公布日：2022.05.03
申請日：2022.03.04
分類(lèi)號：F25B30/06(2006.01)I;F25B49/02(2006.01)I;F28D7/04(2006.01)I;F28G9/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，包括：自清洗式換熱盤(pán)管組件設置在污水處理廠(chǎng)的污水出水池內；自清洗式換熱盤(pán)管組件經(jīng)控制管網(wǎng)子系統分別與熱泵子系統的蒸發(fā)器與冷凝器連接，能分別與蒸發(fā)器形成蒸發(fā)換熱循環(huán)回路、與冷凝器形成冷凝換熱循環(huán)回路；末端換熱子系統經(jīng)控制管網(wǎng)子系統分別與熱泵子系統的蒸發(fā)器與冷凝器連接，能分別與蒸發(fā)器形成蒸發(fā)換熱循環(huán)回路、與冷凝器形成冷凝換熱循環(huán)回路。該系統利用污水廠(chǎng)出水，通過(guò)自清洗式換熱盤(pán)管組件在污水廠(chǎng)出水池中直接換熱，能充分利用污水熱量實(shí)現制熱與制冷，取消一級污水輸送泵、污水過(guò)濾設備和一級換熱等設備，提高了能效。
權利要求書(shū)
1.一種利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，包括：自清洗式換熱盤(pán)管組件、控制管網(wǎng)子系統、熱泵子系統和末端換熱子系統：其中，所述自清洗式換熱盤(pán)管組件設置在污水處理廠(chǎng)的污水出水池內；所述自清洗式換熱盤(pán)管組件經(jīng)所述控制管網(wǎng)子系統分別與所述熱泵子系統的蒸發(fā)器與冷凝器連接，能分別與所述蒸發(fā)器形成蒸發(fā)換熱循環(huán)回路、與所述冷凝器形成冷凝換熱循環(huán)回路；所述末端換熱子系統經(jīng)所述控制管網(wǎng)子系統分別與所述熱泵子系統的蒸發(fā)器與冷凝器連接，能分別與所述蒸發(fā)器形成蒸發(fā)換熱循環(huán)回路、與所述冷凝器形成冷凝換熱循環(huán)回路。
2.根據權利要求1所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述控制管網(wǎng)子系統由控制管路組件一和控制管路組件二組成；其中，所述控制管路組件一的一端為第一進(jìn)水端口，該第一進(jìn)水端口與所述自清洗式換熱盤(pán)管組件的出水端連接；所述控制管路組件一的另一端為第二進(jìn)水端口，該第一進(jìn)水端口與所述末端換熱子系統的出水端連接；所述控制管路組件二的一端為第三出水端口，該第三出水端口與所述自清洗式換熱盤(pán)管組件的進(jìn)水端連接；所述控制管路組件二的另一端為第四出水端口，該第四出水端口與所述末端換熱子系統的進(jìn)水端連接；所述控制管路組件一由并聯(lián)設置第一控制管路和第二控制管路組成，第一、第二控制管路上的兩端均各設置一個(gè)控制閥；所述控制管路組件二由并聯(lián)設置第三控制管路和第四控制管路組成，第三、第四控制管路上的兩端均各設置一個(gè)控制閥；所述第二控制管路上的兩個(gè)控制閥之間設有蒸發(fā)器進(jìn)口，該蒸發(fā)器進(jìn)口經(jīng)管路與所述蒸發(fā)器的進(jìn)口連接；所述第三控制管路上的兩個(gè)控制閥之間設有蒸發(fā)器回口，該蒸發(fā)器回口經(jīng)管路與所述蒸發(fā)器的出口連接；所述第一控制管路上的兩個(gè)控制閥之間設有冷凝器進(jìn)口，該冷凝器進(jìn)口經(jīng)管路與所述冷凝器的進(jìn)口連接；所述第四控制管路上的兩個(gè)控制閥之間設有冷凝器回口，該冷凝器回口經(jīng)管路與所述冷凝器的回口連接。
3.根據權利要求1或2所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述自清洗式換熱盤(pán)管組件包括：換熱盤(pán)管、提升泵、出水管路、進(jìn)水管路和自清洗組件；所述換熱盤(pán)管設置在所述污水處理廠(chǎng)的污水出水池內；所述換熱盤(pán)管的出水口經(jīng)設置所述提升泵的出水管路與所述控制管網(wǎng)子系統的第一進(jìn)水端口連接；所述換熱盤(pán)管的進(jìn)水口經(jīng)所述進(jìn)水管路與所述控制管網(wǎng)子系統的第一出水端口連接；所述換熱盤(pán)管、出水管路和進(jìn)水管路內填充液體換熱介質(zhì)；所述自清洗組件設置在所述換熱盤(pán)管上方，清洗清洗通孔朝向所述換熱盤(pán)管表面，該自清洗組件的進(jìn)水端與所述污水廠(chǎng)出水池內連通。
4.根據權利要求3所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述自清洗式換熱盤(pán)管組件還包括：液體換熱介質(zhì)補充管路，與所述出水管路連接；所述自清洗組件包括：盤(pán)式?jīng)_洗穿孔管、高壓沖洗泵和沖洗管路；其中，所述盤(pán)式?jīng)_洗穿孔管設置在所述換熱盤(pán)管的上方，該盤(pán)式?jīng)_洗穿孔管的底部開(kāi)設有多個(gè)清洗通孔，各清洗通孔均朝向所述換熱盤(pán)管表面；所述盤(pán)式?jīng)_洗穿孔管與設有所述高壓沖洗泵的沖洗管路連通，所述沖洗管路的另一端與所述污水廠(chǎng)出水池內連通。
5.根據權利要求1或2所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述熱泵子系統包括：壓縮機、膨脹閥、管路、所述蒸發(fā)器和所述冷凝器；其中，所述壓縮機經(jīng)管路依次與所述冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器連接成環(huán)路結構；所述管路內填充有制冷劑。
6.根據權利要求1或2所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述蒸發(fā)器采用降膜式蒸發(fā)器。
7.根據權利要求1或2所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述末端換熱子系統包括：熱量交換設備、循環(huán)水泵、進(jìn)水管和出水管；其中，所述熱量交換設備分別設有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口經(jīng)給水管與所述控制管網(wǎng)子系統的第四出水端口連接，所述出水口經(jīng)出水管與所述控制管網(wǎng)子系統的第二進(jìn)水端口連接。
8.根據權利要求7所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述熱量交換設備為散熱器、風(fēng)機盤(pán)管和地板輔熱中的至少一種。
9.根據權利要求7所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述末端換熱子系統還包括：外網(wǎng)集水器和外網(wǎng)分水器；其中，所述外網(wǎng)集水器連接在所述進(jìn)水管與所述控制管網(wǎng)子系統的第二進(jìn)水端口之間；所述外網(wǎng)分水器連接在所述控制管網(wǎng)子系統的第四出水端口與所述進(jìn)水管之間。
10.根據權利要求7所述的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其特征在于，所述末端換熱子系統還包括：中介水補水管，與所述出水管連接。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供了一種利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，能充分提取污水中的低品位熱能，節約制冷和制熱消耗的大量電能，進(jìn)而減少二氧化碳排放，進(jìn)而解決現有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現的：
本發(fā)明實(shí)施方式提供一種利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，包括：
自清洗式換熱盤(pán)管組件、控制管網(wǎng)子系統、熱泵子系統和末端換熱子系統：其中，
所述自清洗式換熱盤(pán)管組件設置在污水處理廠(chǎng)的污水出水池內；
所述自清洗式換熱盤(pán)管組件經(jīng)所述控制管網(wǎng)子系統分別與所述熱泵子系統的蒸發(fā)器與冷凝器連接，能分別與所述蒸發(fā)器形成蒸發(fā)換熱循環(huán)回路、與所述冷凝器形成冷凝換熱循環(huán)回路；
所述末端換熱子系統經(jīng)所述控制管網(wǎng)子系統分別與所述熱泵子系統的蒸發(fā)器與冷凝器連接，能分別與所述蒸發(fā)器形成蒸發(fā)換熱循環(huán)回路、與所述冷凝器形成冷凝換熱循環(huán)回路。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的利用污水中低品位熱的節能低碳型污水源熱泵系統，其有益效果包括：
利用污水廠(chǎng)出水，通過(guò)自清洗式換熱盤(pán)管組件在污水廠(chǎng)的污水出水池中直接換熱，取消了一級污水輸送泵、污水過(guò)濾設備和一級換熱等設備，提高了能效；該污水源熱泵系統與傳統石化能源相比，具有低碳排放及更高的能效比、更節能、更經(jīng)濟、清潔無(wú)污染等特點(diǎn)；比燃油鍋爐節能50％、比空調節能30％，它既能供熱又能制冷，還能夠提供生活熱水，一機多用，且不受天氣影響，運行穩定；可為污水廠(chǎng)及周邊小區、商業(yè)、及工農業(yè)建筑等供熱制冷和熱水，是一種清潔環(huán)保、綠色低碳、經(jīng)濟高效的能源供應模式。
（發(fā)明人：段應勇;李冬;李旭東;劉敏）
