CN213066256U - 寒冷地区污水废热回收再利用系统 - Google Patents

Abstract

寒冷地区污水废热回收再利用系统。本产品其组成包括废水余热回收分系统，所述废水余热回收分系统包括热泵机组，所述的热泵机组通过管路连接污水箱内箱体内的污水废热交换器，所述的污水废热交换器通过管路连接热泵机组，管路装有载冷剂，污水箱内箱体通过管路连接排污泵，排污泵将污水排出，浴池排水管连接毛发收集器，所述毛发收集器通过管路连接污水进水管，所述污水进水管连接污水箱内箱体的污水分配管。本发明用于污水废热回收再利用复合系统。

Description

寒冷地区污水废热回收再利用系统

技术领域：

本发明涉及一种寒冷地区污水废热回收再利用系统。

背景技术：

利用污水作为热源是非常节能的，但是污水源热回收最大的技术难题是：因为利用的是污水，寒冷地区污水废热回收势必就会对换热器造成堵塞、腐蚀、结垢而产生频繁维护、寿命短、换热效率低等问题，污水废热回收效果不好。

发明内容：

本发明的目的是提供一种寒冷地区污水废热回收再利用系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种寒冷地区污水废热回收再利用系统，其组成包括:包括废水余热回收分系统，所述废水余热回收分系统包括热泵机组，所述的热泵机组通过管路连接污水箱内箱体内的污水废热交换器，所述的污水废热交换器通过管路连接热泵机组，管路装有载冷剂，污水箱内箱体通过管路连接排污泵，排污泵将污水排出，浴池排水管连接毛发收集器，所述毛发收集器通过管路连接污水进水管，所述污水进水管连接污水箱内箱体的污水分配管，热泵机组通过管路连接高温水泵，高温水泵通过管路连接第一保温水箱，第一保温水箱通过管路连接热水混水泵，热水混水泵通过管路连接混水器，所述混水器通过管路连接第二保温水箱，第二保温水箱连接热水输出管路，自来水进水管通过管路连接混水器，自来水进水管通过第一电子除垢器连接风机盘管机组，风机盘管机组通过管路连接第二电子除垢器，第二电子除垢器通过管路连接热泵机组，热泵机组通过管路连接第一保温水箱，风机盘管机组通过管路连接第一保温水箱，

自来水进水管通过管路连接冷水箱，冷水箱通过管路连接热泵，热泵通过管路连接循环泵，所述循环泵通过管路连接引流罐，所述引流罐通过管路连接太阳能集热器，所述太阳能集热器通过管路连接空气能热泵机组，空气能热泵机组通过管路连接水泵，水泵通过管路连接冷水箱，所述冷水箱通过管路连接中温水泵，所述中温水泵通过管路连接保温水箱和热泵机组；

或冷水箱通过管路连接地热泵，地热泵通过管路连接水泵，水泵通过管路连接冷水箱，所述冷水箱通过管路连接中温水泵，所述中温水泵通过管路连接保温水箱和热泵机组。

风机盘管机组通过管路连接电加热器，所述电加热器通过管路连接第一保温水箱，

污水箱内箱体内装有一组导流分隔板，所述的导流分隔板纵向平行设置，所述的污水箱内箱体装有一组污水废热交换器，所述的污水废热交换器横向相互平行，所述的污水废热交换器的顶部具有污水分配管，所述的污水分配管连接污水进水管，所述的污水废热交换器连接污水废热联通管，所述的污水废热联通管下部连接进水管，进水管连接热泵机组，污水废热联通管上部连接出水管，出水管连接热泵机组，所述的污水箱内箱体底部装有分布式污水回收管，分布式污水回收管连接排污泵，所述的污水箱内箱体装在污水箱外箱体内，所述的污水箱内箱体与所述的污水箱外箱体之间装有污水箱保温材料。

所述的污水废热交换器由一组并列安装的换热管组装而成，每组换热管由多根从上到下并列安装的管材组成，多组换热管并列安装，保证换热器布满在保温污水箱内；

污水箱内箱体内上方布置污水分配管，使高温度的污水以射流方式进入污水箱，污水分配管均匀的分布在污水废热交换器上方，产生震荡，强化换热效果；污水在高温时与安装在污水箱内中上层污水废热交换器内的载冷剂进行热交换，由于污水的热量被吸收，温度逐渐下降，污水的比重增大，落入污水箱底层，产生了温度梯度；被吸热的低温污水沉入下层，在新的高温污水压力作用下，通过分布式污水回收管以溢流的形式排出，杜绝了热量的流失；

污水废热交换器内低温载冷剂从进水管底部入口，以一定的流速进入，以多管层的形式和污水箱内具有温度梯度的污水进行热交换，流速越高，传热效果越显著，高温载冷剂从污水废热交换器上层出水管出口流出，进入机组蒸发器，载冷剂中的热量通过转换被机组内制冷剂吸收，低温的载冷剂再回到进水管底部入口，循环吸热，保证传热过程的进行。

污水废热交换器采用浸入式结构，将污水废热交换器浸在污水中，便于清理脏物；污水分配管使高温污水进入污水箱时产生横向冲刷和温度梯度，保证高温污水均匀充分换热，被吸热的低温污水沉入下层，在新的高温污水压力作用下，通过回收装置即分布式污水回收管以溢流的形式排出，杜绝了热量的流失；

导流分隔板在污水箱内设计增加交错分布的，导流分隔板增加污水流动速度，延长流动时间，充分热交换，保证最低温度的污水均匀快速排出；污水废热交换器下部布置分布式污水回收管，使低温污水快速排出；同时具有一定流速的载冷剂在污水废热交换器底部入口进入，由下至上流经整个污水废热交换器，和反向经过的污水进行充分的热交换，使载冷剂获得的热量最大，热回收效率达到最高。

所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，还包括热保障分系统，热保障分系统包括风机盘管机组，所述风机盘管机组通过管路连接电加热器，所述电加热器通过管路连接第一保温水箱。

所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，还包括除味排污分系统，除味排污分系统由风道、低噪音通风机组成，风道连接低噪音通风机。

有益效果：

1.本发明是基于热泵原理，通过少量的高位电能输入，将洗浴废水或生活污水中的低温低位热能向高位热能转移，实现供热和制冷功能，是高效、环保、节能的废热回收再利用系统。

2.本发明一般洗浴后排出的污水温度在35℃左右，通过该系统的换热设备将污水中的热量进行高效提取，加入到洗浴热水中，形成废热的循环再利用。在此过程中，被回收的热量占加热洗浴热水所需热量的85％以上，其余15％热量来自于热泵运行时输入的电能全部转化成的热量污水温度最低可降至4℃左右后排放，避免了环境热污染的形成。

在热回收循环过程中，污水温度从平均25℃至35℃左右降低至4℃，同时将洗浴的自来水，通过热泵做功从 10.7℃(哈尔滨全年自来水平均温度)提升到40℃-60℃，洗浴热水温度可以根据需求进行调节，最高可达到60℃以上。系统制热系数COP全年平均为5，能效比较高，是非常实用的节能环保技术。

3.本发明可再生能源利用，洗浴污水原是被直接排放到环境中的废热资源，通过该系统回收再利用加热生活热水，体现了可再生能源的特点。

4.本发明能够节能减排，该系统替代了燃煤、燃气锅炉房，减少占地，实现小区域集成大区域的环保，运行中不会产生空气污染同时还降低了污水排放给环境造成的热污染。

5.本发明具有运行经济，输入1kW电能可从污水里提取4.5-6.5kW热能，运行费用是燃气锅炉1/4到1/5，是电锅炉的1/5到1/6。

6.本发明安全可靠，污水温度常年相对稳定，不受天气及环境温度变化影响，是很好的低温热源，在冬季也不必要额外的热源补充，就能够满足生产热水的需要；如果冬季出现极寒天气，能够通过保障系统进行少量的热源补充。

7.本发明维护简单，系统运行过程维护简单，运行中所沾粘在设备上的污垢，每年仅清洗一次，就能满足设备正常运行。

附图说明：

附图1是本发明寒冷地区污水废热回收再利用系统结构示意图。

附图2是本发明寒冷地区污水废热回收再利用系统地热泵连接结构示意图。

附图3是本产品的污水箱内箱体三维结构图。

附图4是本产品的污水箱内箱体主视图。

附图5是本产品的污水箱内箱体俯视图。

附图6是本产品的污水箱内箱体侧视图。

附图7是本产品的污水废热交换器图。

附图8是本发明的废水余热回收分系统运行原理图。

附图9是本发明的废水余热回收分系统组成原理图。

附图10是本发明的监测监控系统架构图。

附图11是本发明的系统工况示意图。

附图12是本发明的单机工况示意图。

附图13是本发明的手机APP操作界面示意图。

附图14是本发明的除味排污构造一图。

附图15是本发明的A17公寓复合热泵系统测点布置图。

附图16是本发明的A17公寓复合热泵系统配电系统图。

附图17是本发明的A17公寓复合热泵系统PLC系统图。

附图18是本发明的A17公寓公共浴室设备平面布置图。

具体实施方式：

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

一种寒冷地区污水废热回收再利用系统，其组成包括:包括废水余热回收分系统，所述废水余热回收分系统包括热泵机组1，所述的热泵机组1通过管路连接污水箱内箱体3-1内的污水废热交换器3-2，所述的污水废热交换器3-2通过管路连接热泵机组1，管路装有载冷剂，污水箱内箱体3-1通过管路连接排污泵23，排污泵23将污水排出，浴池排水管连接毛发收集器22，所述毛发收集器22通过管路连接污水进水管3-4，所述污水进水管3-4连接污水箱内箱体3-1的污水分配管3-3，热泵机组1通过管路连接高温水泵21，高温水泵21通过管路连接第一保温水箱17，第一保温水箱17通过管路连接热水混水泵20，热水混水泵20通过管路连接混水器19，所述混水器19通过管路连接第二保温水箱18，第二保温水箱18连接热水输出管路，自来水进水管通过管路连接混水器19，自来水进水管通过第一电子除垢器11连接风机盘管机组15，风机盘管机组15通过管路连接第二电子除垢器12，第二电子除垢器 12通过管路连接热泵机组1，热泵机组1通过管路连接第一保温水箱17，风机盘管机组15通过管路连接第一保温水箱17。

实施例2：

实施例1所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，自来水进水管通过管路连接冷水箱5，冷水箱5通过管路连接热泵4，热泵4通过管路连接循环泵8，所述循环泵8通过管路连接引流罐7，所述引流罐7通过管路连接太阳能集热器6，所述太阳能集热器6通过管路连接空气能热泵机组4，空气能热泵机组4通过管路连接水泵9，水泵9 通过管路连接冷水箱5，所述冷水箱5通过管路连接中温水泵10，所述中温水泵10通过管路连接保温水箱17和热泵机组1。

或冷水箱5通过管路连接地热泵4-1，地热泵4-1通过管路连接水泵9，水泵9通过管路连接冷水箱5，所述冷水箱5通过管路连接中温水泵10，所述中温水泵10通过管路连接保温水箱17和热泵机组1。

风机盘管机组15通过管路连接电加热器16，所述电加热器16通过管路连接第一保温水箱17。

实施例3：

实施例1所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，污水箱内箱体3-1内装有一组导流分隔板3-10，所述的导流分隔板3-10纵向平行设置，所述的污水箱内箱体装有一组污水废热交换器3-2，所述的污水废热交换器横向相互平行，所述的污水废热交换器的顶部具有污水分配管3-3，所述的污水分配管3-3连接污水进水管3-4，所述的污水废热交换器2连接污水废热联通管3-5，所述的污水废热联通管3-5下部连接进水管3-7，进水管3-7连接热泵机组 1，污水废热联通管3-5上部连接出水管3-11，出水管3-11连接热泵机组1，所述的污水箱内箱体底部装有分布式污水回收管3-6，分布式污水回收管3-6连接排污泵23，所述的污水箱内箱体3-1装在污水箱外箱体3-8内，所述的污水箱内箱体与所述的污水箱外箱体之间装有污水箱保温材料3-9。保温材料包括：硬泡聚氨酯、挤塑聚苯板、模塑聚苯板、矿物纤维制品。

所述的污水废热交换器3-2由一组并列安装的换热管组装而成，每组换热管由多根从上到下并列安装的管材组成，每组换热管具有一定的高度，多组换热管并列安装，保证换热器布满在保温污水箱内；

作为优选，污水废热交换器2设计采用多管程肋片之字结构，管程数量可以通过数值分析优化设计结合模型实验来确定，以传热面积最大为约束条件；

污水箱内箱体3-1内上方布置污水分配管3-3，使高温度的污水以射流方式进入污水箱，污水分配管3-3均匀的分布在污水废热交换器3-2上方，产生震荡，强化换热效果；污水在高温时与安装在污水箱内中上层污水废热交换器3-2内的载冷剂进行热交换，由于污水的热量被吸收，温度逐渐下降，污水的比重增大，落入污水箱底层，产生了温度梯度；被吸热的低温污水沉入下层，在新的高温污水压力作用下，通过分布式污水回收管3-6以溢流的形式排出，杜绝了热量的流失；

污水废热交换器3-2内低温载冷剂从进水管3-7底部入口，以一定的流速进入，以多管层的形式和污水箱内具有温度梯度的污水进行热交换，流速越高，传热效果越显著，高温载冷剂从污水废热交换器上层出水管3-11出口流出，进入机组蒸发器，载冷剂中的热量通过转换被机组内制冷剂吸收，低温的载冷剂再回到进水管3-7底部入口，循环吸热，保证传热过程的进行。

所述的污水废热交换器3-2作为优选方案可以采用非金属换热器，内添导热元素，导热性好，强度高；不腐蚀，不结垢，易清理，安装方便。

污水废热交换器3-2采用浸入式结构，将污水废热交换器浸在污水中，便于清理脏物；

作为优选方案可以在污水废热交换器3-2内部注入防冻换热介质，通过污水废热交换器与污水进行非接触式热交换，保证热水机组安全。

由若干污水废热交换器组装而成，安装维修方便。

污水箱设计分布式污水分配与回收装置，具体为：污水分配管3-3使高温污水进入污水箱时产生横向冲刷和温度梯度，保证高温污水均匀充分换热，被吸热的低温污水沉入下层，在新的高温污水压力作用下，通过回收装置即分布式污水回收管3-6以溢流的形式排出，杜绝了热量的流失；

通过污水箱内设计加装污水分配管3-3、分布式污水回收管3-6，形成分布式污水分配与回收装置，不破坏污水箱内的温度降层，保持良好的由水温重度引起的温度层变化；

设计加装分布式污水回收管3-6，其目的将水箱低层的低温度污水集中以最低的温度排出，减少污水排放的能量流失。

导流分隔板3-10在污水箱内设计增加交错分布的，导流分隔板3-10增加污水流动速度，延长流动时间，充分热交换，保证最低温度的污水均匀快速排出。

污水废热交换器下部布置分布式污水回收管3-6，使低温污水快速排出。同时具有一定流速的载冷剂在污水废热交换器底部入口进入，由下至上流经整个污水废热交换器，和反向经过的污水进行充分的热交换，使载冷剂获得的热量最大，热回收效率达到最高。

实施例4：

实施例1所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，所述的污水废热交换器，为钛合金金属换热器，a.污水废热交换器采用洗浴污水用换热器。b.不腐蚀，不结垢，易清理，安装方便。

c.污水废热交换器采用浸入式结构，将污水换热器浸在污水中，便于清理脏物。

d.污水废热交换器为钛合金金属换热器，直接取代机组的蒸发器，减少了中间的间接换热环节，通过换热器与污水进行非接触式热交换，保证热水机组安全。

e.由若干换热器组装而成，安装维修方便。

所述的污水分配与回收装置，污水箱设计配水与集水系统，保证低温污水快速排出，高温污水充分换热。

a.污水池内设计加装污水分配与回收装置，在不破坏污水箱内污水温度层降的前提下，保持由重力引起的污水温度从上到下的稳定的梯度层变化。

b.设计加装污水排放装置，将水箱低层的低温度污水集中以最低的温度排出，减少污水排放的能量流失。

所述的室内洗浴水蒸气余热回收装置，设置的风机盘管机组15收集浴室洗浴时水蒸气余热，加热进入机组前的自来水，提高温度3到5摄氏度。

污水箱内箱体3-1装在污水箱外箱体3-8内形成蓄热污水箱，污水箱外箱体3-8采用钢结构骨架，蒙皮利用玻璃纤维或玄武岩纤维布经粘结粘合而成，具有防腐、防渗经久耐用的特点，使用寿命超过20年。外层粘贴保温材料，全封闭保温。

洗浴热水箱为第一保温水箱17、第二保温水箱18，第一保温水箱17、第二保温水箱18均采用三明治夹层结构形式，内层为不锈钢板做水箱胆体，外层是普通不锈钢板，中间用保温材料做为芯层内、外不锈钢板与保温芯层进行优化组合设计，满足长时间保持洗浴热水温度的要求。

所述的热泵机组1，机组采用一次加热技术，即能够将水源水加热至40～60℃，最高可加热至65℃。

热水机组1体积小、重量轻、便于搬运，特别适用于改造工程；机组结构紧凑、振动小、占地面积小、安装方便。多台机组互为备用，其中任意一台机组故障都不会影响正常洗浴供水。

热水机组主机采用优质柔性涡旋压缩机，并辅以多项降噪减震措施，机组振动小、噪音低。

所述的混水器19，将热泵机组1加热的高温水(45℃-60℃)与自来水(4℃-20℃)，通过设计的混水器直接调整到使用温度，进入混水箱或直接供浴池喷头使用。

实施例5：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，还包括热保障分系统，热保障分系统包括风机盘管机组15，所述风机盘管机组15通过管路连接电加热器16，所述电加热器16通过管路连接第一保温水箱17，在电源电容量保证的前提下,系统中设置快速加热热水装置(电加热器16)或采用热网的回水热能做为热源保障系统，直接加热自来水到40—60度，补充洗浴热水的不足，或冬季极寒条件下提高自来水温升5-15度，使机组能够正常稳定运行。 (正常情况下热保障分系统不需要启动运行)。

实施例6：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，还包括除味排污分系统，污水气味排放建立独立系统，除味排污分系统由风道31、低噪音通风机30组成，风道连接低噪音通风机形成独立排污系统，每年对污水箱及污水箱内的换热器进行清理一次。

所述的除味排污分系统，污水气味排放需要建立独立系统，避免与建筑排放系统产生交叉。

每年对污水箱及污水箱内的换热器进行清理一次，即保障系统运行效率，又保障系统卫生要求，避免意外。

实施例7：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，还包括减震、隔音、降噪系统，浴池改造项目均设置在学生公寓底层或地下室,设计施工均严格按照国家规范的要求,对设备间内的设备机组都采用减振和降噪措施。具体为：设备下部连接减振底座，减振底座通过减振阻尼器连接地面，设备外层设置隔音材料或隔音板。

实施例8：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，作为优选方案还可以包括监测监控分系统，包括：温度传感器、流量传感器、压力传感器、液位传感器、超声波热量仪、数据集中器、监测系统软件、工控机。监测监控分系统采用总线技术将微处理器植入传统的测量控制仪表,组成网络控制系统并按标准的通讯协议进行数据传输,将现场多个热水机组和仪表与远程监控计算机之间连接通过数据传输与信息交换来实现各种适应实际需要的自控系统。

监控系统软件(监测监控系统)具有单台机组启动停止控制及运行状态显示功能，可以分别对每台机组进行就地和远程操作，还可以通过手机端软件对热泵热水机组的运行状态进行监测，实现热水机组的启停控制。

监测监控系统通过对机组运行台数控制，启停程序配置，实现系统自动连续运行。在洗浴高峰时，系统机组和备份机组同时启动，基本解决污水热源流失问题。当高峰期过去后，洗浴人数逐渐减少，能够回收的热量也随之减少，系统COP值逐渐降低，这时监控系统自动减少机组运行的台数，减少系统耗电量，提高热回收效率，直到保温热水箱充满，或根据需求生产一定量的热水，这时机组自动停止运行，整个系统不再工作，保证系统热回收效率达到100％。

监测监控系统实现热源平均温度监测显示，热水流量及温度调节，单机组瞬时产热水量显示，单机组换热器内载冷剂回收热量及百分比显示，水箱液位控制，风机盘管热回收系统中冷(热)水阀门开关控制，电机启停及调速控制等。

监测监控系统具有故障自诊断、报警、自动保护等功能。报警功能完善，具有温度过高报警、温度过低报警、电源相序错误报警、缺相报警、电机过载报警、水流故障报警、水压故障报警、压力过高报警、压力过低报警、热水箱满水报警等报警内容。

监测监控系统具有数据曲线显示、打印、历史数据导出功能。同时对数据进行分析，能耗累计，节能量、减排量及生产成本、节约费用的计算。还可以显示室内外温湿度、喷头在线使用数量、洗浴总人数、天气预报等基础信息。可以通过手机APP在线查看当前浴室使用情况，合理安排洗浴时间。

监测监控系统可提供多用户多账号管理功能，为管理者提供在线数据监测和监控的分级管理方式，提供实时数据显示功能,丰富的历史数据分析手段，可选1小时、24小时、15天、1个月、半年、全年的历史数据，具有数据曲线显示、打印，历史数据导出功能。

系统运行时不需要人工看护，无人值守，可远程监控。

系统在优化原有的软件与硬件的同时，软件方面采用最新的监测软件,对硬件信息采集的响应更及时，运行效率更高，同时也具备不间断运行的条件。硬件方面采用的电脑为i7处理器，并配有大屏幕电视作为分屏，可让进浴池的人员清楚明确的观看到系统工作画面，同时数据动态显示，颜色区分明显，可点击机组或水箱等设备查看详细信息。

浴池废水余热回收监测监控系统是热泵技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产品，采用本监测监控系统能够合理利用设备、节约能源、节省人力、确保设备的安全运行，延长使用寿命，加强浴池机电设备的现代化管理，并创造安全、舒适与便利的工作环境，提高管理水平。

实施例9：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，作为优选方案，还包括免费空调分系统，热水系统制取生活热水的同时，单机机组产生约40kW的冷量，双机机组产生约80kW的冷量，用于夏季空调使用需求；这些冷量通过板式换热器，传递至空调冷冻水系统，或者供应独立的空调区域。如传递至现有空调冷冻水系统，可以将空调板换与现有冷水机组主机并联连接，提供空调冷源。如供应独立空调区域，空调板换可作为该空调区域的冷源主机，室内末端采用风机盘管，风机盘管出风口面向空调区域，将冷气源源不断吹入房间内部空间。

单机机组可免费提供冷源，满足400-500平米室内面积。双机机组能够满足800-1000平方米面积。

该装置可以根据用户要求选配。

实施例10：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，作为优选方案，还包括电力电器智能控制系统，电力电器智能控制系统由可编程序控制器(PLC)、变频器、多功能电力仪表、低压配电和低压控制元器件等装配组成，可编程序控制器(PLC)分别连接变频器、多功能电力仪表、低压配电和低压控制元器件等。

实施例11：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，在冷水进水总管处和机组冷水入口处分别设置电子除垢器，解决蒸发器、冷凝器易结垢的问题，减缓了机组出力和效率逐年下降的趋势；

水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁，当加热时水中的钙镁离子以离子核为中心逐渐形成“单晶”棒状六棱柱体并凝聚成致密的较大针状颗粒。当水流经交变电磁场使使得致密的针状晶体改变为松散的方解石型，在流动循环水的冲刷下，方解石型的碳酸钙晶体易于清除，达到比较显著的抗垢除垢效果。

功能特点：

防垢：新设备安装后，永不结水垢。防止水垢附着在容器及管壁上。

除垢：旧设备补装后，25天至40天内水垢在旧设备容器及管道内壁上自行脱落(注意：及时打开过滤器排污阀排放)，脱落干净后永不结垢。

杀菌：水中的菌类通过电子除垢过滤器发出的高频电磁场频率为10兆，足以杀死水中的菌类，对人饮用水大有好处。

灭藻：水中的藻类，如绿泥，它是一种微生物，通过高频电磁场也可以将其杀死和缓解生长。对养殖业，农业灌溉，植物生长大有好处。

水质改变：通过本机电磁场的水处理，可以将大分子团水变为小分子团水。对人身体洗浴，衣物洗涤及蔬菜、水果表面清洗，均不用添加更多洗涤剂。

实施例12：

实施例4所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，污水源废热回收热水技术的应用，不仅能够为浴池提供热水，还能够实现浴区除湿,减少湿热气体排放对周围环境的影响。

在夏季时，能够为浴池或者浴池周围附属建筑提供冷源，替代了中央空调设备的投入及运行费用。按照上述每天生产100吨热水，每年310天计算，能够保障约2000-2500平方米建筑的制冷需求。不仅省去了约20万元的中央空调主机投入费用，每年还能节省7.4万元左右的空调运行费用。

采用自然能补热。在冬季最冷的时期，使用自然能补热达不到使用要求的时候，使用电加热器补热。钛合金换热器作为热泵蒸发器，既减少了通过载冷剂将污水热量转换给机组蒸发端的过程、同时去除了循环电动机的电能消耗。

实施例13：

上述实施例所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，

热泵机组1对各种排放污水中的余热进行回收并转换为所用的高品位的热能。污水密闭循环，经过污水废热交换器2提取热量后返回污水干渠，不与其他设备接触，对环境零污染，可以提供高品位热能用于采暖或是生活热水，水温40～60℃任意设定，根据污水温度能效比高达4.6～7.0，在寒冷的北方，冬天太阳能几乎没多少热能产生；空气能的COP也在2.0以下，而污水源中有大量的热量，不受天气、环境的影响，能效还达到4.6～7.0，所以利用污水作为热源是非常节能的。但是污水源热回收最大的技术难题是：因为利用的是污水，势必就会对换热器造成堵塞、腐蚀、结垢而产生频繁维护、寿命短、换热效率低等问题，针对这些问题采用了一款“浸泡式换热器”解决了这一系列问题。免维护、免清洗、耐腐蚀、换热效率高，所以比一般的污水源热泵节能30％左右，机组寿命长达30年！大大提高了用户的投资回报率！

采用钛合金污水废热交换器，污水与制冷剂直接换热，节省载冷剂环路，使储热污水箱的体积减小20％。

采用制冷剂的能量传递特点，让制冷剂在压缩机的作用下循环工作，不断地在蒸发被蒸发而吸收洗浴后排出废水中的热能，同时又不断地在冷凝器中释放热量，从而使流经冷凝器的冷水升温。由于整个系统只需要让压缩机转动而使制冷剂循环工作，所以最大程度地减少了制热所需的用电量，达到高效节能的目的。

热泵机组1将水一次加热至42℃-60℃放置在保温水箱中，对于一个保温良好的水箱，其每天的温降一般低于 2-5℃，只要做好计划，每天根据用水的情况来安排机器的工作时间，每天用水多少，就产水多少，这样，损失在保温方面的能耗就很低。只要水箱里有水，就有热水用，水温还基本是稳定的，这一点对于用水的舒适性很关键。

自来水经过热泵机组直接加热的热水从热泵流入水箱，以达到使水温设定的温度，当保温水箱中水温水量达到设定上限时主机停止工作，当水温低于设定下限时主机启动，如此循环工作，使保温水箱中的热水保持恒定，以此来满足该洗浴每天对热水的需求。

空气能热泵机组：空气能热泵机组通过少量的电能驱动，而吸收大量自然能，并输送至室内的使用端，从而适用于多种末端的采暖、制冷及洗浴热水、生活热水等。

⑴空气能热泵机组的工作原理

空气能热泵机组的换热器放在室外，通过介质而大量吸收自然界的太阳、空气、热、风、雨、雪、霾等多种自然能量，随后将吸收能量后的介质输送至主机，经过主机内的压缩机压缩后，变成高温高压气体，再进入热交换器进行换热，换热后的介质再经过膨胀阀节流降压后，再进入室外的换热器吸收能量，如此反复循环，从而获取大量能量，广泛应用于多种需要采暖、制冷、热水的场所。

⑵比空气能还省电20-40％

自然能与空气能在同等低温工况下，当有太阳时，吸收阳光热能使制冷系统的蒸发温度得以提高，机组的能效、比空气源热泵提高40％左右，当没太阳时，机组无需除霜、制热性能系统较空气源提高20％左右，在低温恶劣环境机组根本不需要化霜，可以节省大量的电能。并保证机组连续不间断提供热量。

⑶低温下无除霜问题

自然能热泵换热器采用航空铝材、一次成型、表面采用高分子亚光涂层、表面具有自洁功能、吸热端全天候吸收自然界能量、无需除霜。

⑷彻底杜绝防冻问题

自然能热泵采用分体式结构设计，换热器在室外，主机和使用侧在室内，两者通过介质循环，从而规避低温时的冻结隐患。

⑸无风机设计，零风扇噪音

自然能热泵的室外换热器没有风机运转，完全静音，从而彻底规避空气能热泵的风扇噪音问题。

⑹远程智能控制

无论随时随地，都可以远程控制机组的启停，实时检测机组运行状况，根据需要调节机组，还可查询机组运行记录。

高频电子除垢器

工作原理：水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁，当加热时水中的钙镁离子以离子核为中心逐渐形成“单晶”棒状六棱柱体并凝聚成致密的较大针状颗粒。当水流经交变电磁场使使得致密的针状晶体改变为松散的方解石型，在流动循环水的冲刷下，方解石型的碳酸钙晶体易于清除，达到比较显著的抗垢除垢效果。

功能特点：

防垢：新设备安装后，永不结水垢。防止水垢附着在容器及管壁上。

除垢：旧设备补装后，25天至40天内水垢在旧设备容器及管道内壁上自行脱落(注意：及时打开过滤器排污阀排放)，脱落干净后永不结垢。

杀菌：水中的菌类通过电子除垢过滤器发出的高频电磁场频率为10兆，足以杀死水中的菌类，对人饮用水大有好处。

灭藻：水中的藻类，如绿泥，它是一种微生物，通过高频电磁场也可以将其杀死和缓解生长。对养殖业，农业灌溉，植物生长大有好处。

水质改变：通过本机电磁场的水处理，可以将大分子团水变为小分子团水。对人身体洗浴，衣物洗涤及蔬菜、水果表面清洗，均不用添加更多洗涤剂。

本机占用空间小，耗电量底(每月耗电量为5度)。

既能解除水垢又能过滤，将水中的两大问题全部解决。

一机多用，一次安装永久使用。

适合于民用地暖、壁挂炉、太阳能、热水器、空气能等；商用酒店、宾馆、浴池、中小型锅炉等；工业用冷却塔、热交换站、化工、食品、炼油、造纸、注塑等循环水系统。

直接接在用户自来水进水处，可以替代前置过滤器、软水机、净水机，是全屋净水的最佳更新换代产品。

毛发过滤器

毛发过滤器(毛发收集器)是热回收系统的必要设备，也是现有设备，可以去除浴池污水中的毛发和使用过程中的垃圾进入污水箱和水泵，保障整个系统的正常运行。主要由接管、筒体、滤篮、法兰盖及紧固件等组成，设备可以除去液体中固体颗粒，也可保护后续设备的正常工作，当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后，其毛发和固体杂质颗粒被阻挡在滤篮内，而洁净的流体通过滤篮由过滤器出口流出。

当毛发收集器使用一定时间后由于污物的堵塞水的阻力增大，这时就需要打开收集器的封盖，取出里面的滤筒清洗干净，然后再继续使用。当需要清洗时，用扳手松开主管底部螺塞，排净流体，拆卸法兰盖，取出滤篮。清洗后重新装入即可，使用维护极为方便。

设计计算

A05公寓浴池定时供应热水。男浴区设有淋浴器43个，女浴区设有淋浴器39个，淋浴器总计82个。本系统按照学生住宿人数2000人计算。

(1)设计小时热水量qrh

淋浴器小时用水量qh取260L/h(40℃)；

淋浴器数量n0取82；

卫生器具的同时使用百分数b取100％；

q_rh＝q_hn₀b＝260×67×100％＝17420L/h＝17.42m³/h＝17.42t/h

(2)设计日热水量qrd；

设计小时热水量持续时间取2h，q_rd＝q_rh×2h＝34.84t/h(40℃)

(3)设计小时耗热量Qh

热水温度tr取40℃；

冷水温度tl取10℃；

热水密度ρr取0.993kg/L；

水的比热C取4.187kJ/(kg·℃)；

Q_h＝q_hn₀b(t_r-t₁)ρ_rC＝q_rh(t_r-t₁)ρ_rC＝17420×(40-10)×0.993×4.187

＝17420×124.73kJ/h＝217296.6kJ/h＝603.6W

Qh＝∑qhn0b(tr-tl)ρrC＝qrh(tr-tl)ρrC＝21320×(40-10)×0.993×4.187＝21320×124.73kJ/h

Qh＝∑qhn0b(tr-tl)ρrC＝qrh(tr-tl)ρrC＝21320×124.73＝2659243.6kJ/h＝738.7kw

(4)设计小时供热量Qg

选用2台LTWZP-12R污水源热泵机组，每台供热量52.5kW，Qg＝105kW

(5)热水箱有效容积Vr

设计小时耗热量持续时间T取2h；

有效贮热容积系数η取0.80；

安全系数k2取1.20；

热水温度tr取40℃；

冷水温度tl取10℃；

热水密度ρr取0.993kg/L；

水的比热C取4.187kJ/(kg·℃)；

V_r＝(2659243.6-2×52.5×3600)×0.024052＝54868L＝54.87m³

折合为55℃热水，热水箱有效容积为36.58m3，利用现有1个公称容积40m3的不锈钢水箱即可。

(6)污水箱有效容积Vw

热泵性能系数COP取4；

污水进、出污水箱温差Δtju＝35-5＝30℃；

污水密度ρj取1kg/L；

水的比热C取4.187kJ/(kg·℃)；

热水温度tr取60℃；

冷水温度tl取10℃；

热水密度ρr取0.983kg/L；

考虑到冬季极端情况下污水箱进水温度低于35℃，所以增大污水箱容积，应该选用1个公称容积为50m3的玻璃钢水箱。

(7)污水箱内换热器面积Fj

热泵性能系数COP取4；

影响传热效果的系数ε1取0.8；

换热器传热系数K取9200kJ/(m2·℃·h)；

计算温差Δtj取5℃；

(8)补热措施

根据A02公寓、B06公寓、A11公寓、A15公寓多年废水余热回收机组的运行数据分析，冬季寒冷时机组的系统产生热水量仅相当于铭牌参数的80％，相当于欠热12吨。冬季不利阶段每天按12吨供水量补热，折算为小时流量是0.5吨。

选用1台LTZXD-20L空气能热泵机组(每台48.7kW)和8台风机盘管(12.4kW六台，9.15kW两台)。

平面布置

A05公寓的公共浴室平面布置。选用2台52.5kW污水源热泵机组加一台48.7kW空气能热泵机组(配套1个 10m3补热冷水箱)(2用1备)，1个有效容积48.55m3的玻璃钢污水箱(目前有效容积只能做到40m3)，及原有 1个公称容积40m3的不锈钢水箱(55℃热水)，1个公称容积22m3的不锈钢水箱(40℃热水)，折算成42℃热水总容积为82m3，2台补热热水供水泵，1台电加热器，8台风机盘管机组15。

实施例14：

上述实施例所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，

哈尔滨工业大学17公寓学生浴池(即A17公寓)现有学生浴池一座，其中男浴区设有淋浴器37个，女浴区设有淋浴器30个，浴池建成初期热源是一台燃气锅炉，目前热源是电热水器。浴池每天的热水需求量为30～40吨，热水温度40～42度。为促进节约型校园建设，进一步满足学生们不出宿舍就能洗澡和宿舍洗漱间早、晚供应生活热水的诉求(每天热水总量的需求为60吨)，缓解高峰时段浴池排队的问题，现对A17公寓浴池进行余热回收复合系统改造(该系统最大供给洗浴热水能力：夏季为90吨，冬季为60吨)。

根据现场条件若将原燃气锅炉拆除，将该位置改为污水箱，拟建污水箱只能做到35立方米，还差15立方米容积，满足不了设计要求，所以安装一台空气源热泵机组，将空气源热泵吸风口及出风口都安置于车库内，车库面积较大，机组运行中所需的热源在车库内提取，温降不会超过2℃，不会影响车库内正常运行。

系统主供水口和机组冷水侧入水口设置电子除垢器(双级设置：主供水口为一级，各机组入水口为二级)，解决蒸发器、冷凝器易结垢的问题，减缓了机组COP逐年下降的趋势。

污水箱重新设计配水与集水系统，保证低温污水快速排出，高温污水充分换热。

污水箱入口污水管道上安装一台毛发收集器，用于去除洗浴污水中的毛发和洗浴过程中的垃圾进入污水箱和水泵，保障整个热回收系统的正常运行。

A17公寓采用2台污水源热泵(单机名义制热量52.5Kw)和1台空气源热泵(单机名义制热量41.2Kw)。

空气源热泵机组

针对北方冬季运行的实际气候状况，我们突破了低温热泵除霜难题，为提高热泵技术和除霜控制技术提供了新思路，开发出智能视频监测除霜系统，有霜除霜，无霜不除，比市场上常规超低温空气源热泵节能20％左右，其研发的超低温空气源冷暖机，不仅一机多用能够采暖+制冷+热水。而且填补了东北西北零下30度极寒地区空气源采暖的空白，市场上的超低温空气源热泵除霜，都是以温度和时间控制除霜程序，当环境湿度大，热泵运行20分钟换热器就结满霜，但是热泵要运行到时间(45-55)分钟才会进入除霜程序，有大约30分钟热泵是没什么效率的，在低温空气湿度小的时候换热器根本不结霜，但是运行(45-55)分钟也进入除霜程序，白白浪费了能源，不但没制热反而还把使用侧的热量用于室外换热器除霜，在低温恶劣天气时，很难能满足热量需求，也就是大家常说的走一步退半步。研发的智能除霜系统彻底杜绝没价值的损耗，所以更加节能。

设计计算

A17公寓浴池定时供应热水。男浴区设有淋浴器37个，女浴区设有淋浴器30个，淋浴器总计67个。本系统按照学生住宿人数2000人计算。

(1)设计小时热水量qrh

淋浴器小时用水量qh取260L/h(40℃)；

淋浴器数量n0取67；

卫生器具的同时使用百分数b取100％；

q_rh＝q_hn₀b＝260×67×100％＝17420L/h＝17.42m³/h＝17.42t/h

qrh＝∑qhn0b＝260×67×100％＝17420L/h＝17.42m3/h＝17.30t/h

(2)设计日热水量qrd；

设计小时热水量持续时间取2h，qrd＝34.6t/h(40℃)

(3)设计小时耗热量Qh

热水温度tr取40℃；

冷水温度tl取10℃；

热水密度ρr取0.993kg/L；

水的比热C取4.187kJ/(kg·℃)；

Q_h＝q_hn₀b(t_r-t₁)ρ_rC＝q_rh(t_r-t₁)ρ_rC＝17420×(40-10)×0.993×4.187

＝17420×124.73kJ/h＝217296.6kJ/h＝603.6W

Qh＝∑qhn0b(tr-tl)ρrC＝qrh(tr-tl)ρrC＝17420×(40-10)×0.993×4.187＝17420×124.73kJ/h

Qh＝∑qhn0b(tr-tl)ρrC＝qrh(tr-tl)ρrC＝17420×124.73＝2172796.6kJ/h＝603.6kW

(4)设计小时供热量Qg

选用2台LTWZP-12R污水源热泵机组，每台供热量52.5kW，Qg＝105kW

(5)热水箱有效容积Vr

设计小时耗热量持续时间T取2h；

有效贮热容积系数η取0.80；

安全系数k2取1.20；

热水温度tr取40℃；

冷水温度tl取10℃；

热水密度ρr取0.993kg/L；

水的比热C取4.187kJ/(kg·℃)；

V_r＝(2172796.6-2×52.5×3600)×0.024052＝43168L＝43.17m³

折合为55℃热水，热水箱有效容积为28.78m3，设置1个公称容积40m3的不锈钢水箱即可。

(6)污水箱有效容积Vw

热泵性能系数COP取4；

污水进、出污水箱温差Δtju＝35-5＝30℃；

污水密度ρj取1kg/L；

水的比热C取4.187kJ/(kg·℃)；

热水温度tr取60℃；

冷水温度tl取10℃；

热水密度ρr取0.983kg/L；

选用1个公称容积 30m3的玻璃钢水箱。

(7)污水箱内换热器面积Fj

热泵性能系数COP取4；

影响传热效果的系数ε1取0.8；

换热器传热系数K取9200kJ/(m2·℃·h)；

计算温差Δtj取5℃；

(8)补热措施

根据A02公寓、B06公寓、A11公寓、A15公寓多年废水余热回收机组的运行数据分析，冬季寒冷时机组的系统产生热水量仅相当于铭牌参数的80％，相当于欠热12吨。冬季不利阶段每天按12吨供水量补热，折算为小时流量是0.5吨。

选用1台LTFXP-15RD空气源热泵机组(每台41.2kW，空气温度＞12℃)和6台风机盘管(12.4kW四台，8.1kW 两台)。

平面布置

A17公寓的公共浴室平面布置。选用2台52.5kW污水源热泵机组和1台41.2KW空气源热泵机组(配套1个 10m3补热冷水箱)(2用1备)，1个公称容积30m3玻璃钢污水箱(4000×3000×2500)，1个公称容积52.5m3的不锈钢热水箱(7000×3000×2500)，2台补热热水供水泵，6台风机盘管(卡式)。

实施例15：

上述实施例所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，

在严寒和寒冷地区冬季，室外温度极低或烘暖还未启动的春秋两季，室内温度也相应比较低，洗浴水的温度会下降许多，这时系统会产生欠热现象，污水中的温度骤降8-10度，整个系统最大欠热达到25-30％使系统无法正常运行。因此，我们针对严重的欠热现象，首先设定相对保护温度由5度降低1度，启动风机盘管机组热回收系统，将自来水温度提高2-4度，收回系统欠热的20％左右，剩余10％欠热部分通过系统中新增的热污水分配装置和冷污水均匀回收装置，使高温度的污水均匀分布在换热器污水箱的中上层和安装在中上层换热器内的载冷剂进行热交换，由于污水的温度降低，热量被带走，污水的比重增大，自然导致底部温度最低，形成从上到下温度逐层降低的梯度变化。将换热器按照温度梯度变化方式设置，使得换热器内的载冷剂逐层将污水中的热量带走，随着温度逐渐下降上层污水落入污水箱底层，被回收装置以溢流形式排出，杜绝了热量的流失。

根据A05公寓的实际情况，污水箱只能做到40吨，正常设计应为50吨。由于浴池空间大，洗浴人数不多，欠热大，冬季进入洗浴污水箱的污水温度会降低到26℃，不能正常使用，考虑补热20％-30％(补热计算见计算书)，所以我们采用自然能补热。在冬季最冷的时期，使用自然能补热达不到使用要求的时候，再采用电加热器补热。

本次改造在吸取以往经验的同时，解决了以污水源热泵为单一热源在冬季欠热的问题，并且利用太阳能、空气等自然资源作为热源(冬季作为辅助补热热源)，进一步提升节能效果，增强系统的稳定性。

污水源热泵系统采用钛合金换热器，污水与制冷剂直接换热，节省载冷剂环路，耐腐蚀，换热效率高，使储热污水箱的体积大大减小。钛合金换热器作为热泵蒸发器，既减少了通过载冷剂将污水热量转换给机组蒸发端的过程、同时去除了循环电动机的电能消耗。

直热式洗浴专用热泵将水一次加热至42℃-60℃放置在保温水箱中，对于一个保温良好的水箱，其每天的温降一般低于2-5℃，在精确计算和规划的前提下，每天根据用水的情况来安排机器的工作时间，根据用水量生产热水，这样，损失在保温方面的能耗就很低。只要水箱里有水，就有热水用，水温还基本是稳定的，从而满足洗浴用水的舒适性。

自来水经过热泵机组直接加热的热水从热泵流入水箱，以达到水温设定的温度，当保温水箱中水温达到设定上限时主机停止工作，当水温低于设定下限时主机启动，如此循环工作，使保温水箱中的热水24小时保持恒定，以此来满足洗浴时每天对热水的需求。

运行过程

在系统运行过程当中，根据介质的不同和换热过程中的差异，主要分为三个运行过程，分别是污水侧行程、载冷剂侧行程、洗浴热水侧行程，整个系统自动运行来实现污水废热的回收再利用。

1、污水侧行程

(1)浴池淋浴热水温度一般在38℃-41℃。

(2)淋浴后污水通过流水通道进入保温集水坑，采用污水提升泵将污水打入保温污水箱中，此时污水温度在 30℃-35℃左右。

(3)通过污水分配装置，使高温度的污水以射流方式进入污水箱，均匀的分布在换热器上，产生震荡，强化换热效果。污水在高温时，和安装在污水箱内上层换热器内的载冷剂进行热交换，由于污水的热量被吸收，温度逐渐下降，污水的比重增大，落入污水箱底层，产生了温度梯度。被吸热的低温污水沉入下层，在新的高温污水压力作用下，通过回收装置以溢流的形式排出，杜绝了热量的流失。

(4)排出污水的温度高于10.5℃时，两台机组同时启动，当污水温度低于7℃时，一台机组停止运行，当污水温度低于4℃时，系统产生“低温报警”，所有机组停止运行，系统不在工作。如此反复启停，控制系统自动运行。 (一般情况下，热源温度不能低于2℃，以免冻坏蒸发器。)

2、载冷剂侧行程

(1)换热器浸泡在污水箱内，换热器内的载冷剂通过循环水泵将低温的载冷剂从机组出口打入换热器中，从换热器底部进入，以多管层形式被污水箱内行成温度梯度的污水加热，高温的载冷剂从换热器上层流出。

(2)载冷剂从换热器出口进入机组蒸发器，载冷剂中的热量通过板换被机组内制冷剂吸收，低温的载冷剂再回到换热器底部入口，循环吸热，保证传热过程的进行。

(3)夏季时，低温的载冷剂旁路通过板式换热器，和寝室内热空气进行热交换，吸收空气中的热量，降低寝室内温度，实现制冷的作用。载冷剂带走热量后直接回到机组蒸发器，通过机组放热后，再循环运行。

3、洗浴热水侧行程

(1)平均温度10.7℃的自来水在管网压力的作用下，首先进入风机盘管机组，回收浴室内洗浴蒸汽冷凝放热的热量，使自来水温度升高2-4℃。

(2)经过预热的自来水进入机组入口，蓄能污水箱污水中的热源被机组载冷剂带进机组蒸发，通过制冷压缩机的做功，在冷凝器高压下冷却放热将自来水的温度提高到设定值，生产洗浴热水。

一般水温设定值不超过60℃，不低于40℃，当水温超过“超温值”温度值，监控系统产生“热水超温”报警，机组停机，当水温恢复到“设定值”温度值后，监控系统取消“热水超温”报警，机组恢复正常工作状态。

在冬季，由于进入洗浴污水箱的污水温度降低，系统会产生欠热，这时采用自然能机组或者空气源机组进行补热。监测监控系统根据保温热水箱缺水情况或者设定时间提前启动补热机组运行，循环加热保障冷水箱内的自来水，当水温达到设定温度，停止机组运行，同时检测保温热水箱内的液位，如果液位低于补水液位，启动中温水泵，将保障冷水箱内热水注入到保温热水箱内，当保温热水箱内液位达到上限或者保障冷水箱内液位达到下限时，停止中温水泵运行。如此循环工作，基本解决污水热源流失问题，为浴室提供保障洗浴热水。

在洗浴高峰时，两台污水源机组同时启动，当高峰期过去后，洗浴人数逐渐减少，能够回收的热量也随之减少，系统COP值逐渐降低，这时监测监控系统自动停止一台机组的运行，减少系统耗电量，提高热回收效率，直到保温热水箱充满或者污水箱内热量全部被吸收，这时机组自动停止运行，整个系统不再工作。

当保温水箱中水温水量达到设定上限时机组停止工作，当水温低于设定下限时机组启动，如此循环工作，使保温水箱中的热水24小时保持恒定。

(3)保温热水箱的高温水通过混水器和一定比例的自来水混合成40℃左右的低温水，注入保温混水箱，保温混水箱充满后，混水泵自动停止运行，这时的热水可直接用于洗浴。

表2-1电力电器控制柜技术参数

自2016年首套寒冷地区污水废热回收再利用系统在哈尔滨工业大学A02公寓洗浴中心投入使用以来，系统不断升价优化，运行情况稳定，节能效果显著。

经济效益分析

1.5.1.污水源热水机组和其它热水设备能耗比较

1.5.2.寒冷地区污水废热回收再利用系统和其它供热水设备性能比较：

1.5.3.常用热水制取方式全年运行费用比较(按每天100吨40℃洗浴热水)

2019年执行的电价、水价和燃气价格及人工费：

各种制热方式的成本计算(自来水30℃加热温差)

污水源废热回收热水技术的应用，不仅可以为浴池提供热水，还可以实现浴区除湿,减少湿热气体排放对周围环境的影响。

在夏季时，可以为浴池或者浴池周围附属建筑提供冷源，替代了中央空调设备的投入及运行费用。按照上述每天生产100吨热水，每年310天计算，可以保障约2000-2500平方米建筑的制冷需求。不仅省去了约20万元的中央空调主机投入费用，每年还能节省7.4万元左右的空调运行费用。

1.5.4.节能环保效果

按浴池每天100吨热水计算，浴池全年的耗能情况比较：

1.1.运行数据统计

自2016年首套系统在哈尔滨工业大学A02公寓洗浴中心投入使用以来，系统不断升价优化，运行情况稳定，节能效果显著。

2018年哈尔滨工业大学A11公寓和A15公寓洗浴中心新建两套系统投入使用，2019年运行数据统计如下：

2016-2017年度哈工大节能改造浴池数据比较分析

生产洗浴热水各种运行方式的设备投资比较及经济分析(万人学校)

注：

1、本分析只考虑生产洗浴热水过程的司炉运行人员工资、燃料费、电费(不包括照明)。

2、由于热泵保修3年，燃气炉保修一年，对热泵三年后的维修费用不确定暂不比较，热泵维修费应小于燃气炉维修费。

3、从经济分析中得出，采用电或燃气的运行费用燃气大于电，热泵运行费用最省。

4、热泵机组与燃气炉相比较节省的运行经费与剩余费用之和如能达到设计能力3年收回成本，如按照实际负荷计算需5年收回成本。

Claims (4)

1.一种寒冷地区污水废热回收再利用系统，其特征是: 其组成包括:废水余热回收分系统，所述废水余热回收分系统包括热泵机组，所述的热泵机组通过管路连接污水箱内箱体内的污水废热交换器，所述的污水废热交换器通过管路连接热泵机组，管路装有载冷剂，污水箱内箱体通过管路连接排污泵，排污泵将污水排出，浴池排水管连接毛发收集器，所述毛发收集器通过管路连接污水进水管，所述污水进水管连接污水箱内箱体的污水分配管，热泵机组通过管路连接高温水泵，高温水泵通过管路连接第一保温水箱，第一保温水箱通过管路连接热水混水泵，热水混水泵通过管路连接混水器，所述混水器通过管路连接第二保温水箱，第二保温水箱连接热水输出管路；自来水进水管通过管路连接混水器；自来水进水管通过第一电子除垢器连接风机盘管机组，风机盘管机组通过管路连接第二电子除垢器，第二电子除垢器通过管路连接热泵机组，热泵机组通过管路连接第一保温水箱；风机盘管机组通过管路连接第一保温水箱。

2.根据权利要求1所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，其特征是:污水箱内箱体内装有一组导流分隔板，所述的导流分隔板纵向平行设置，所述的污水箱内箱体装有一组污水废热交换器，所述的污水废热交换器横向相互平行，所述的污水废热交换器的顶部具有污水分配管，所述的污水分配管连接污水进水管，所述的污水废热交换器连接污水废热联通管，所述的污水废热联通管下部连接进水管，进水管连接热泵机组，污水废热联通管上部连接出水管，出水管连接热泵机组，所述的污水箱内箱体底部装有分布式污水回收管，分布式污水回收管连接排污泵，所述的污水箱内箱体装在污水箱外箱体内，所述的污水箱内箱体与所述的污水箱外箱体之间装有污水箱保温材料。

3.根据权利要求1所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，其特征是: 还包括除味排污分系统，除味排污分系统由风道、低噪音通风机组成，风道连接低噪音通风机。

4.根据权利要求1所述的寒冷地区污水废热回收再利用系统，其特征是:还包括热保障分系统，热保障分系统包括风机盘管机组，所述风机盘管机组通过管路连接电加热器，所述电加热器通过管路连接第一保温水箱。

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