泵系统中冷凝器与膨胀阀之间加设一换热器，从而实现流出冷凝器，并具有一定温度的制冷剂与二次污水箱中的污水在换热器中能够进行热交换操作；并保证污水在吸收到制冷剂的温度后流回二次污水箱中；这样设计，一方面提升了二次污水箱中二次污水的温度；另一方面能够降低制冷剂的温度，使得膨胀阀前端制冷剂过冷，更能确保膨胀阀节流的稳定性，从而提升整体的制热量；制冷剂在蒸发器吸热后再通过压缩机、冷凝器将热量传递到热水箱中；实现了系统在不增加额外热源的情况下就能够将12℃的自来水加热到42℃的热水以供使用；不仅解决了传统结构中资源浪费的问题，而且还能节省增加额外热源需投入的成本，提升了使用价值。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统的结构示意图。

图中：100-压缩机；200-冷凝器；300-膨胀阀；400-蒸发器；500-热水箱；600-二次污水箱；700-换热器；800-循环泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型提供的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统的结构示意图。

具体地，如图1所示，本实用新型提供一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，包括：压缩机100、冷凝器200、膨胀阀300、蒸发器400、热水箱500、二次污水箱600及控制器；其特征在于，还包括换热器700及循环泵800；

换热器700的制冷剂输入口通过管道与冷凝器200的制冷剂输出口连通，换热器700的制冷剂输出口通过管道与蒸发器400的制冷剂输入口连通；膨胀阀300设置于换热器700的制冷剂输出口与蒸发器400的制冷剂输入口之间的管道上；

换热器700的污水输入口通过管道与二次污水箱600的污水输出口连通，换热器700的污水输出口通过管道与二次污水箱600的污水输入口连通；

循环泵800设置于换热器700的污水输入口与二次污水箱600的污水输出口之间的管道上，以使污水在换热器700与二次污水箱600之间循环流通；且其与控制器电连接。

上述技术方案中，污水源热泵系统中的压缩机100使制冷剂形成高温高压的气体进入到冷凝器200后液化，在液化的同时能够释放出大量热量供给到热水箱500中；根据实际使用工况，制冷剂液化后，其仍具有至少45℃以上的温度；但是在传统结构的污水源热泵系统中，这部分的热量却未被利用，无形中造成了资源的浪费。

本实用新型提供一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，在冷凝器200与二次污水箱600之间加设了一个换热器700；换热器700可选用间壁式换热器中的管壳式换热器或者套管式换热器；优选的，换热器700为同轴换热器。

同轴换热器由同心的内管和外套管组成，制冷剂与污水分别在内管和外套管中流动的同时进行传热(二次污水箱600中的二次污水的温度常年保持在8℃-13℃左右)；本实施例中，以制冷剂在外套管中流动，污水在内管中流动为例说明。

同轴换热器的外套管的入口即为其制冷剂输入口，冷凝器200的出口即为其制冷剂输出口，二者通过管道实现连通。

同轴换热器的外套管的出口即为其制冷剂输出口，蒸发器400的入口即为其制冷剂输入口，二者通过管道实现连通。

这样连接后，能够实现制冷剂流出冷凝器200后，需流经同轴换热器的外套管，再流入到蒸发器400中气化。

同轴换热器的内管的入口即为其污水输入口，二次污水箱600的二次污水的出口即为其污水输出口，二者通过管道实现连通。

同轴换热器的内管的出口即为其污水输出口，二次污水箱600的二次污水的入口即为其污水输入口，二者通过管道实现连通。

这样连接后，二次污水箱600中的二次污水在循环泵800的作用下流出二次污水箱600，并流经同轴换热器的内管后，再流回到二次污水箱600中；8℃-13℃污水与45℃的制冷剂在同轴换热器中进行热交换，从而实现了提升二次污水箱600中二次污水的温度，以使蒸发器400中的制冷剂在气化时能够吸收到更多的热量，再通过压缩机100、冷凝器200将热量传递到热水箱500中；这样设计，使得系统在不增加额外热源的情况下即可实现将12℃的自来水加热到42℃的热水以供使用；一方面，不仅解决了传统结构中资源浪费的问题，而且还能节省增加额外热源需投入的成本，提升了使用价值。另一方面，能够降低制冷剂的温度，使得膨胀阀前端制冷剂过冷，更能确保膨胀阀节流的稳定性。

循环泵800与控制器之间通过信号连接，可以是有线信号连接，也可以是无线信号连接；通过控制器传输的信号指令能够控制循环泵800的开启与关闭。

优选的，循环泵800设置为两个；两个循环泵800分别与控制器电连接。

两个循环泵800一个用于使用，一个用于备用；当一个循环泵800发生故障时可启用另一个循环泵800，保证了系统工作的可靠性。

优选的，控制器为PLC。

PLC即可编程逻辑控制器，选用型号为：SMART SR60+AE04，带WIFI和远程显示和控制功能；通过编程可实现，压缩机100开启工作5分钟后，控制器给循环泵800下达开启的指令；当压缩机100停止工作5分钟后，控制器给循环泵800下达关闭的指令；由于对PLC进行编程以进行上述控制的方式为现有技术，这里不再详述；这样设计，可实现控制循环泵800的工作时间，从而控制制冷剂与污水在同轴换热器中进行换热的时间，进而能够控制二次污水箱600中二次污水的温度，以免蒸发器400在工作时会吸取过高的温度，而对其使用寿命造成影响。

优选的，还包括温度传感器；其设置于二次污水箱600内，并与控制器电连接。

在二次污水箱600内加设一个温度传感器，选用型号为：wzp-pt100；用于监测二次污水的温度，当控制器接收到二次污水的温度超过20℃的信号时，会给循环泵800下达关闭的指令，以停止换热操作；这样设计，可实现控制循环泵800的工作时间，从而控制制冷剂与污水在同轴换热器中进行换热的时间，进而能够控制二次污水箱600中二次污水的温度；一方面，能够保证传递至热水箱500中的热量可将12℃的自来水加热到42℃的热水以供使用；另一方面，避免了蒸发器400在工作时会吸取过高的温度，而对其使用寿命造成影响。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“卡接”、“轴接”、“插接”、“焊接”、“安装有”、“设置有”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，包括：压缩机(100)、冷凝器(200)、膨胀阀(300)、蒸发器(400)、热水箱(500)、二次污水箱(600)及控制器；其特征在于，还包括换热器(700)及循环泵(800)；

所述换热器(700)的制冷剂输入口通过管道与所述冷凝器(200)的制冷剂输出口连通，所述换热器(700)的制冷剂输出口通过管道与所述蒸发器(400)的制冷剂输入口连通；所述膨胀阀(300)设置于所述换热器(700)的制冷剂输出口与所述蒸发器(400)的制冷剂输入口之间的管道上；

所述换热器(700)的污水输入口通过管道与所述二次污水箱(600)的污水输出口连通，所述换热器(700)的污水输出口通过管道与所述二次污水箱(600)的污水输入口连通；

所述循环泵(800)设置于所述换热器(700)的污水输入口与所述二次污水箱(600)的污水输出口之间的管道上，以使污水在所述换热器(700)与所述二次污水箱(600)之间循环流通；且其与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，其特征在于，还包括温度传感器；其设置于所述二次污水箱(600)内，并与所述控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，其特征在于，所述换热器(700)为同轴换热器。

4.根据权利要求1所述的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，其特征在于，所述循环泵(800)设置为两个；两个所述循环泵(800)分别与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种洗浴专用循环加热式污水源热泵系统，其特征在于，所述控制器为PLC。

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