CN214891866U - 一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统，涉及热水供水系统领域，该方案包括热水器本体、余热回收装置，热水器本体包括储水内胆、外加热器、循环水泵，循环水泵、外加热器均设置于储水内胆外，外加热器功率小于5000W。本申请的供水系统通过余热回收装置对废水余热进行回收并对进入储水内胆中的冷水进行预热，减低进入的水与储水内胆储蓄的水的温差，使采用功率小于5000W外加热器即能满足正常热水供应的方案得以实施成为可能；在不用水的工况下，根据保温温度需要，通过循环水泵将外加热器加热后的水输送回储水内胆中，从而实现保温，另外，循环水泵在用水过程中还能起到增压出水的功能，保证使用过程中具有充足的水压。

Description

一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统

技术领域

本实用新型涉及热水供水系统领域，具体涉及一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统。

背景技术

现有技术中，为达到安全可靠的目的，现有的专利中，申请号为201611210574.7的中国专利申请公开了一种分体式外循环加热的电热水器，其包括水箱、电热器和循环泵，将加热器设置在水箱外，通过循环泵将水箱中的水抽出，经过加热器加热后，再输送回流至水箱中，从而实现水电分离，循环加热的目的。

但是，这种电热水器实际使用时仍具有一定缺陷，例如，在低温条件下，需要较高功率才能满足日常的沐浴要求，这是由于低温条件下，例如在冬天使用的工况，10℃以下时，由于进水水温较低，若不采用5000W以上，甚至8000W以上的加热器，不能快速地将水进行加热和补充，以满足用户的需要，而高功率的电热器的使用则会引起另一个问题，即由于功率较高，会影响其他家用电器使用，对布设电路的可耐受功率的要求高。

以上为现有技术中亟需解决的问题，本实用新型针对现有技术中存在的问题提出了新的供水系统。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统，具有功率低、节能的优点。

为实现上述实用新型目的，本申请的实施例采取的技术方案如下：

一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统，包括热水器本体，所述热水器本体包括储水内胆、外加热器、循环水泵，所述循环水泵、所述外加热器均设置于所述储水内胆外，所述外加热器功率小于5000W，所述热水器本体还包括加热管，所述外加热器设置于所述加热管上，所述加热管的进水端与所述储水内胆的出水端连通，所述循环水泵设置于所述加热管的出水端，所述循环水泵的出水端连接有回水管以及用水管，所述回水管远离所述循环水泵另一端与所述储水内胆连通；

该供水系统还包括余热回收装置，所述余热回收装置设置于所述储水内胆外，用于收集废水余热以对进入蓄水内胆中的冷水进行加热。

由此，用水过程中，通过余热回收装置对废水余热进行回收以对进入储水内胆中的冷水进行预热，提高进入储水内胆中水的温度，降低外加热器工作时所需的功率，从而使采用功率小于5000W外加热器即能满足正常热水供应的方案得以实施成为可能，此外，在不用水的工况下，即用水管关闭时，根据保温温度需要，通过循环水泵将外加热器加热后的水输送回储水内胆中，从而实现保温，另外，循环水泵在用水过程中还能起到增压出水的功能，保证使用过程中具有充足的水压，因此，在降低了加热功率时，还能达到增压的效果。

一种可能的实施方式中，所述回水管上设置单向阀，所述单向阀用于避免所述储水内胆的水向所述循环水泵反流，从而单向阀仅允许循环水泵将外加热器加热后的水经回水管向储水内胆回送，而避免由储水内胆的进水端进入的水直接经回水管向用水管排出，保证热供水系统能稳定输出所需的热水。

一种可能的实施方式中，该供水系统还包括热水控制器、进水温度传感器、第一出水温度传感器、保温温度传感器、第二出水温度传感器，所述进水温度传感器设置在所述储水内胆的进水端处，所述第一出水温度传感器设置在所述储水内胆的出水端处，所述保温温度传感器设置在所述储水内胆内，所述第二出水温度传感器设置在所述加热管的出水端处，所述进水温度传感器、所述第一出水温度传感器、所述保温温度传感器、所述第二出水温度传感器、所述外加热器均与所述热水控制器电性连接，所述进水温度传感器、所述第一出水温度传感器、所述保温温度传感器与所述第二出水温度传感器用于向所述热水控制器传输温度检测数据，所述热水控制器用于控制所述外加热器的加热功率，从而热水控制器能根据接收各温度采集的温度信息来控制外加热器的加热功率，实现储水内胆中水的自动化保温以及维持用水时的温度的稳定。

一种可能的实施方式中，所述回水管上设置有回水阀，从而在用水时，回水阀能阻断回水管的回水，让外加热器加热后的水能通过用水管以最大流量输出。

一种可能的实施方式中，所述回水阀为电磁阀，从而便于自动化控制回水管的通断。

一种可能的实施方式中，所述外加热器上还连接有控制开关，所述控制开关用于控制所述外加热器的与供电线路的导通或断开，从而能够实现以人工控制的方式控制外加热器的工作状态。

一种可能的实施方式中，所述用水管上设置有用水阀，所述用水阀为电磁阀，所述用水阀与所述热水控制器电性连接，所述用水阀向所述热水控制器传输通断状态信息，从而热水控制器能根据用水阀反馈的通断信息来判断供水系统是否处于用水状态，当供水系统处于用水状态时，在满足用水温度后以及水压充足的情况下，热水控制器可将循环水泵断开，降低用电功率，而在供水系统非用水状态，也即保温状态下时，热水控制器可根据各温度传感器反馈的温度信息，选择是否开启循环水泵以及控制外加热控制器的功率，具体地，当保温温度传感器低于预设的保温温度时，热水控制器控制外加热器和循环水泵打开，进行水循环加热保温，热水控制器根据进水温度传感器、第一出水温度传感器、保温温度传感器、第二出水温度传感器控制外加热器的加热功率，直到保温温度传感器达到预设的保温温度，外热水控制器控制外加热器和循环水泵关闭。

一种可能的实施方式中，所述用水管上还设置有用水流量计，所述用水流量计与所述热水控制器电性连接，用于向所述热水控制器传输所述用水管的流量信息，从而热水控制器也能通过用水流量计的流量信息变化判断供水系统是否处于用水状态，另一个好处在于，热水控制器还能根据用水流量计的检测的用水流量调整外加热器的加热功率，例如，用水流量大时，热水控制器可适当提高外加热器的加热功率，进一步有利于保持用水温度的稳定性。

一种可能的实施方式中，该供水系统还包括无线传输模块、用户接收终端，所述无线传输模块与所述热水控制器电性连接，所述无线传输模块用于获取所述热水控制器的状态信息并向所述用户接收终端传输，从而用户接收终端能接收无线传输模块的信息，对供水系统的使用状态实时掌控，便于监控和维护。

一种可能的实施方式中，该供水系统还可包括云数据存储平台，所述无线传输模块与所述云数据存储平台通信连接，所述用户接收终端与所述云数据存储平台通信连接，从而借助云数据平台对供水系统的数据进行云存储，用户需要查看供水系统的状态时，则仅需与用户接收终端通信，进行数据同步，即可实现对供水系统的监控。

一种可能的实施方式中，所述无线传输模块为WIFI模块，便于搭建用户监控供水系统。

相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：

本申请的供水系统通过余热回收装置对废水余热进行回收并对进入储水内胆中的冷水进行预热，减低进入的水与储水内胆储蓄的水的温差，使采用功率小于5000W外加热器即能满足正常热水供应的方案得以实施成为可能；在不用水的工况下，根据保温温度需要，通过循环水泵将外加热器加热后的水输送回储水内胆中，从而实现保温，另外，循环水泵在用水过程中还能起到增压出水的功能，保证使用过程中具有充足的水压。

附图说明

图1是本实用新型实施例的循环水泵与余热回收装置集成的供水系统简图；

图2是图1中所示的循环水泵与余热回收装置集成的供水系统在一种使用状态下的示意图；

图3是图1中所示的循环水泵与余热回收装置集成的供水系统在另一种使用状态下的示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、余热回收装置；101、外水水管；102、出水水管；2、储水内胆；3、外加热器；4、循环水泵；5、回水管；6、用水管；7、单向阀；8、热水控制器；9、进水温度传感器；10、第一出水温度传感器；11、保温温度传感器；12、第二出水温度传感器；13、用水流量计；14、出水流量计。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

本申请涉及的循环水泵与余热回收装置集成的供水系统可以但不仅限于家用水供应、公共场所用水供应等应用场合。

参考图1，循环水泵与余热回收装置集成的供水系统包括热水器本体(图中未标注)以及与热水器本体连接的余热回收装置1，其中，热水器本体包括储水内胆2、外加热器3、循环水泵4，本申请采用的外加热功率小于5000W。

外加热器3可选的最优功率区间为4000W～5000W，本申请的实施例以外加热功率为4500W为例进行说明。

热水器本体还包括加热管(图中未示出)，外加热器3设置于外加热管上，可以选择的设置方式为，将外加热器3套于外加热管外壁，在本申请的其他实施例中，还可以设置为外加热器3设置在加热管的内壁。

加热管的进水端、出水端分别通过管道与储水内胆2、循环水泵4连通，即加热管的进水端与储水内胆2的出水端连通，循环水泵4的进水端与加热管的出水端连通。

参考图1，循环水泵4的出水端连接有回水管5和用水管6，其中，回水管5用于将加热管加热后的水输送回储水内胆2，用水管6供用户取水。

余热回收装置1为现有成熟的产品，在本申请中的作用为，设置在储水内胆2外，对用户使用的废水余热进行余热回收，并将回收的热量用于加热进入储水内胆2进水端的水，提高进入储水内胆2中水的温度，从而降低进入储水内胆2中的水与储水内胆2中存储的水的温差，为降低外加热器3所需的加热功率成为可能。

参考图1，余热回收装置1上连接有外水水管101以及出水水管102，外水水管101用于与市政供水的水管连通，而出水水管102为经过废水余热加热后的输水管，其与储水内胆2的进水端连通。

余热回收装置1为现有结构，在此不再赘述，具体结构可参考发明人在先申请的公告号为CN201364045Y、CN104456938B、CN212538888U的专利，或公布号为CN110017718A的专利申请。

一种可能的实施方式中，在回水管5上设置有单向阀7，单向阀7的单向开启方向为：由循环水泵4的出水端向储水内胆2，而对储水内胆2向循环水泵4方向流动的水实现逆止，从而实现避免储水内胆2中的水通过回水管5向循环水泵4、用水管6的方向逆流，而防止由储水内胆2进水端进入的冷水直接经回水管5从用水管6中流出。

需要说明的是，本申请实施例采用的单向阀7的结构不限定，只要能够达到单向逆止功能的阀都可运用。

一种可能的实施方式中，如图1所示，本申请实施例的供水系统还包括热水控制器8、进水温度传感器9、第一出水温度传感器10、保温温度传感器11、第二出水温度传感器12，进水温度传感器9设置在储水内胆2的进水端处，具体地，进水温度传感器9可设置在与储水内胆2连接的水管上，用于对有储水内胆2的进水端进入储水内胆2中的水的水温进行检测。

第一出水温度传感器10设置在储水内胆2的出水端处，具体地，第一出水温度传感器10可设置在与储水内胆2连接的水管上，用于对从储水内胆2的出水端排出的水的水温进行检测。

保温温度传感器11设置在储水内胆2的内部，用于对储水内胆2中保温的水进行温度检测。

第二出水温度传感器12设置在加热管的出水端，用于检测经过外加热器3加热后通过加热管排出的水的温度，本申请的实施例中，第二出水温度传感器12设置在加热管与循环水泵4之间，在本申请的其他实施例中，第二出水温度传感器12还可以设置在循环水泵4的出水端。

需要说明的是，热水控制器8可以但不限于单片机、PLC控制器，进水温度传感器9、第一出水温度传感器10、保温温度传感器11、第二出水温度传感器12均为电子温度传感器，可以为但不限于接触式、非接触式温度传感器。

进水温度传感器9、第一出水温度传感器10、保温温度传感器11、第二出水温度传感器12均与热水控制器8电性连接，并可相互通信，从而，各温度传感器将检测所得的温度数据向热水控制器8传输。

热水控制器8可以将各温度传感器传输的数据通过屏幕等方式实现数值显示。

一种可能的实施方式中，在外加热器3上设置控制开关(图中未示出)，控制开关用于控制外加热器3与供电电路的导通，从而控制外加热器3的工作状态。

由此，可手动通过控制开关控制外加热器3是否进行加热工作，例如，当热水控制器8显示保温温度传感器11的数据低于所需的保温温度时，且此时未处于用水状态，即用水管6不导通，则可手动通过控制开关使外加热器3与供电电路导通，并开启循环水泵4，从而循环水泵4将储水内胆2中存储的水抽出并经过加热管、回水管5，回流至储水内胆2中，直到储水内胆2中水的保温温度达到预设的温度，关闭循环水泵4以及外加热器3，实现手动模式下的保温；

而当用户在用水时，即用水管6为导通状态，可手动通过控制开关使外加热器3与导电电路导通，并关闭循环水泵4，由于单向阀7的阻力存在，通过经过加热管的水主要通过用水管6排出供用户使用；

若水压达不到用户要求时，可开启循环水泵4，对用户用水进行增压。

一种可能的实施方式中，如图1所示，在用水管6上还设置一用水流量计13，该用水流量计13为电子流量计，用水流量计13与热水控制器8电性连接，向热水控制器8传输流量采集数据。

外加热器3、循环水泵4均与热水控制器8电性连接，均并受控于热水控制器8，热水控制器8对外加热器3、循环水泵4的启闭状态以及加热功率进行调节。

由此，参考图2，当热水控制器8通过进水温度传感器9、第一出水温度传感器10、保温温度传感器11、第二出水温度传感器12、用水流量计13采集的数据，经过计算机逻辑判断用户停止用水且保温温度低于设定温度时，热水控制器8启动循环水泵4，并根据各温度传感器采集到的水温数据控制外加热器3的功率，当保温温度达到设定温度时，停止加热，并关闭循环水泵4；

参考图3，当热水控制器8通过用水流量计13数据判断用户开始用水时，热水控制器8关闭循环水泵4，并根据各温度传感器采集到的水温数据控制外发热器的功率，使用水温度保持恒定；

此外，热水控制器8根据用水流量计13反馈的流量信息，适当控制外加热器3的加热功率，例如，用水流量大时，可适当增大外加热器3的加热功率。

在用户在用水过程中，使用余热回收装置1回收余热并与冷水进行热交换后，提高储水内胆2的进水温度，从而降低将水加热至目标温度需要的功率，使采用低功率的外加热器3的方案实现成为可能。

通过以上过程实现自动保温和用水恒温，即根据预设于热水控制器8中的预设保温温度，对循环水泵4的启闭、外加热器3的加热状态以及加热功率进行调整。

一种可能的实施方式中，在用水管6上设置用水阀(图中未示出)，用水阀采用电磁阀，使用水阀与热水控制器8电性连接，用水阀向热水管控制器发送通断信号，从而能使热水控制器8能判断用户是否在用水，实现如上述方案中自动保温和用水恒温的自动化实现过程。

一种可能的实施方式中，在回水管5上设置回水阀(图中未示出)，回水阀的作用是，在用户用水时，阻断回水管5的回水，避免回水而降低用水管6的流量，保证以最大流量输出用水。

本申请实施例中，回水阀采用电磁阀，便于实现自动化控制。

在本申请的其他实施例中，回水阀可采用常见的手动阀门，通过手动方式实现回水管5的通断。

一种可能的实施方式中，参考图1，在储水内胆2的出水端也设置一出水流量计14，通过该出水流量计14对储水内胆2的出水流量进行监控，该出水流量计14可以但不限于电子流量计，该出水流量计14也与热水控制器8电性连接，从而可将从储水内胆2排出的水流量采集数据向热水控制器8传输，在保温时，热水控制器8可根据该流量信息控制外加热器3的功率大小，例如，循环保温时，出水流量大时，可适当增大外加热器3的加热功率。

一种可能的实施方式中，供水系统还包括无线传输模块(图中未示出)、用户接收终端(图中未示出)，无线传输模块可以但不限于NB-IoT模块、LoRa模块、ZigBee模块、WIFI模块、蓝牙模块、NFC模块等，用户接收终端可以但不限于电脑、手机等；无线传输模块与热水控制器8电性连接并可相互通信，无线传输模块可获取热水控制器8中接收的数据信息并向用户接收终端传输，该数据信息包括但不限于各传感器的温度信息、用水管6的通断和流量信息等，从而用户可近距离地获取供水系统的状态信息，以便对其进行监控和维护。

一种可能的实施方式中，该供水系统还可包括云数据存储平台(图中未示出)，云存储平台采用现有技术，无线传输模块与云数据存储平台通信连接，通信的方式可以采用有线通信或无线通信，用户接收终端与云数据存储平台通信连接，此通信的方式也可以采用有线通信或无线通信，通信方式包括但不限于光纤通信、USB通信、采用1G、2G、3G、4G或5G通信。

从而借助云数据平台对供水系统的数据进行云存储，用户需要查看供水系统的状态时，则仅需与用户接收终端通信，进行数据同步，即可实现对供水系统的监控。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种循环水泵与余热回收装置集成的供水系统，包括热水器本体，所述热水器本体包括储水内胆、外加热器、循环水泵，所述循环水泵、所述外加热器均设置于所述储水内胆外，其特征在于，所述外加热器功率小于5000W，所述热水器本体还包括加热管，所述外加热器设置于所述加热管上，所述加热管的进水端与所述储水内胆的出水端连通，所述循环水泵设置于所述加热管的出水端，所述循环水泵的出水端连接有回水管以及用水管，所述回水管远离所述循环水泵的一端与所述储水内胆连通；

该供水系统还包括余热回收装置，所述余热回收装置设置于所述储水内胆外，用于收集废水余热以对进入蓄水内胆中的冷水进行加热。

2.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述回水管上设置单向阀，所述单向阀用于避免所述储水内胆的水向所述循环水泵反流。

3.根据权利要求1所述的供水系统，其特征在于，该供水系统还包括热水控制器、进水温度传感器、第一出水温度传感器、保温温度传感器、第二出水温度传感器，所述进水温度传感器设置在所述储水内胆的进水端处，所述第一出水温度传感器设置在所述储水内胆的出水端处，所述保温温度传感器设置在所述储水内胆内，所述第二出水温度传感器设置在所述加热管的出水端处，所述进水温度传感器、所述第一出水温度传感器、所述保温温度传感器、所述第二出水温度传感器、所述外加热器均与所述热水控制器电性连接，所述进水温度传感器、所述第一出水温度传感器、所述保温温度传感器与所述第二出水温度传感器用于向所述热水控制器传输温度检测数据，所述热水控制器用于控制所述外加热器的加热功率。

4.根据权利要求1-3任一项所述的供水系统，其特征在于，所述回水管上设置有回水阀。

5.根据权利要求4所述的供水系统，其特征在于，所述回水阀为电磁阀。

6.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述外加热器上还连接有控制开关，所述控制开关用于控制所述外加热器的与供电线路的导通或断开。

7.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述用水管上设置有用水阀，所述用水阀为电磁阀，所述用水阀与所述热水控制器电性连接，所述用水阀向所述热水控制器传输通断状态信息。

8.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述用水管上还设置有用水流量计，所述用水流量计与所述热水控制器电性连接，用于向所述热水控制器传输所述用水管的流量信息。

9.根据权利要求3所述的供水系统，其特征在于，该供水系统还包括无线传输模块、用户接收终端，所述无线传输模块与所述热水控制器电性连接，所述无线传输模块用于获取所述热水控制器的状态信息并向所述用户接收终端传输。

10.根据权利要求9所述的供水系统，其特征在于，所述无线传输模块为WIFI模块。

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