CN221237912U - 一种污水源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水源热泵系统，涉及供暖技术领域。该污水源热泵系统，包括：节流器、冷凝器、压缩机、蒸发器、热交换器和热源泵；其中，所述节流器的输出端与蒸发器的输入端连接，所述蒸发器的输出端与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端与节流器的输入端连接；所述热交换器与冷凝器建立连接。在使用时，通过节流器、冷凝器、压缩机、蒸发器、热交换器和热源泵等结构之间的配合作用，将温度较高的污水中的热能吸收，并将该热能输出进入用户的室内，为室内提供供暖，提高能源利用率。

Description

一种污水源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及供暖技术领域，具体为一种污水源热泵系统。

背景技术

在常规的污水二级生化处理系统中，通常这些带有大量热量的污水被直接排放至市政排水管道，造成了能量的大量损失，如何能充分利用排放污水中蕴含的能量，对于节能减排、保护环境具有重大意义。另外，污水源热泵系统可利用水质较差的污水作为热源进行冬季供热、夏季供冷和全年供应生活热水，具有热量输出稳定、机组性能高等特点。如果采用污水源热泵技术可充分回收排放污水中的能量，降低运行费用，因而具有良好的经济效益。

目前在热泵系统中，冷凝器在工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的，这部分热量目前都是未被利用的，如果能够对其加以利用，能够进一步提高换热效率。

基于此，提出本实用新型。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种污水源热泵系统，从而提高能源利用率。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种污水源热泵系统，包括：

节流器、冷凝器、压缩机、蒸发器、热交换器和热源泵；

其中，所述节流器的输出端与蒸发器的输入端连接，所述蒸发器的输出端与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端与节流器的输入端连接；

所述热交换器与冷凝器建立连接，所述热源泵的出口与蒸发器的入口连接，所述热源泵的入口的高温污水端连接，所述蒸发器的出口与污水端连接；

所述热交换器包括中控的罐体，所述罐体上部开设有稳压口，所述罐体的左右侧壁分别设置有低温高压液体出管、高温高压气体进管，所述冷凝器位于罐体内，且低温高压液体出管、高温高压气体进管分别与冷凝器出口、进口连接，所述罐体的下表面连接有进液管和出液管；

所述罐体内壁设置有若干中空凸起，所述中空凸起交错设置，所述中空凸起呈波纹状结构，所述中空凸起的底端面设置有进液口，所述进液口呈锥形结构且外部口径大于内部口径，所述中空凸起的上端面设置有出液口，所述出液口呈锥形结构且外部口径小于内部口径

优选的，还包括污水池，所述污水端的污水存储在污水池内，所述热源泵的入口与污水池的出口连接，所述蒸发器的出口与污水池的入口连接。

优选的，还包括温度传感器，所述温度传感器安装在罐体内。

优选的，所述热源泵包括两个，两个热源泵分别为主热源泵、辅热源泵，所述主热源泵、辅热源泵之间并联，且主热源泵、辅热源泵的出口上均设置有阀门。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种污水源热泵系统，与现有技术相比，至少具备以下有益效果：

1、在使用时，通过节流器、冷凝器、压缩机、蒸发器、热交换器和热源泵等结构之间的配合作用，将温度较高的污水中的热能吸收，并将该热能输出进入用户的室内，为室内提供供暖，减少电能、燃气的使用，较为节能。且根据使用的情况，控制主热源泵、辅热源泵切换配合使用，保持供暖的温度。同时，通过对罐体内部结构的设计和改进，极大提高了热交换效率。

2、对冷凝器工作产生的热量进行充分利用，提高能源利用率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型热交换器的结构示意图；

图3为本实用新型冷凝器位于罐体内的结构示意图；

图4为本实用新型罐体内部的结构示意图；

图5为本实用新型罐体内部进液口的结构示意图；

图6为本实用新型罐体内部出液口的结构示意图。

图中：1、罐体；2、低温高压液体出管；3、高温高压气体进管；4、进液管；5、出液管；6、冷凝器；11、中空凸起；111、进液口；112、出液口。

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。

实施例一：

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种污水源热泵系统，包括：节流器、冷凝器、压缩机、蒸发器、热交换器和热源泵。

所述节流器的输出端与蒸发器的输入端连接，所述蒸发器的输出端与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端与节流器的输入端连接；所述热交换器与冷凝器建立连接，所述热源泵的出口与蒸发器的入口连接，所述热源泵的入口的高温污水端连接，所述蒸发器的出口与污水端连接。

所述热交换器包括中控的罐体1，所述罐体1上部开设有稳压口，所述罐体1的左右侧壁分别设置有低温高压液体出管2、高温高压气体进管3，所述冷凝器6位于罐体1内，且低温高压液体出管2、高温高压气体进管3分别与冷凝器6出口、进口连接，所述罐体1的下表面连接有进液管4和出液管5。

该部分为本方案的核心：罐体1内壁设有若干中空凸起11，中空凸起11交错设置，中空凸起11呈波纹状结构，中空凸起11的底端面设置有进液口111，进液口111呈锥形结构且外部口径大于内部口径，中空凸起11的上端面设置有出液口112，出液口112呈锥形结构且外部口径小于内部口径。具体原理为：液体在罐体1内部进行热量交换时，液体会从中空凸起11底部的进液口111进入罐体1，因为进液口111的结构设计为呈锥形结构且外部口径大于内部口径，根据文丘里效应其进液的流量小而流速较快；而随着液位的不断提高，液体会从中空凸起11上端面的出液口112流出，因为出液口112的结构设计呈锥形结构且外部口径小于内部口径，液体流出出液口112时根据文丘里效应其流量较小流速较快，从而促进了液体在罐体1内部对流，进而提高整个罐体1内部的热量交换效率。

如图2、3所示，在使用时，高温高压气体制冷剂，输出至冷凝器6，得到低温高压液体制冷剂，同时释放热量，进液管4和出液管5分别向罐体1内进水和出水，进入的水对冷凝器6释放的热量吸收，得到热水，热水从出液管5排出，由于热胀冷缩原因，热水在液体上侧，出液管5的上端位置较高，能够将热水输出。

在使用时(冬季)，压缩机将低温低压气体制冷剂压缩形成高温高压气体制冷剂，输出至冷凝器，得到低温高压液体制冷剂，在冷凝器内，通过热交换器与冷凝器热交换，将冷凝器内的高温高压气体制冷剂热量吸收，吸收热量后，将热量输出至用户端(此处可以热交换器通过水气热交换的方式吸收高温高压气体制冷剂的热量)，高温高压气体制冷剂热量被吸收后，得到低温高压液体制冷剂，低温高压液体制冷剂进入节流器，得到低温低压液体制冷剂，低温低压液体制冷剂进入蒸发器内，蒸发器内空间增大，使得低温低压液体制冷剂迅速吸热膨胀，此处，热源泵将高温污水抽吸在蒸发器处，低温低压液体制冷剂吸收高温污水的热量，得到低温低压气体制冷剂和低温污水，低温污水回流，此时制冷剂完成一个循环。如此往复，将污水中的热量吸收并输出至用户端。

实施例二：

请参阅图1，本实用新型基于实施例一提供一种技术方案：还包括污水池，所述污水端的污水存储在污水池内，所述热源泵的入口与污水池的出口连接，所述蒸发器的出口与污水池的入口连接。

对上述内容分析：污水池用于存放待处理的高温污水，热源泵将污水池内的高温污水抽吸并将高温污水中的热量吸收转移至用户端，用于对用户端供暖使用。

实施例三：

请参阅图1，本实用新型基于实施例一提供一种技术方案：还包括温度传感器，所述温度传感器安装在罐体1内。所述热源泵包括两个，两个热源泵分别为主热源泵、辅热源泵，所述主热源泵、辅热源泵之间并联，且主热源泵、辅热源泵的出口上均设置有阀门。

对上述内容分析：温度传感器用于对罐体1内部温度检测，用于判断输出至用户端的供暖温度是否达到使用需求(温度传感器与控制器连接，控制器与主热源泵、辅热源泵建立连接)，常规条件下，主热源泵单独使用，当输出至用户端的供暖温度达不到使用需求时，主热源泵、辅热源泵受到控制器的驱动同时工作，增加与蒸发器配合的污水量，以获取更多的热量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (4)

1.一种污水源热泵系统，其特征在于，包括：

节流器、冷凝器(6)、压缩机、蒸发器、热交换器和热源泵；

其中，所述节流器的输出端与蒸发器的输入端连接，所述蒸发器的输出端与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输出端与冷凝器(6)的输入端连接，所述冷凝器(6)的输出端与节流器的输入端连接；

所述热交换器与冷凝器建立连接，所述热源泵的出口与蒸发器的入口连接，所述热源泵的入口的高温污水端连接，所述蒸发器的出口与污水端连接；

所述热交换器包括中空的罐体(1)，所述罐体(1)上部开设有稳压口，所述罐体(1)的左右侧壁分别设置有低温高压液体出管(2)、高温高压气体进管(3)，所述冷凝器(6)位于罐体(1)内，且低温高压液体出管(2)、高温高压气体进管(3)分别与冷凝器(6)出口、进口连接，所述罐体(1)的下表面连接有进液管(4)和出液管(5)；

所述罐体(1)内壁设置有若干中空凸起(11)，所述中空凸起(11)交错设置，所述中空凸起(11)呈波纹状结构，所述中空凸起(11)的底端面设置有进液口(111)，所述进液口(111)呈锥形结构且外部口径大于内部口径，所述中空凸起(11)的上端面设置有出液口(112)，所述出液口(112)呈锥形结构且外部口径小于内部口径。

2.根据权利要求1所述的一种污水源热泵系统，其特征在于：还包括污水池，所述污水端的污水存储在污水池内，所述热源泵的入口与污水池的出口连接，所述蒸发器的出口与污水池的入口连接。

3.根据权利要求1所述的一种污水源热泵系统，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器安装在罐体(1)内。

4.根据权利要求1所述的一种污水源热泵系统，其特征在于：所述热源泵包括两个，两个热源泵分别为主热源泵、辅热源泵，所述主热源泵、辅热源泵之间并联，且主热源泵、辅热源泵的出口上均设置有阀门。