CN212274319U - 一种分布式污水源热泵制热制冷的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热装置领域，尤其涉及一种分布式污水源热泵制热制冷的装置。包括热泵系统以及可插入城市管道内的换热管；所述换热管由两侧的进水管、出水管以及底部的换热抛管组件组成；所述热泵系统包括冷凝器和蒸发器；所述换热管一侧的进水管分别连接蒸发器出水管、冷凝器出水管；所述换热管另一侧的出水管分别连接蒸发器进水管、冷凝器进水管；在供暖的换热站中增加热泵就近取用污水中的废热，提高供热能力，减少供热能耗30％；夏季提供制冷时排出的热量由污水带走，取消冷却塔，系统一年四季运行更经济、投资成本低。

Description

一种分布式污水源热泵制热制冷的装置

技术领域

本实用新型涉及换热装置领域，尤其涉及一种分布式污水源热泵制热制冷的装置。

背景技术

城市热力供应系统指城市中集中供应生产和生活用热的工程设施系统，是城市公用事业的组成部分。城市供热系统由热源、热力网和应用设施三部分组成。在中国，冬季需要采暖的城市，一般都制订城市供热系统的规划；目前针对城市内换热系统使用过程中存在以下问题：

第一、城市下水道或集水池中存储的污水有一定温度，冬季约15-20℃、夏季约20℃，该部分热量为低品位热源，直接排向市政污水处理厂，造成能源的浪费；

第二、目前夏天城市用热泵系统的蒸发器出水温度为7℃用于制冷，冷凝器出水37℃需要进入冷却塔降温到32℃，整个过程所使用的资源比较多。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供降低生产成本，节约能源的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，包括热泵系统以及可插入城市管道内的换热管；所述换热管由两侧的进水管、出水管以及底部的换热抛管组件组成；所述热泵系统包括冷凝器和蒸发器；所述换热管一侧的进水管分别连接蒸发器出水管、冷凝器出水管；所述换热管另一侧的出水管分别连接蒸发器进水管、冷凝器进水管。

所述换热抛管组件为多根换热抛管，相邻换热抛管的端部连通；所述换热抛管至多一部分浮出液位表面。

所述换热抛管为聚乙烯管。

所述换热抛管顶端设有浮板，该浮板前端均布有若干第一支撑杆，浮板后端均布有若干第二支撑杆，第一支撑杆与第二支撑杆一一对应；所述第一支撑杆与换热抛管一端连接，第二支撑杆与换热抛管另一端连接。

所述城市管道两侧均设有挡板，挡板与城市管道围城一个封闭的换热区域，该挡板上均设有与外界连通的水管，水管上均安装有调节阀；所述至少一侧的挡板上设有检测水温的传感器。

所述传感器为温度传感器或者红外测温传感器。

所述挡板其中一个为进水挡板，另一个为出水挡板。

所述换热区域顶端设有端盖，端盖上设有插孔。

所述插孔与进水管之间、插孔与出水管之间均设有密封圈。

所述端盖上方的侧管回水管、侧管进水管上均设有保温套。

本实用新型的有益效果是：1)在供暖的换热站中增加热泵就近取用污水中的废热，提高供热能力，减少供热能耗30％；2)采用板换配合热泵机组供热，增加了供热的热源，降低运营成本；3)采用污水源热泵系统将换热站附近的污水废热提取用于冬季供热，提高供热能力；4)夏季提供制冷时排出的热量由污水带走，取消冷却塔，系统一年四季运行更经济、投资成本低。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

其中：图1为本实用新型夏季工况结构示意图；

图2为本实用新型冬季工况结构示意图；

图3为本实用新型浮板结构示意图；

图4为本实用新型进水挡板结构示意图；

图5为本实用新型保温套结构示意图；

附图中，1为热泵系统，2为换热管，3为换热站，4为换热区域，5为水管，6为传感器，7为进水挡板，8为出水挡板，9为端盖，10为插孔，11为密封圈，12为保温套，13为浮板，14为第一支撑杆；

2.2为换热抛管组件，2.3为进水管，2.4为出水管，2.5为换热抛管，3.1为冷凝器，3.2为蒸发器。

具体实施方式

参见图1-5所示，一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，包括热泵系统1以及可插入城市管道内的换热管2；所述换热管由两侧的进水管2.3、出水管以及底部的换热抛管组件2.2组成；所述热泵系统包括冷凝器3.1和蒸发器3.2；所述换热管一侧的进水管2.3分别连接蒸发器出水管、冷凝器出水管；所述换热管另一侧的出水管2.4分别连接蒸发器进水管、冷凝器进水管。换热管连接热泵，需要换热的液体通过换热组件排出至换热管，换热管设置在城市下水管道内，通过管道内水的温度换热后再流回换热组件内，节省资源；采用冷凝器和蒸发器换热效果好，且能保证正常供暖；其中热泵系统中的压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用，是热泵(制冷)系统的心脏；蒸发器是吸收热量的设备，它的作用是使经膨胀阀或节流阀流入的制冷剂液体(也就是氟利昂)蒸发，以吸收空气中的热量，达到制热的目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质(水)带走，达到制取热水的目的；膨胀阀或节流阀是对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量

所述换热抛管组件为多根换热抛管，相邻换热抛管的端部连通，使多根换热抛管形成串联结构；所述换热抛管至多一部分浮出液位表面。

所述换热抛管2.5为聚乙烯管。采用聚乙烯管，聚乙烯材料密度略小于水，将该管道作为换热抛管，可以使抛管内充满水时始终处于悬浮状态并有微小部分表面略高于液位，有利于换热。

所述换热抛管顶端设有浮板13，该浮板前端均布有若干第一支撑杆14，浮板后端均布有若干第二支撑杆，第一支撑杆与第二支撑杆一一对应；所述第一支撑杆与换热抛管一端连接，第二支撑杆与换热抛管另一端连接。由于浮板漂浮在液位表面，其下方连接换热抛管，使得换热抛管位于液位表面下方但不会使抛管下沉堵塞排污。

所述城市管道两侧均设有挡板，挡板与城市管道围城一个封闭的换热区域4，该挡板上均设有与外界连通的水管5，水管上均安装有调节阀；所述至少一侧的挡板上设有检测水温的传感器。通过传感器检测换热区域内的水温，当水温达到设定温度后以将两侧阀门打开，从而将被换热后的污水冲出换热区域，换热区域内再次流入新的污水继续换热，这样换热针对性强，换热效果好。

所述传感器6为温度传感器或者红外测温传感器。采用温度传感器检测精度高，采用红外测温传感器安装方便。

所述挡板其中一个为进水挡板7，另一个为出水挡板8；所述出水挡板水管的调节阀为单向调节阀，避免换热后的水出现回流。

所述换热区域顶端设有端盖9，端盖上设有可供进水管、出水管插入的插孔10。通过设置端盖，增强保温效果，使得换热效果更好。

所述插孔与进、出水管之间均设有密封圈11。通过设置密封圈避免污水流出。

所述端盖上方的侧管回水管、侧管进水管上均设有保温套12。通过设置保温套在侧管流入换热组件内的过程中减少热量流失。

冬季工况：冬天污水池或下水道中的污水有15-20℃的温度，热泵系统的蒸发器进出水温度为12℃/7℃，7℃的回水进入污水池中的换热抛管换热可升温5℃进入蒸发器，冷凝器侧可输出高温水至换热站；在供暖的换热站中增加热泵就近取用污水中的废热，提高供热能力，减少供热能耗30％。

夏季工况：污水池或下水道夏季温度为20℃，现将37℃出水进入毛细管进行降温，将热量排入污水中再返回冷凝器，控制毛细管回水温度为32℃，省去冷却塔。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，包括热泵系统以及可插入城市管道内的换热管；所述换热管由两侧的进水管、出水管以及底部的换热抛管组件组成；所述热泵系统包括冷凝器和蒸发器；所述换热管一侧的进水管分别连接蒸发器出水管、冷凝器出水管；所述换热管另一侧的出水管分别连接蒸发器进水管、冷凝器进水管。

2.根据权利要求1所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述换热抛管组件为多根换热抛管，相邻换热抛管的端部连通；所述换热抛管至多一部分浮出液位表面。

3.根据权利要求2所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述换热抛管为聚乙烯管。

4.根据权利要求2所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述换热抛管顶端设有浮板，该浮板前端均布有若干第一支撑杆，浮板后端均布有若干第二支撑杆，第一支撑杆与第二支撑杆一一对应；所述第一支撑杆与换热抛管一端连接，第二支撑杆与换热抛管另一端连接。

5.根据权利要求1所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述城市管道两侧均设有挡板，挡板与城市管道围城一个封闭的换热区域，该挡板上均设有与外界连通的水管，水管上均安装有调节阀；至少一侧的挡板上设有检测水温的传感器。

6.根据权利要求5所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述传感器为温度传感器或者红外测温传感器。

7.根据权利要求5所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述换热区域顶端设有端盖，端盖上设有插孔。

8.根据权利要求7所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述插孔与进水管之间、插孔与出水管之间均设有密封圈。

9.根据权利要求7所述的一种分布式污水源热泵制热制冷的装置，其特征在于，所述端盖上方的侧管回水管、侧管进水管上均设有保温套。

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