垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，包括交換管路（4），以及交換管路（4）上中介水箱(2)，其特征在于：有一段連通的換熱盤管取熱器(1)設(shè)置在污水渠道污水池(B)中，所述換熱盤管取熱器(1)、中介水箱(2)和家用終端熱交換主機(3)通過管路形成水循環(huán)單元。本實用新型設(shè)計巧妙，合理，采用現(xiàn)有的換熱盤管取熱器比現(xiàn)有的“污水采集換熱器”取熱方式，成本節(jié)約20%以上，更重要的是，簡化了結(jié)構(gòu)和安裝，方便了客戶使用。
【專利說明】垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種污水熱源再生【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，是涉及到一種垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年我國城市化進程加快，人們也越來越關(guān)注自己的居住環(huán)境。部分住宅小區(qū)配備了 24小時集中供應(yīng)生活熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)雖然給人們生活帶來了便捷與舒適，但因建筑熱水能耗較高而受到一定的限制。有資料表明:各類商業(yè)、住宅建筑熱水能耗占總能耗的10%-40%。為了集中供應(yīng)生活熱水，保證24小時不間斷，同時又盡可能降低建筑熱水能耗，需要合理的系統(tǒng)設(shè)計。目前市場上應(yīng)用的系統(tǒng)大多采用集中加熱，供熱到戶，按量收費的模式。但這種模式存在著24小時循環(huán)供熱能耗巨大，用戶數(shù)量不足時效率極低，用戶使用熱水后收費難等等諸多問題。目前市場上的水源熱泵，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動化程度低的缺點，例如，需要設(shè)置蓄水池以及污水交換器才能實現(xiàn)熱交換，更重要的是，不能對整體系統(tǒng)的運行有著一個中控的功能，這就需要一種結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低的水源熱泵以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有水源熱泵，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動化程度低的缺點，提供一種垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)以解決上述問題。
[0004]本實用新型系統(tǒng)的方案是通過這樣實現(xiàn)的:一種垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，包括交換管路，以及交換管路上的中介水箱，有一段連通的換熱盤管取熱器設(shè)置在污水渠道污水池中，所述換熱盤管取熱器、中介水箱和家用終端熱交換主機通過管路形成水循環(huán)單元。系統(tǒng)通過采用換熱盤管取熱器與污水進行熱交換，使得交換得到的循環(huán)熱水能夠與家用終端熱交換主機中的輸出熱水進行熱交換，從而得到適溫的使用水。采用換熱盤管取熱器的優(yōu)勢是費用低廉，且當(dāng)水管中的水不流動的時候，還可以使得管道內(nèi)的水面能夠保持相平。
[0005]本實用新型中，以上所述家用終端熱交換主機包括PLC中控系統(tǒng)，水加熱系統(tǒng)和信息傳遞系統(tǒng)，所述PLC中控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集模塊與水循環(huán)單元中各部件連接。PLC中控系統(tǒng)是一個大的控制模塊，其通過數(shù)據(jù)采集模塊與例如水泵，換熱盤管取熱器，還有家用終端熱交換主機安全元件等多個設(shè)備進行連接，并通過檢測設(shè)備收集到數(shù)據(jù)采集信息，從而實施自動監(jiān)控整個系統(tǒng)的效果。
[0006]本實用新型中，作為進一步的方案，所述PLC中控系統(tǒng)包括用于控制整個系統(tǒng)的中央自動控制器，檢測環(huán)境溫度檢測模塊，取熱源檢測模塊，熱水感應(yīng)模塊，水量補水模塊，以及水管壓力檢測模塊，以上模塊均對應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括環(huán)境溫度感應(yīng)器、取熱源溫度傳感器、熱水溫度探測器、水量檢測儀和水壓計。環(huán)境溫度感應(yīng)器設(shè)置在系統(tǒng)外部，取熱源溫度傳感器設(shè)置在換熱盤管取熱器中，熱水溫度探測器設(shè)置在交換管道中，水量檢測儀設(shè)置在水表中，水壓計設(shè)置在水泵中。本系統(tǒng)中的PLC中控系統(tǒng)主要采集的數(shù)據(jù)包括，水表讀數(shù)，水泵壓力讀數(shù)，熱水溫度，用水量，取水量水溫，環(huán)境溫度，壓力傳感數(shù)據(jù)，還有主機故障等數(shù)據(jù)，采集設(shè)備(如水表，電表等)可以按照預(yù)設(shè)的采集頻次要求，通過數(shù)據(jù)連線將上述的數(shù)據(jù)采集到PLC中控系統(tǒng)中，PLC中控系統(tǒng)可以通過采集到的數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的運作。
[0007]以上所述換熱盤管取熱器中的換熱盤管至少有3個。
[0008]以上垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)的自動控制方法，包括以下內(nèi)容:
[0009]①PLC環(huán)境溫度檢測:通過PLC中控系統(tǒng)中的環(huán)境溫度檢測模塊采集到環(huán)境溫度感應(yīng)器檢測到的環(huán)境溫度，以自動調(diào)節(jié)熱交換主機的供熱水溫和熱交換工作時間；
[0010]②PLC取熱源檢測:根據(jù)取熱源溫度傳感器的溫度情況，通過取熱源檢測模塊將信息傳送至PLC中控，以調(diào)整換熱盤管取熱器的取熱要求，如果檢測到取熱源未能達到預(yù)設(shè)的取熱要求，則PLC控制換熱管取熱器停止取熱；
[0011]③PLC水溫度檢測:通過溫度傳感器感應(yīng)水管內(nèi)熱水溫度，并將采集信息通過熱水感應(yīng)模塊傳輸至PLC中控系統(tǒng)，從而調(diào)動中央自動控制器自動控制水管水量以實現(xiàn)熱量交換的效果；
[0012]④PLC水管壓力檢測:通過采集水泵中的壓力計數(shù)據(jù)，水管壓力檢測模塊將信息傳送至PLC中控系統(tǒng)中，通過檢測水壓強從而能夠判斷水泵是否故障，通過并通過通信系統(tǒng)傳遞信息至管理人員聯(lián)系通信設(shè)備當(dāng)中；
[0013]⑤家用終端熱交換機自動停機:當(dāng)PLC中控系統(tǒng)檢測到家用終端熱交換機出現(xiàn)故障時，會自動控制其進行停機。
[0014]通過采取以上的自動控制方法，可以使得通過設(shè)計通用的PLC模塊，實現(xiàn)自動控制水溫，調(diào)節(jié)系統(tǒng)狀態(tài)的功能，而上述的PLC自動控制設(shè)備功能，均可以根據(jù)本實用新型的內(nèi)容采用常規(guī)手段進行設(shè)計，例如，PLC自動控制水管水量的大小，可以通過PLC控制管泵開關(guān)實現(xiàn)。
[0015]本實用新型中，垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)的自動控制方法還包括PLC自動控制水管補水檢測，當(dāng)PLC補水模塊通過水量檢測儀采集到水管內(nèi)水量減少時，自動控制閥門進行補水。PLC可以通過檢測水表中的水流量的方式確定交換管路中的水量是否減少，從而控制補水管道的開關(guān)以增加交換管路中的水量。
[0016]本實用新型中，作為輔助功能，當(dāng)PLC檢測到水溫長期達不到適合溫度時，即啟動水加熱系統(tǒng)對使用水進行加熱，從而能保證熱水能隨時的進行供給。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]1.本實用新型設(shè)計巧妙，合理，采用現(xiàn)有的換熱盤管取熱器比現(xiàn)有的“污水采集換熱器”取熱方式，成本節(jié)約20%以上，更重要的是，簡化了結(jié)構(gòu)和安裝，方便了客戶使用。
[0019]2.本實用新型采用全自動的PLC控制系統(tǒng)進行操作控制，具備可靠性，安全性，全自動等技術(shù)特征，具有較好的市場競爭力。
[0020]3.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過現(xiàn)有的設(shè)備，并根據(jù)本實用新型進行電子設(shè)計，則可實現(xiàn)，其便于本行業(yè)推廣運用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖2是本實用新型PLC中控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中零部件名稱及序號:
[0024]換熱盤管取熱器1、中介水箱2、家用終端熱交換主機3、交換管路4、單元樓A，污水池B。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和實施例描述本實用新型，以下實施例以實用新型最優(yōu)效果進行解釋說明。
[0026]實施例1:
[0027]如圖1，本實用新型垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，其構(gòu)建在一棟單元樓A中，其中污水池B構(gòu)建在單元樓A水平面下，在污水池B中，設(shè)置有相互連通的，換熱盤管取熱器1，換熱盤管取熱器I通過交換管路4與中介水箱2連接，其中，交換管路4中還設(shè)有中介水箱2另一側(cè)的水管與單元樓A中的各個家用終端熱交換主機3連接。家用終端熱交換主機3中設(shè)有PLC中控系統(tǒng)，水加熱系統(tǒng)和信息傳遞系統(tǒng)，PLC中控系統(tǒng)包括用于控制整個系統(tǒng)的中央自動控制器，檢測環(huán)境溫度檢測模塊，取熱源檢測模塊，熱水感應(yīng)模塊，水量補水模塊，以及水管壓力檢測模塊。檢測環(huán)境溫度檢測模塊通過外部溫度感應(yīng)設(shè)備實現(xiàn)檢測功能，其可以是環(huán)境溫度感應(yīng)器；取熱源檢測模塊通過在換熱盤管取熱器I處設(shè)置取熱源溫度傳感器實現(xiàn)檢測功能；熱水感應(yīng)模塊通過讀取熱水溫度探測器實現(xiàn)水溫感應(yīng)，適量補水模塊通過水表內(nèi)的水量檢測儀實現(xiàn)對水量的數(shù)據(jù)的收集監(jiān)控，水管壓力檢測模塊通過水壓力計對交換管路4內(nèi)的水壓進行檢測。
[0028]以下以具體操作來說明，首先將本實用新型垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)打開運行，換熱盤管取熱器I開始將交換管路4中的水與污水池B中的水量進行熱交換，隨后，交換得到的熱水通過交換管路4進入中介水箱2中，最后與家用終端熱交換主機3中的使用水進行熱交換后，則可被使用者進行使用。
[0029]在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中，PLC中控系統(tǒng)進行自動監(jiān)控:
[0030]PLC對環(huán)境溫度檢測:PLC中控系統(tǒng)中的環(huán)境溫度檢測模塊與環(huán)境溫度感應(yīng)器連接，以檢測外界工作環(huán)境，例如，當(dāng)?shù)販囟仁覝厥?0度，則自動調(diào)節(jié)熱交換主機的供熱水溫和熱交換工作時間以達到30度左右；
[0031]PLC取熱源檢測:通過溫度感應(yīng)器檢測換熱盤管取熱器I的取熱源，并通過取熱源溫度傳感器將溫度反饋至PLC中控系統(tǒng)中，以調(diào)整換熱盤管取熱器I的取熱要求，例如，當(dāng)檢測到取熱源溫度低于20度以下時，如果強行使用換熱盤管取熱器I進行取熱，則會損壞改裝置，因此，中央自動控制器會控制換熱管取熱器I停止取熱；
[0032]PLC水溫度檢測:PLC通過熱水溫度探測器溫感應(yīng)到管內(nèi)熱水溫度，從而調(diào)動中央自動控制器自動控制交換水管的開關(guān)大小以控制水流量大小，以實現(xiàn)熱量交換的效果；
[0033]隨著熱交換水溫的降低，熱量則無法滿足供應(yīng)使用水熱交換的目的，則PLC自動啟動水加熱系統(tǒng)對使用水進行加熱，以滿足使用者的需要。
[0034]另外，PLC控制系統(tǒng)還中的水管壓力檢測模塊，通過設(shè)置在壓力表上的壓力計，從而了解到水的壓強大小，并通過水管壓力檢測模塊將信息回傳，從而判斷水泵是否處于故障狀態(tài)。[0035]終端熱交換機出現(xiàn)類似電腦主板壞死，短路，等故障時則會自動控制電路板進行斷電其停機，上述的故障和檢測信息可以通過設(shè)置信息傳遞系統(tǒng)，是的相關(guān)PLC信息通過GPRS或其它通訊方式發(fā)送信息至相關(guān)工作人員手機中，從而起到提醒作用。
[0036]PLC中控系統(tǒng)還存在自動控制水管補水檢測模塊，當(dāng)PLC補水模塊通過感應(yīng)器檢測水量檢測表水管內(nèi)水量減少時，自動控制閥門進行補水，這項功能的實現(xiàn)，可以通過添加補水管道得到事實。
[0037]以上要說明的是，家用終端熱交換主機3中，存在相應(yīng)的常用的中央控制CPU，可以實現(xiàn)處理PLC信息的功能，而PLC控制系統(tǒng)中上述的檢測功能，是可以根據(jù)本實用新型內(nèi)容，采用現(xiàn)有的PLC技術(shù)中實現(xiàn)的，因此，無需進行詳細的電路說明。
[0038]本實施例中，換熱盤管取熱器I中的換熱盤管為3個。
[0039]實施例2:
[0040]本實施例中，與實施例1不同之處在于，所述PLC控制系統(tǒng)還中的水管壓力檢測，可以通過另設(shè)壓力檢測棒來實現(xiàn)，換熱盤管取熱器I中的換熱盤管為4個。其它工作原理與實施例1相同。
[0041]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為了清楚的說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施的限定。對于所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式子以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，包括交換管路(4)，以及交換管路(4)上中介水箱(2)，其特征在于:有一段連通的換熱盤管取熱器(I)設(shè)置在污水渠道污水池(B)中，所述換熱盤管取熱器(I)、中介水箱(2)和家用終端熱交換主機(3)通過管路形成水循環(huán)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于:家用終端熱交換主機(3)包括PLC中控系統(tǒng)，水加熱系統(tǒng)和信息傳遞系統(tǒng)，所述PLC中控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集模塊與水循環(huán)單元中各部件連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC中控系統(tǒng)包括用于控制整個系統(tǒng)的中央自動控制器，檢測環(huán)境溫度檢測模塊，取熱源檢測模塊，熱水感應(yīng)模塊，水量補水模塊，以及水管壓力檢測模塊，以上模塊均對應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括環(huán)境溫度感應(yīng)器、取熱源溫度傳感器、熱水溫度探測器、水量檢測儀和水壓計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直布管環(huán)路式家用再生熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱盤管取熱器(I)中的換熱盤管至少有3個。
【文檔編號】F24D19/10GK203595176SQ201320689100
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】黃偉軍, 梁華易, 劉永麗 申請人:廣西天涌節(jié)能科技股份有限公司