CN214249745U - 基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统，包括污水缓冲池，污水缓冲池与中介水换热器连通，所述中介水换热器与污水源热泵连通，污水源热泵的出水口与用户侧换热器连通，污水源热泵的进水口与直燃型热泵机组连通，直燃型热泵机组与用户侧换热器连通，由用户侧换热器流出的一次回水经由直燃型热泵机组降温后回流至污水源热泵。

Description

基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统

技术领域

本实用新型属于供热技术领域，具体涉及一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

污水源热泵供热技术，以电力作为驱动，用污水作为热源，将热量输送给用户，是很有潜力的清洁采暖方式。发明人发现，污水源热泵供热水的温度为一般为45℃/35℃或者55℃/45℃，供热温差一般为10℃，输送成本很高，因此供热半径往往低于1.5km，这是限制污水源热泵应用的因素。同时，在该工况下，COP一般为4左右，耗能和供热成本较高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统，该供热系统在用户侧设置直燃型热泵机组，从而降低了回水温度，拉大了污水源热泵供热水和回水的温差。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统，包括污水缓冲池，污水缓冲池与中介水换热器连通，所述中介水换热器与污水源热泵连通，污水源热泵的出水口与用户侧换热器连通，污水源热泵的进水口与直燃型热泵机组连通，直燃型热泵机组与用户侧换热器连通，由用户侧换热器流出的一次回水经由直燃型热泵机组降温后回流至污水源热泵。

作为进一步的技术方案，所述污水源热泵设置多组，每组内污水源热泵并列设置，多组污水源热泵的一次回水流通通路连通形成串联形式。

作为进一步的技术方案，所述中介水换热器设置多个，多个中介水换热器并列设置。

作为进一步的技术方案，所述中介水换热器的第一进水口与污水缓冲池的出水口通过污水回水管道连通，中介水换热器的第一出水口与污水缓冲池的进水口通过污水供水管道连通，污水进入中介水换热器与中介水进行换热。

作为进一步的技术方案，所述中介水换热器的第二出水口与污水源热泵通过中介水回水管道连通，中介水换热器的第二进水口与污水源热泵通过中介水供水管道连通，中介水进入污水源热泵与一次回水进行换热。

作为进一步的技术方案，所述污水回水管道设置污水循环泵，中介水回水管道设置中介水循环泵，污水回水管道、污水供水管道、中介水回水管道、中介水供水管道均设置阀门。

作为进一步的技术方案，所述污水源热泵的出水口通过一次供水管道与用户侧换热器的进水口连通，用户侧换热器的出水口通过一次回水管道与直燃型热泵机组的第一进水口连通，直燃型热泵机组的第一出水口通过换热回水管道与污水源热泵的进水口连通。

作为进一步的技术方案，所述直燃型热泵机组的第二进水口与二次回水管道连通，直燃型热泵机组的第二出水口与二次供水管道连通，一次回水和二次回水在直燃型热泵机组处进行换热。

作为进一步的技术方案，所述换热回水管道设置热网循环水泵，一次供水管道、一次回水管道、二次回水管道、二次供水管道、换热回水管道均设置阀门。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

本实用新型的供热系统，在用户侧设置直燃型热泵机组，从而降低了回水温度，加大了污水源热泵供热水和回水的温差，输送成本大大减少，降低回水温度又提高了污水源热泵COP，因此将供热成本大大降低。

本实用新型的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的供热系统的示意图；

图中：1污水缓冲池，2中介水换热器,3污水源热泵,4用户侧换热器,5直燃型热泵机组，6污水循环泵，7中介水循环泵，8污水回水管道，9污水供水管道，10中介水回水管道，11中介水供水管道，12一次供水管道，13一次回水管道，14换热回水管道，15二次回水管道，16二次供水管道，17热网循环水泵。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分:本实用新型中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，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的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统。

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统，包括污水缓冲池1、中介水换热器2、污水源热泵3、用户侧换热器4、直燃型热泵机组5。

污水缓冲池1的进水口、出水口均与中介水换热器2连通，具体设置时，将中介水换热器2的第一进水口与污水缓冲池1的出水口通过污水回水管道8连通，中介水换热器2的第一出水口与污水缓冲池1的进水口通过污水供水管道9连通，中介水换热器2的第二出水口与污水源热泵3通过中介水回水管道10连通，中介水换热器2的第二进水口与污水源热泵3通过中介水供水管道11连通。

污水回水管道8设置污水循环泵6，中介水回水管道10设置中介水循环泵7，污水回水管道8、污水供水管道9、中介水回水管道10、中介水供水管道11均设置阀门。

污水回水管道、污水供水管道中流通污水，污水在污水缓冲池、污水回水管道、中介水换热器、污水供水管道之间进行循环流通；中介水回水管道、中介水供水管道中流通中介水，中介水在中介水换热器、中介水回水管道、污水源热泵、中介水供水管道之间进行循环流通。

污水源热泵3的出水口通过一次供水管道12与用户侧换热器4的进水口连通，用户侧换热器4的出水口通过一次回水管道13与直燃型热泵机组4的第一进水口连通，直燃型热泵机组4的第一出水口通过换热回水管道14与污水源热泵3的进水口连通；

直燃型热泵机组4的第二进水口与二次回水管道15连通，直燃型热泵机组4的第二出水口与二次供水管道16连通。

换热回水管道14设置热网循环水泵17，一次供水管道12、一次回水管道13、二次回水管道15、二次供水管道16、换热回水管道14均设置阀门。

一次供水管道、一次回水管道、换热回水管道中流通一次回水，一次回水在污水源热泵、一次供水管道、用户侧换热器、一次回水管道直燃型热泵机组、换热回水管道之间流通；二次回水管道、二次供水管道中流通二次回水，二次回水在二次回水管道、直燃型热泵机组、二次供水管道之间流通。

本实用新型的供热系统，污水和中介水在中介水换热器处进行换热，中介水和一次回水在污水源热泵处进行换热，一次回水和二次回水在直燃型热泵机组处进行换热。

本实施例中，直燃型热泵机组4采用的是直燃型吸收式热泵。

优选的实施方案中，中介水换热器2设置多个，多个中介水换热器2并列设置，污水源热泵3设置多组，本实施例中设置两组，每组内污水源热泵并列设置，第一组、第二组污水源热泵2之间相互连通，在设置多组污水源热泵时，第一组污水源热泵与直燃型热泵机组的换热回水管道14连通，第二组污水源热泵与一次供水管道12连通，由此，多个污水源热泵形成多级形式，两组污水源热泵的一次回水流通通路形成串联形式，一次回水依次经过各个污水源热泵进行换热，而后升温至需求温度通过一次供水管道提供至用户侧换热器。

在设置多组污水源热泵时，在污水源热泵的一次回水流通通路设置并联通路，在并联通路和一次回水流通通路设置阀门，由此可择一使用其中一级污水源热泵，可应对部分污水源热泵即可满足工作要求不需要多级升温、污水源热泵出现故障需要检修的情况。也可同时使用多级污水源热泵。

本实施例中，设置两个中介水换热器、两个污水源热泵，两个中介水换热器并列设置，每一个中介水换热器的第一进水口、第一出水口均与污水缓冲池连通，每一个中介水换热器的第二进水口、第二出水口均与一个污水源热泵连通。

本实用新型的供热系统中，设置多个污水源热泵，在一次回水回流至污水源热泵时，多个污水源热泵形成串联形式，依次对一次回水进行换热升温，由于单一污水源热泵一般只能将回水温度提高15℃以内，串联形式的污水源热泵可以保证将回水升温至需求温度再提供至用户侧换热器。

本实用新型的供热系统，污水缓冲池出水口污水12℃，通过污水循环泵进入中介水换热器，在中介水换热器处，污水与中介水进行换热，而后污水温度降至6℃回到污水缓冲池，中介水由4.5℃升温至10℃，中介水由中介水换热器第二出水口通过中介水循环泵进入污水源热泵，在污水源热泵处，中介水与一次回水进行换热，中介水降温至4.5℃后回到中介水换热器。污水源热泵分为两组，一次回水在第一组污水源热泵换热后升温至32.5℃，而后进入第二组污水源热泵，经第二组污水源热泵与中介水换热后出水温度达45℃，一次回水到用户侧换热器后降温至35℃，此时进入直燃型热泵机组，在直燃型热泵机组处，一次回水与二次回水进行换热，二次回水由35℃升温至45℃，一次回水由35℃降温至20℃，一次回水通过热网循环水泵回到第一组污水源热泵，升温至32.5℃，再进入第二组污水源热泵升温至45℃，完成循环。

本实用新型的供热系统，在用户侧设置直燃型热泵机组，经过直燃型热泵机组降温，一次回水由直燃型热泵机组流通至污水源热泵的水温降至20℃，由此将污水源热泵进出水的总温差增大至25℃，输送成本及管道投资大大减小，同时在污水源热泵侧，由于回水温度降低，污源热泵COP大大增加，电耗也随之大幅减少。

本实用新型实施例还提供了一种如上所述的供热系统的供热方法，包括以下步骤：

污水缓冲池的污水进入中介水换热器，在中介水换热器处，污水与中介水进行换热，而后污水降温回流至污水缓冲池，中介水升温流至污水源热泵；在污水源热泵处，中介水与一次回水进行换热，而后中介水降温回流至中介水换热器，一次回水升温流至用户侧换热器；一次回水经用户侧换热器降温后流至直燃型热泵机组，在直燃型热泵机组处，一次回水和二次回水进行换热，而后一次回水降温后流至污水源热泵。

对于50万平米供热面积的小区，热指标按照40w/m²，热负荷20MW，输送半径1.5km，管径DN450。如果按照电价0.6元/kwh，燃气价格按照1.71元/Nm³时，考虑设备投资以及折旧，常规方式与本实用新型两种供热方式的热价对比如下表所示，由表中可知，由于采用本实用新型，输送成本大大降低，热价也大幅降低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于污水源热泵、直燃型吸收式热泵的供热系统，其特征是，包括污水缓冲池，污水缓冲池与中介水换热器连通，所述中介水换热器与污水源热泵连通，污水源热泵的出水口与用户侧换热器连通，污水源热泵的进水口与直燃型热泵机组连通，直燃型热泵机组与用户侧换热器连通，由用户侧换热器流出的一次回水经由直燃型热泵机组降温后回流至污水源热泵。

2.如权利要求1所述的供热系统，其特征是，所述污水源热泵设置多组，每组内污水源热泵并列设置，多组污水源热泵的一次回水流通通路连通形成串联形式。

3.如权利要求1所述的供热系统，其特征是，所述中介水换热器设置多个，多个中介水换热器并列设置。

4.如权利要求1所述的供热系统，其特征是，所述中介水换热器的第一进水口与污水缓冲池的出水口通过污水回水管道连通，中介水换热器的第一出水口与污水缓冲池的进水口通过污水供水管道连通，污水进入中介水换热器与中介水进行换热。

5.如权利要求4所述的供热系统，其特征是，所述中介水换热器的第二出水口与污水源热泵通过中介水回水管道连通，中介水换热器的第二进水口与污水源热泵通过中介水供水管道连通，中介水进入污水源热泵与一次回水进行换热。

6.如权利要求5所述的供热系统，其特征是，所述污水回水管道设置污水循环泵，中介水回水管道设置中介水循环泵。

7.如权利要求5所述的供热系统，其特征是，所述污水回水管道、污水供水管道、中介水回水管道、中介水供水管道均设置阀门。

8.如权利要求1所述的供热系统，其特征是，所述污水源热泵的出水口通过一次供水管道与用户侧换热器的进水口连通，用户侧换热器的出水口通过一次回水管道与直燃型热泵机组的第一进水口连通，直燃型热泵机组的第一出水口通过换热回水管道与污水源热泵的进水口连通。

9.如权利要求8所述的供热系统，其特征是，所述直燃型热泵机组的第二进水口与二次回水管道连通，直燃型热泵机组的第二出水口与二次供水管道连通，一次回水和二次回水在直燃型热泵机组处进行换热。

10.如权利要求9所述的供热系统，其特征是，所述换热回水管道设置热网循环水泵，一次供水管道、一次回水管道、二次回水管道、二次供水管道、换热回水管道均设置阀门。

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