申请日2008.10.10
公开(公告)日2011.11.30
IPC分类号F25B30/06
摘要
本发明涉及一种废水余热回收热泵机组，包括热水箱、热泵、废水集水井、废水储存箱、预热换热器、热水循环泵、废水预热潜水泵、废水循环泵、电磁阀、止回阀、过滤器、水位控制器、温度控制器。所述预热换热器的放热管路两端与废水进出管路连接，然后经热泵水冷蒸发器放热管路分两路，一路连到废水储存箱内，一路连到污水井内;预热换热器的吸热管路一端与自来水连接，由电磁阀根据热水箱水位高低控制水箱补水，预热换热器的吸热管路另一端与热泵的冷凝器吸热管路进水管连接，冷凝器吸热管路进、出水管分别与热水箱连接。本发明结构合理，充分回收废水余热，有很高的制热效率。
权利要求书
1.废水余热回收热泵机组，其特征在于包括热水箱、热泵、废水集水井、废水储存箱、 预热换热器、热水循环泵、废水预热潜水泵、废水循环泵、电磁阀一(9)、电磁阀二(10)、 电磁阀三(11)、止回阀、过滤器、水位控制器、温度控制器;所述热泵设有：风冷蒸发器、 水冷蒸发器、冷凝器，在风冷蒸发器和冷凝器之间的一条制冷剂流通管路上设有压缩机，在 水冷蒸发器和冷凝器之间的另一条制冷剂流通管路上设有节流阀，风冷蒸发器和水冷蒸发器 之间的制冷剂流通管路两端相连接;所述预热换热器的放热管路一端与废水集水井的废水预 热潜水泵出水管连接，另一端与废水储存箱的废水循环泵出水管一起和热泵水冷蒸发器放热 管路一端连接，然后分两路，一路由电磁阀二(10)控制连到废水储存箱内，另一路由电磁 阀三(11)控制连到污水井内;预热换热器的吸热管路一端与自来水连接，由电磁阀一(9) 根据热水箱水位高低控制水箱补水，预热换热器的吸热管路另一端与热水箱下部循环水管路 一起与热水循环泵入口相连，热水箱下部循环水管路上设止回阀，热水循环泵出口与热泵的 冷凝器吸热管路进水管连接，冷凝器吸热管路出水管与热水箱上部连接;热水箱底部出水管 连接到浴场，浴场地面设地漏，地漏经排水管道连接到废水集水井，排水管道上设过滤器， 废水集水井上端溢流管和污水井相连，废水储存箱上端溢流管和污水井相连。
2.根据权利要求1所述废水余热回收热泵机组，其特征在于热水箱内设有温度控制器控 制热泵的启停，还设有水位控制器控制自来水的补水和热水循环泵的启停。
3.根据权利要求1所述废水余热回收热泵机组，其特征在于废水储存箱内设有水位控制 器控制废水循环泵的启停和风冷蒸发器启停。
4.根据权利要求1所述废水余热回收热泵机组，其特征在于废水集水井内设有水位控制 器控制废水预热潜水泵的启停。
5.根据权利要求1所述废水余热回收热泵机组，其特征在于废水排水管路上设有温度控 制器根据设定温度控制电磁阀二(10)和电磁阀三(11)的开关。
说明书
废水余热回收热泵机组
技术领域
本发明涉及一种属于能源技术领域的废水余热回收热泵机组，尤其是对洗浴场所及其它 工业和民用废水中的余热进行回收的热泵机组。
背景技术
我们知道，目前国内洗浴场所制取洗浴热水主要采用燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、 电锅炉和太阳能热水器。燃煤锅炉存在环境污染的问题和占地面积大的缺点;燃油锅炉受燃 料供应及价格波动的影响较大;燃气锅炉存在安全要求高和气源供应问题;电锅炉使用高品 位电能来制取热水，在能源品质上是一种浪费，而且使用成本高，耗电量太大;太阳能热水 器虽然使用成本低廉，但初期投入成本高，占用场地面积大，受天气影响较大，制热时间长 的缺点。另外，洗浴场所用热水量较大，而洗澡废水直接排走，废水中的大量热量流失，能 源浪费严重;而且热水排放也对生态环境造成了影响，是又一种环境污染源。为解决这些问 题，可以采用热泵机组回收废水中余热来制取洗澡热水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，能充分回 收废水的热量，具有很高制热效率的废水余热回收热泵机组。
本发明废水余热回收热泵机组的技术方案是：废水余热回收热泵机组，包括热水箱、热 泵、废水集水井、废水储存箱、预热换热器、热水循环泵、废水预热潜水泵、废水循环泵、 电磁阀一(9)、电磁阀二(10)、电磁阀三(11)、止回阀、过滤器、水位控制器、温度控 制器。所述热泵设有：风冷蒸发器、水冷蒸发器、冷凝器，在风冷蒸发器和冷凝器之间的一 条制冷剂流通管路上设有压缩机，在水冷蒸发器和冷凝器之间的另一条制冷剂流通管路上设 有节流阀，风冷蒸发器和水冷蒸发器之间的制冷剂流通管路两端相连接;所述预热换热器的 放热管路一端与废水集水井的废水预热潜水泵出水管连接，另一端与废水储存箱的废水循环 泵出水管一起和热泵水冷蒸发器放热管路一端连接，然后分两路，一路由电磁阀二(10)控 制连到废水储存箱内，另一路由电磁阀三(11)控制连到污水井内;预热换热器的吸热管路 一端与自来水连接，由电磁阀一(9)根据热水箱水位高低控制水箱补水，预热换热器的吸热 管路另一端与热水箱下部循环水管路一起与热水循环泵入口相连，热水箱下部循环水管路上 设止回阀，热水循环泵出口与热泵的冷凝器吸热管路进水管连接，冷凝器吸热管路出水管与 热水箱上部连接;热水箱底部出水管连接到浴场，浴场地面设地漏，地漏经排水管道连接到 废水集水井，排水管道上设过滤器，废水集水井上端溢流管和污水井相连，废水储存箱上端 溢流管和污水井相连。
所述废水余热回收热泵机组的热水箱内设有温度控制器控制热泵的启停，还设有水位控 制器控制自来水的补水和热水循环泵的启停。
所述废水余热回收热泵机组的废水储存箱内设有水位控制器控制废水循环泵的启停和风 冷蒸发器启停。
所述废水余热回收热泵机组的废水集水井内设有水位控制器控制废水预热潜水泵的启 停。
所述废水余热回收热泵机组的热泵水冷蒸发器放热管路废水排水端分两路，一路由电磁 阀二(10)控制连到废水储存箱内，另一路由电磁阀三(11)控制连到污水井内;在废水排 水管路上设有温度控制器根据设定温度控制电磁阀二(10)和电磁阀三(11)的开关。
本发明废水余热回收热泵机组的工作原理是：开始运行时，废水储存箱里的洗浴废水水 位低于低水位时，关闭废水循环泵，同时启动风冷蒸发器，废水储存箱里的洗浴废水达到高 水位时，开启废水循环泵，同时关闭风冷蒸发器。废水集水井里的废水(35℃左右)达到设 定水位启动潜水泵送入预热换热器，预热自来水(15℃左右)，预热后的冷水(20℃左右) 进入热泵的冷凝器，经热泵机组加热进入热水箱内，所述热泵的冷凝器的加热进出水管和热 水箱相连，开启热水循环泵循环加热热水箱内热水到设定温度(45～55℃)。打入预热换热 器的洗浴废水然后进入热泵的水冷蒸发器(30℃左右)，再回到废水储存箱里(25℃左右)， 废水储存箱里废水经废水循环泵将废水循环打入热泵的水冷蒸发器至自废水温度降到设定温 度(最低5℃)关掉回水管上的电磁阀二(10)，同时打开排水管上的电磁阀三(11)排入 污水井。
本发明技术特点包括：
1、自来水在进入热泵之前先与废水进行一次换热提高了机组的效率。以1m3 15℃自来水 经预热换热器预热升到20℃所需制热量为5.8KW，废水预热潜水泵功率为200W，1小时耗电 0.2度;若采用电加热，1小时耗电5.8度;与电加热比较，此项措施能效比为29倍。
2、在无废水供应的情况下可以先启动风冷蒸发器利用空气源热泵制热，有废水供应的情 况下再转换启动水冷蒸发器利用废水源热泵制热。此项措施保证了废水余热回收热泵机组始 终都能正常运行，而不需增加其它形式的热源来补充。
3、空气源和废水源热泵的转换还可以根据室外气温情况设定热泵水冷蒸发器出水口废水 温度T2，充分发挥了空气源和废水源热泵的高效率运行。以15℃自来水加热到50℃为例， 当室外气温为25℃，空气源热效率为8.43;当室外气温为-5℃，空气源热效率为2.91;当 废水温度为30℃，废水源热泵热效率为10.61(理论);当废水温度5℃以上;废水源热泵 平均热效率为4.91。
这些措施，使废水余热回收热泵机组的效率及性能有所提高，节能效果显著。
