申请日2011.06.14
公开(公告)日2012.02.01
IPC分类号F24D19/10; F24D3/18
摘要
一种基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，有散热器系统，还设置有一级热泵和二级热泵，其中，所述的一级热泵、二级热泵和散热器系统依次设置，所述的一级热泵、二级热泵和散热器系统之间是通过连通管路和切换阀门进行连接。一级热泵包括有第一热泵机组和第二热泵机组，所述的二级热泵包括有第三热泵机组和第四热泵机组，本实用新型实现了从常温水源提取热量制备高温采暖热水的目的，实现20℃大温差供水运行，最终实现采暖期系统运行效率最高的目的。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，包括：散热器系统(C)，其特 征在于，还设置有一级热泵(A)和二级热泵(B)，其中，所述的一级热泵(A)、二级热泵 (B)和散热器系统(C)依次设置，所述的一级热泵(A)、二级热泵(B)和散热器系统(C) 之间是通过连通管路(10)和切换阀门进行连接。
2.根据权利要求1所述的基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，其特征在于， 所述的一级热泵(A)包括有第一热泵机组(1)和第二热泵机组(2)，其中，第一热泵机 组(1)的水源进水口(1A)和第二热泵机组(2)的水源进水口(2A)通过水源侧水泵(5) 连接水源供水端，第一热泵机组(1)的水源出水口(1B)和第二热泵机组(2)的水源出 水口(2B)连接水源回水端，第一热泵机组(1)的冷凝器侧进水口(1D)依次通过第十四 切换阀门(14)和第十二切换阀门(12)连接散热器系统(C)的散热器采暖回水端口(28)， 该进水口(1D)还通过第十六切换阀门(16)连接二级热泵(B)的第三热泵机组(3)蒸发 器侧出水端口(3B);第一热泵机组(1)冷凝器侧出水口(1C)通过第二十二切换阀门(22) 连接第二热泵机组(2)的冷凝器侧进水口(2D)，出水口(1C)还通过第十三切换阀门(13) 和第十五切换阀门(15)连接二级热泵(B)第三热泵机组(3)蒸发器侧进水口(3A)。第 二热泵机组(2)的冷凝器侧进水口(2D)还通过第二十三切换阀门(23)连接二级热泵(B) 第四热泵机组蒸发器侧出水口(4B)，第二热泵机组(2)的冷凝器侧出水口(2C)依次通 过第二十五切换阀门(25)和采暖循环水泵(32)连接散热器系统(C)的散热器采暖供水 端口(29)，所述的出水口(2C)还通过第二十四切换阀门(24)连接二级热泵(B)第四 热泵机组蒸发器侧进水口(4A);所述的第一热泵机组(1)的冷凝器出水口(1C)还通过 第二十七切换阀门(27)和第十八切换阀门(18)连接二级热泵第四热泵机组(4)的冷凝 器进水口(4D)。
3.根据权利要求2所述的基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，其特征在于， 所述的第一热泵机组(1)冷凝器侧进水口(1D)通过第二十一切换阀门(21)连接第二热 泵机组(2)冷凝器侧进水口(2C)，所述的第一热泵机组(1)冷凝器侧出水口(1C)通过 第二十二切换阀门(22)连接第二热泵机组(2)冷凝器侧进水口(2D)。
4.根据权利要求1所述的基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，其特征在于， 所述的二级热泵(B)包括有第三热泵机组(3)和第四热泵机组(4)，其中，第三热泵机 组(3)的蒸发器侧进水口(3A)通过第十五切换阀门(15)和第十三切换阀门(13)连接一 级热泵(A)中的第一热泵机组(1)的冷凝器侧出水口(1C)，第三热泵机组(3)的蒸发 器侧出水口(3B)通过中间循环水泵(6)，再通过第二十二切换阀门(16)连接一级热泵 (A)的第一热泵机组(1)冷凝器进水口(1D);第三热泵机组(3)冷凝器侧进水口(3D) 通过第十一切换阀门(11)连接散热器系统(C)采暖回水端口(28)，第三热泵机组(3) 的散热器采暖水出水口(3C)依次通过第十七切换阀门(17)和第十八切换阀门(18)连 接第四热泵机组(4)的冷凝器侧进水口(4D);第四热泵机组(4)蒸发器侧进水口(4A) 通过第二十四切换阀门(24)连接一级热泵(A)的第二热泵机组(2)的冷凝器侧出水口 (2C)，第四热泵机组(4)蒸发器侧出水口(4B)通过中间循环水泵(7)，再通过第二十 三切换阀门(23)连接一级热泵(A)的第二热泵机组(2)的冷凝器侧进水口(2D)。所述 的第三热泵机组(3)蒸发器侧进水口(3A)和第四热泵机组(4)的蒸发器侧出水口(4B) 之间的连接管路上设置第十九切换阀门(19)，所述的蒸发器侧出水口(3B)和第四热泵机 组(4)的蒸发器侧进水口(4A)之间的连接管路上设置第二十切换阀门(20)。
5.根据权利要求4所述的基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，其特征在于， 所述的第四热泵机组4的冷凝器侧进水口(4D)还依次通过第十八切换阀门(18)和第二 十七切换阀门(27)连接一级热泵(A)的第一热泵机组1的冷凝器侧出水口(1C)。
说明书 [支持框选翻译]
基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统
技术领域
本实用新型涉及一种热泵系统。特别是涉及一种基于污水厂处理水的中高温采暖热水制 备系统。
背景技术
采暖散热器的惯常设计供水温度为80-90℃。常规水源热泵的最高供水温度一般只能达 到55℃，不能满足散热器采暖的水温需求。中高温热泵最高供水温度可以达到80℃以上，能 够为散热器采暖系统提供热水，但是其对于水源侧的水温要求范围在30-40℃之间，而冬季 水源温度通常低于15℃，如污水厂一级处理水，不能满足中高温热泵运行需求。基于以上原 因，在常温水源条件下，现有的水源热泵技术不能够为散热器采暖系统的提供热源。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够实现从常温水源提取热量制备高温采 暖热水的基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统。
本实用新型所采用的技术方案是：一种基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统， 包括：散热器系统，还设置有一级热泵和二级热泵，其中，所述的一级热泵、二级热泵和散 热器系统依次设置，所述的一级热泵、二级热泵和散热器系统之间是通过连通管路和切换阀 门进行连接。
所述的一级热泵包括有第一热泵机组和第二热泵机组，其中，第一热泵机组的水源进水 口和第二热泵机组的水源进水口通过水源侧水泵连接水源供水端，第一热泵机组的水源出水 口和第二热泵机组的水源出水口连接水源回水端，第一热泵机组的冷凝器侧进水口依次通过 第十四切换阀门和第十二切换阀门连接散热器系统的散热器采暖回水端口，该进水口还通过 第十六切换阀门连接二级热泵的第三热泵机组蒸发器侧出水端口;第一热泵机组冷凝器侧出 水口通过第二十二切换阀门连接第二热泵机组的冷凝器侧进水口，出水口还通过第十三切换 阀门和第十五切换阀门连接二级热泵第三热泵机组蒸发器侧进水口。第二热泵机组的冷凝器 侧进水口还通过第二十三切换阀门连接二级热泵第四热泵机组蒸发器侧出水口，第二热泵机 组的冷凝器侧出水口依次通过第二十五切换阀门和采暖循环水泵连接散热器系统的散热器采 暖供水端口，所述的出水口还通过第二十四切换阀门连接二级热泵第四热泵机组蒸发器侧进 水口;所述的第一热泵机组的冷凝器出水口还通过第二十七切换阀门和第十八切换阀门连接 二级热泵第四热泵机组的冷凝器进水口。
所述的第一热泵机组冷凝器侧进水口通过第二十一切换阀门连接第二热泵机组冷凝器侧 进水口，所述的第一热泵机组冷凝器侧出水口通过第二十二切换阀门连接第二热泵机组冷凝 器侧进水口。
所述的二级热泵包括有第三热泵机组和第四热泵机组，其中，第三热泵机组的蒸发器侧 进水口通过第十五切换阀门和第十三切换阀门连接一级热泵中的第一热泵机组的冷凝器侧出 水口，第三热泵机组的蒸发器侧出水口通过中间循环水泵，再通过第二十二切换阀门连接一 级热泵的第一热泵机组冷凝器进水口;第三热泵机组冷凝器侧进水口通过第十一切换阀门连 接散热器系统采暖回水端口，第三热泵机组的散热器采暖水出水口依次通过第十七切换阀门 和第十八切换阀门连接第四热泵机组的冷凝器侧进水口;第四热泵机组蒸发器侧进水口通过 第二十四切换阀门连接一级热泵的第二热泵机组的冷凝器侧出水口，第四热泵机组蒸发器侧 出水口通过中间循环水泵，再通过第二十三切换阀门连接一级热泵的第二热泵机组的冷凝器 侧进水口。所述的第三热泵机组蒸发器侧进水口和第四热泵机组的蒸发器侧出水口之间的连 接管路上设置第十九切换阀门(19)，所述的蒸发器侧出水口和第四热泵机组的蒸发器侧进水 口之间的连接管路上设置第二十切换阀门。
所述的第四热泵机组4的冷凝器侧进水口还依次通过第十八切换阀门和第二十七切换阀 门连接一级热泵的第一热泵机组1的冷凝器侧出水口。
本实用新型的基于污水厂处理水的中高温采暖热水制备系统，具有以下有益效果：
(1)在常温水源条件下实现中高温采暖热水(80℃)的生产，满足散热器采暖热用户对 于水温的惯常需求。采用传统技术方案，在常温水源条件下，利用常规水源热泵只能制备40-60 ℃的采暖热水，无法满足散热器热用户的水温需求。而能制备水温80℃以上的中高温热泵， 则要求水源水温在30℃以上。本方案运行热量二级提取技术，实现了从常温水源提取热量制 备高温采暖热水的目的。
(2)实现大供回水温差(20℃)，满足散热器热用户对于循环水温差的惯常需求。无论是 常规水源热泵机组还是中高温热泵机组，供水温差通常为10℃左右。本专利技术方案运用热 泵机组串联运行方式，实现20℃大温差供水运行。
(3)全采暖运行周期系统效率高。在设计负荷工况下，为满足供水温度需求，采用二级 热泵热量提取方式。由于两级热泵系统同时运行，耗电量大，能效低。在一个采暖周期内， 大部分时间系统处于部分负荷状态运行，对供水温度要求低于设计工况。本方案通过管路切 换方法，在部分负荷工况下，分别实现一级热泵+二级热泵提取热量组合、全部一级热泵提取 热量方式，进行系统供热负荷的质调节(水温调节)，减少系统能耗，提高系统效率，最终实 现采暖期系统运行效率最高的目的。
