專利名稱：熱能循環(huán)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱能循環(huán)機(jī)組。
背景技術(shù)：
城市生活污水、工業(yè)廢水中，如淋浴廢水、工業(yè)冷卻廢水，這些廢水中還具有一定溫度，含有一定的熱量，便被作為廢水直接排放出去，白白的浪費(fèi)了廢水中的熱量，不能合理利用，造成熱能浪費(fèi)；另外，廢水中含有雜質(zhì)、污染物，若直接排放出去會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境形成污染，影響周圍群體的生活健康。如果對(duì)污水、廢水中的熱能進(jìn)行利用，便能夠解決水中熱能浪費(fèi)的問(wèn)題，節(jié)約資源，還可以為解決環(huán)境污染的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種熱能循環(huán)機(jī)組，其能夠?qū)U水中的熱能進(jìn)行循環(huán)利用，并能夠提供穩(wěn)定溫度的熱水，同時(shí)大大提高了制熱系統(tǒng)的換熱效率和能效比。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下:熱能循環(huán)機(jī)組，包括水源熱泵，及具有換熱進(jìn)端、換熱出端、取熱進(jìn)端、取熱出端的換熱器，所述換熱進(jìn)端與換熱出端相連通，取熱進(jìn)端與取熱出端相連通；所述換熱器的換熱進(jìn)端供作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)入，換熱出端與水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端連通；換熱器的取熱進(jìn)端供取熱介質(zhì)進(jìn)入，取熱出端與 水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)進(jìn)端連通；水源熱泵蒸發(fā)器的介質(zhì)出端為廢熱排出端，冷凝器的介質(zhì)出端為供熱端。進(jìn)一步地，所述換熱器的換熱進(jìn)端設(shè)置有對(duì)被作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)行收集的集液器，以及對(duì)從集液器中排出、從換熱進(jìn)端進(jìn)入換熱器中的熱源介質(zhì)進(jìn)行清理的雜質(zhì)收集器。集液器對(duì)排出的具有溫度的廢水進(jìn)行集中收集，雜質(zhì)收集器從集液器中排出，進(jìn)入換熱器中的廢水進(jìn)行過(guò)濾清理，將廢水中含有的顆粒、毛發(fā)等雜質(zhì)清理掉，僅允許液體介質(zhì)進(jìn)入換熱器中，避免堵塞換熱器中的管道，對(duì)換熱器起到一定的保護(hù)作用；而被清理出的顆粒、毛發(fā)雜質(zhì)進(jìn)行集中收集處理掉，不會(huì)對(duì)生活環(huán)境造成污染。進(jìn)一步地，所述換熱器的取熱出端通過(guò)一旁通管與水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)出端連通。這樣從冷凝器介質(zhì)出端中排出的溫度較高的取熱介質(zhì)能夠返回?fù)Q熱器與換熱器取熱出端排出的取熱介質(zhì)進(jìn)行混合，提升進(jìn)入冷凝器中取熱介質(zhì)的基準(zhǔn)溫度以達(dá)到設(shè)計(jì)工況溫度，減小冷凝器進(jìn)出口端介質(zhì)的溫差，在保證冷凝器穩(wěn)定制取高溫取熱介質(zhì)的同時(shí)，提高了熱泵主機(jī)換熱效率。進(jìn)一步地，所述換熱器的取熱出端設(shè)置有將其中的取熱介質(zhì)輸送到水源熱泵冷凝器中的循環(huán)泵。通過(guò)循環(huán)泵能夠?qū)Q熱器中的取熱介質(zhì)和從冷凝器的介質(zhì)出端回流的部分取熱介質(zhì)輸送到冷凝器中。進(jìn)一步地，所述水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)出端通過(guò)另一旁通管與換熱器的換熱出端連通。這樣由蒸發(fā)器出端排出的低溫?zé)嵩唇橘|(zhì)能夠與由換熱器出端排出的溫度較高的熱源介質(zhì)進(jìn)行混合，使熱源介質(zhì)的溫度降低，再次回流到蒸發(fā)器中。旁通管的設(shè)置使進(jìn)入蒸發(fā)器介質(zhì)進(jìn)端的介質(zhì)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)工況溫度，使熱泵主機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)一步地，所述水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端設(shè)置有將從換熱器換熱出端排出的熱源介質(zhì)輸送給蒸發(fā)器的循環(huán)泵。通過(guò)該循環(huán)泵能夠?qū)Q熱器中的熱源介質(zhì)和從蒸發(fā)器介質(zhì)出端回流的部分熱源介質(zhì)輸送到蒸發(fā)器中。進(jìn)一步地，所述換熱器為板式換熱器或殼管式換熱器。采用了上述的方案，水源熱泵由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥連接構(gòu)成，其工作原理為:蒸發(fā)器吸取進(jìn)入其中熱源介質(zhì)的熱量，使蒸發(fā)器內(nèi)部的傳熱介質(zhì)蒸發(fā)成傳熱工質(zhì)的蒸汽，蒸汽經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮，其溫度和壓力均上升變成高溫、高壓的蒸汽，高溫、高壓的蒸汽再經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)被冷凝成液體，釋放熱量，釋放出的熱量被經(jīng)過(guò)冷凝器中的取熱介質(zhì)獲取，這樣取熱介質(zhì)的溫度升高，而釋放熱量后的液體經(jīng)過(guò)節(jié)流閥的減壓返回蒸發(fā)器中，進(jìn)行下一次的循環(huán)；本發(fā)明中，具有溫度的廢水、污水通過(guò)集液器的收集，并通過(guò)收集器將其中的雜質(zhì)清理，這樣具有溫度的廢水、污水變成熱源介質(zhì)從換熱器的換熱進(jìn)端進(jìn)入換熱器中，其中的熱量被從取熱進(jìn)端進(jìn)入換熱器中的取熱介質(zhì)獲取，熱源介質(zhì)的溫度降低，取熱介質(zhì)的溫度升高，熱源介質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā)器將熱源介質(zhì)中的預(yù)熱轉(zhuǎn)換給蒸發(fā)器中的傳熱介質(zhì)，使傳熱介質(zhì)溫度升高，并通過(guò)壓縮機(jī)的壓縮，變成高溫、高壓的蒸汽，再進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行放熱；而溫度升高后的取熱介質(zhì)通過(guò)冷凝器的介質(zhì)進(jìn)端進(jìn)入冷凝器中，吸收壓縮機(jī)來(lái)的高溫、高壓蒸汽的熱量，取熱介質(zhì)的溫度得以再次提升，這樣取熱介質(zhì)的溫度經(jīng)過(guò)兩次提升，供以使用，本發(fā)明整個(gè)機(jī)組的換熱效率和能效比能夠達(dá)到8左右，且相對(duì)于普通的換熱設(shè)備能效比可調(diào)高80%以上；由于冬季和夏季水溫本身及廢水溫度波動(dòng)較大，且廢水溫度隨著水質(zhì)水量的波動(dòng)也明顯的不穩(wěn)定，在進(jìn)入水源熱泵之前經(jīng)過(guò)換熱器的前置換熱，進(jìn)入水源熱泵中的取熱介質(zhì)溫度可穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，這樣對(duì)水源熱泵的正常運(yùn)行具有很好的保障作用，也能夠延長(zhǎng)水源熱泵的使用壽命?！?br>

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；附圖中，I為水源熱泵，2為換熱進(jìn)端，3為換熱出端，4為取熱進(jìn)端，5為取熱出端，6為換熱器，7為蒸發(fā)器，8為壓縮機(jī)，9為冷凝器，10為節(jié)流閥，11為蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端，12為冷凝器的介質(zhì)進(jìn)端，13為蒸發(fā)器的介質(zhì)出端，14為冷凝器的介質(zhì)出端，15為集液器，16為雜質(zhì)收集器，17為旁通管，18為循環(huán)泵，19為旁通管，20為循環(huán)泵。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，熱能循環(huán)機(jī)組，包括水源熱泵1，及具有換熱進(jìn)端2、換熱出端3、取熱進(jìn)端4、取熱出端5的換熱器6,換熱進(jìn)端2與換熱出端3相連通,取熱進(jìn)端4與取熱出端5相連通；其中，水源熱泵I由蒸發(fā)器7、壓縮機(jī)8、冷凝器9、節(jié)流閥10連接而成，水源熱泵中的部件及連接關(guān)系為現(xiàn)有技術(shù)，在此就不多贅述；換熱器6的換熱進(jìn)端2供作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)入，換熱出端3與水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端11連通；換熱器的取熱進(jìn)端4供取熱介質(zhì)進(jìn)入，取熱出端5與水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)進(jìn)端12連通；水源熱泵蒸發(fā)器的介質(zhì)出端13為廢熱排出端,冷凝器的介質(zhì)出端14為供熱端。其中，換熱器的換熱進(jìn)端2設(shè)置有對(duì)被作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)行收集的集液器15，集液器將具有溫度的廢水集中收集，具體實(shí)施中可以采用收集箱，以及對(duì)從集液器中排出、從換熱器換熱進(jìn)端2進(jìn)入換熱器6中的熱源介質(zhì)進(jìn)行清理的雜質(zhì)收集器16。雜質(zhì)收集器能夠?qū)U水中的顆粒雜質(zhì)、毛發(fā)進(jìn)行過(guò)濾，避免雜質(zhì)對(duì)換熱器管道造成堵塞。這里的雜質(zhì)收集器為市場(chǎng)采購(gòu)件。其中，換熱器的取熱出端5通過(guò)一旁通管17與水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)出端14連通。在換熱器的取熱出端5設(shè)置有將其中的取熱介質(zhì)輸送到水源熱泵冷凝器中的循環(huán)泵18。水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)出端13通過(guò)另一旁通管19與換熱器的換熱出端3連通。水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端11設(shè)置有將從換熱器換熱出端排出的熱源介質(zhì)輸送給蒸發(fā)器的循環(huán)泵20。其中，換熱器為板式換熱器或殼管式換熱器。本發(fā)明中優(yōu)選板式換熱器，板式換熱器相對(duì)于其他換熱 器具有高的傳熱系數(shù)、換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明的工作原理進(jìn)一步說(shuō)明:下面括號(hào)外的溫度為冬季工況溫度，括號(hào)內(nèi)的溫度為夏季工況溫度；30°C (35°C)的淋浴廢水由集水箱15收集，并通過(guò)雜質(zhì)收集器16清除廢水中的顆粒、毛發(fā)等雜質(zhì)，再?gòu)膿Q熱器的換熱進(jìn)端2進(jìn)入換熱器中，而5V C25V)的自來(lái)水取熱介質(zhì)從取熱進(jìn)端4進(jìn)入換熱器中,這樣通過(guò)換熱器的功能,將廢水中的熱量轉(zhuǎn)換給自來(lái)水，這樣從換熱器中排出的自來(lái)水溫度能夠達(dá)到25°C (30°C)，25°C(30°C)的自來(lái)水進(jìn)入冷凝器9中進(jìn)一步提升溫度，從冷凝器排出的自來(lái)水溫度能夠達(dá)到50°C，50°C的自來(lái)水一部分直接供用戶使用，另一部分通過(guò)旁通管17回流到與換熱器排出的25°C (30°C )自來(lái)水混合，混合后的自來(lái)水溫度可達(dá)到40°C，這樣提高進(jìn)入冷凝器的自來(lái)水溫度，保證冷凝器出水溫度的穩(wěn)定性；而經(jīng)過(guò)換熱器換熱后由換熱器換熱出端3排出的廢水溫度為19.80C (31.4°C)，這里19.8°C (31.4°C )的廢水進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)換熱，由蒸發(fā)器的介質(zhì)出端13排出的廢水溫度為7V (17°C)，其中一部分直接排放出去，另一部分通過(guò)旁通管19與換熱器排出的19.80C (31.4°C)廢水混合，混合后的廢水溫度為15°C(25°C );本發(fā)明的換熱效率和能效比能夠達(dá)到8左右，且相對(duì)于普通的換熱器能效比可調(diào)高80%以上，同時(shí)也充分利用了廢水資源，節(jié)省了水資源。
權(quán)利要求
1.熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:包括水源熱泵，及具有換熱進(jìn)端、換熱出端、取熱進(jìn)端、取熱出端的換熱器，所述換熱進(jìn)端與換熱出端相連通，取熱進(jìn)端與取熱出端相連通； 所述換熱器的換熱進(jìn)端供作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)入，換熱出端與水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端連通；換熱器的取熱進(jìn)端供取熱介質(zhì)進(jìn)入，取熱出端與水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)進(jìn)端連通；水源熱泵蒸發(fā)器的介質(zhì)出端為廢熱排出端，冷凝器的介質(zhì)出端為供熱端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:所述換熱器的換熱進(jìn)端設(shè)置有對(duì)被作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)行收集的集液器，以及對(duì)從集液器中排出、從換熱進(jìn)端進(jìn)入換熱器中的熱源介質(zhì)進(jìn)行清理的雜質(zhì)收集器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:所述換熱器的取熱出端通過(guò)一旁通管與水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)出端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:所述換熱器的取熱出端設(shè)置有將其中的取熱介質(zhì)輸送到水源熱泵冷凝器中的循環(huán)泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:所述水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)出端通過(guò)另一旁通管與換熱器的換熱出端連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:所述水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端設(shè)置有將從換熱器換熱出端排出的熱源介質(zhì)輸送給蒸發(fā)器的循環(huán)泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能循環(huán)機(jī)組，其特征在于:所述換熱器為板式換熱器或殼管式換熱器。
全文摘要
本發(fā)明屬于熱能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱能循環(huán)機(jī)組，包括水源熱泵，及具有換熱進(jìn)端、換熱出端、取熱進(jìn)端、取熱出端的換熱器，所述換熱進(jìn)端與換熱出端相連通，取熱進(jìn)端與取熱出端相連通；所述換熱器的換熱進(jìn)端供作為廢熱排掉的熱源介質(zhì)進(jìn)入，換熱出端與水源熱泵中蒸發(fā)器的介質(zhì)進(jìn)端連通；換熱器的取熱進(jìn)端供取熱介質(zhì)進(jìn)入，取熱出端與水源熱泵中冷凝器的介質(zhì)進(jìn)端連通；水源熱泵蒸發(fā)器的介質(zhì)出端為廢熱排出端，冷凝器的介質(zhì)出端為供熱端。其能夠?qū)U水中的熱能進(jìn)行循環(huán)利用，能夠提供穩(wěn)定溫度的熱水，同時(shí)大大提高了制熱系統(tǒng)的換熱效率和能效比。
文檔編號(hào)F25B30/06GK103234305SQ201310164510
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者楊家華, 朱庭浩, 蔣丹丹 申請(qǐng)人:楊家華