本實(shí)用新型涉及污水或海水凈化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種空氣源熱泵凈水系統(tǒng)。
背景技術(shù):
節(jié)能是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針,也是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。我國能源資源總量雖然較多,但人均占有量少。近幾年,隨著經(jīng)濟(jì)快速增長,對煤電油運(yùn)和重要資源的需求量明顯增加,價(jià)格大幅度上漲,一些重要能源資源對外依存度大幅度上升,我國重要能源資源短缺對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約進(jìn)一步加劇。今后,隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化推進(jìn),能源資源需求總量還會增加,經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的資源約束矛盾將長期存在。節(jié)約能源資源,大力促進(jìn)能源資源的高效利用和循環(huán)利用,是緩解能源資源約束矛盾的根本出路。
目前空氣源熱泵在升溫加熱領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛,現(xiàn)有技術(shù)中公開一種空氣源熱泵熱水器,其空氣源熱泵采用逆卡諾原理,由制冷劑等溫蒸發(fā)、制冷劑蒸汽定熵壓縮、制冷劑等壓冷卻、制冷劑液體定熵膨脹四個(gè)循環(huán)過程構(gòu)成,工作時(shí),利用蒸發(fā)器和風(fēng)機(jī)把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來,蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑與低溫?zé)崮軗Q熱后等溫蒸發(fā)形成制冷劑蒸汽,壓縮機(jī)吸入制冷劑蒸汽并壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入氣冷器中冷卻,冷卻過程中制冷劑攜帶的熱量釋放與冷水進(jìn)行熱量交換,最后,制冷劑在膨脹閥中完成定熵膨脹后回到蒸發(fā)器中重復(fù)以上循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)利用空氣源傳遞給冷水完成加熱。
然而,在蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑與低溫?zé)崮軗Q熱后,由于能量被吸收而溫度進(jìn)一步降低的空氣直接被排出到大氣中,未被有效利用,造成了能源的浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的空氣源熱泵中被冷卻的能量未被充分利用缺陷,從而提供一種更加充分利用空氣源熱泵被冷卻的能量空氣源熱泵凈水系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種空氣源熱泵凈水系統(tǒng),包括蒸餾水箱和空氣源熱泵組件,所述空氣源熱泵組件包括冷凝器和蒸發(fā)器,所述冷凝器用于加熱蒸餾水箱,
還包括蒸汽收集裝置,其與所述蒸餾水箱連通用于收集其產(chǎn)生的蒸汽,所述蒸發(fā)器與所述蒸汽收集裝置連接用于將所述蒸汽收集裝置內(nèi)的蒸汽冷卻為液態(tài)。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述冷凝器與所述蒸餾水箱之間設(shè)置有風(fēng)機(jī)和將熱風(fēng)通過所述風(fēng)機(jī)吹至所述蒸餾水箱底部進(jìn)行加熱的熱風(fēng)通道。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述冷凝器設(shè)置于所述熱蒸餾水箱內(nèi)。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽收集裝置包括與所述蒸餾水箱連通的第二密閉空間,和將所述蒸汽從所述蒸餾水箱排至所述第二密閉空間的蒸汽排出通道。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸發(fā)器設(shè)置在所述第二密閉空間內(nèi)。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽收集裝置還包括安裝在所述第二密閉空間側(cè)壁上且設(shè)置有泄壓口的第三密閉空間,所述蒸發(fā)器通過冷風(fēng)風(fēng)機(jī)與所述第三密閉空間連接,通過所述第三密閉空間對所述第二密閉空間進(jìn)行冷卻。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述第二密閉空間與所述第三密閉空間具有共同的側(cè)壁,所述側(cè)壁為導(dǎo)熱板。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽排出通道包括設(shè)置在所述蒸餾水箱和所述第二密閉空間之間的平衡口。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽排出通道還包括設(shè)置在所述蒸餾水箱和所述第二密閉空間之間的排濕風(fēng)機(jī),所述平衡口位于所述排濕風(fēng)機(jī)上方。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述平衡口上安裝有能夠使氣流從所述第二密閉空間流入所述蒸餾水箱的單向閥。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.在本實(shí)用新型所述的空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,包括蒸餾水箱和空氣源熱泵組件,所述空氣源熱泵組件包括冷凝器和蒸發(fā)器,所述冷凝器用于加熱蒸餾水箱,還包括蒸汽收集裝置,其與所述蒸餾水箱連通用于收集其產(chǎn)生的蒸汽,所述蒸發(fā)器與所述蒸汽收集裝置連接用于將所述蒸汽收集裝置內(nèi)的蒸汽冷卻為液態(tài)。上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)利用完成換熱后的蒸發(fā)器11的低溫對蒸汽收集裝置內(nèi)的高溫蒸汽進(jìn)行冷卻,相對于現(xiàn)有技術(shù)直接將冷卻的能量排放到空氣中相比,實(shí)現(xiàn)了能源的充分利用。
2.在本實(shí)用新型所述的空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述冷凝器與所述蒸餾水箱之間設(shè)置有風(fēng)機(jī)和將熱風(fēng)通過所述風(fēng)機(jī)吹至所述蒸餾水箱底部進(jìn)行加熱的熱風(fēng)通道。通過熱風(fēng)在蒸餾水箱底部快速流動(dòng),不斷將最高溫?zé)犸L(fēng)送至蒸餾水箱和將換熱后的冷風(fēng)送出,以提高蒸餾水箱的升溫速度和保持蒸餾水箱始終處在高溫狀態(tài)。熱風(fēng)通道外部可包裹保溫棉以減少熱量散失。
3.在本實(shí)用新型所述的空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述冷凝器設(shè)置于所述熱蒸餾水箱內(nèi),以最大程度利用冷凝器釋放出的熱量,避免熱量損失。
4.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽收集裝置包括與所述蒸餾水箱連通的第二密閉空間,和將所述蒸汽從所述蒸餾水箱排至所述第二密閉空間的蒸汽排出通道,以更好的與蒸發(fā)器連接并收集由蒸發(fā)器釋放出的冷卻能量。
5.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸發(fā)器設(shè)置在所述第二密閉空間內(nèi)。以更充分的利用蒸發(fā)器的能量。
6.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽收集裝置還包括安裝在所述第二密閉空間側(cè)壁上且設(shè)置有泄壓口的第三密閉空間,所述蒸發(fā)器通過冷風(fēng)風(fēng)機(jī)與所述第三密閉空間連接,通過所述第三密閉空間對所述第二密閉空間進(jìn)行冷卻。冷空氣在第三密閉空間內(nèi)積累到一定氣壓后泄壓口打開,使冷空氣與蒸汽進(jìn)行充分的熱量交換,提高了冷卻能量的使用效率。
7.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述第二密閉空間與所述第三密閉空間具有共同的側(cè)壁,所述側(cè)壁為導(dǎo)熱板,以提高第二密閉空間與第三密閉空間之間的換熱效率。
8.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽排出通道包括設(shè)置在所述蒸餾水箱和所述第二密閉空間之間的平衡口。通過平衡口的設(shè)置使得蒸汽在壓差的作用下流動(dòng)。
9.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述蒸汽排出通道還包括設(shè)置在所述蒸餾水箱和所述第二密閉空間之間的排濕風(fēng)機(jī),所述平衡口位于所述排濕風(fēng)機(jī)上方。將平衡口設(shè)置在排濕風(fēng)機(jī)上方以避免第二密閉空間產(chǎn)生的液態(tài)水從平衡口流回蒸餾水箱內(nèi)。
10.上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中,所述平衡口上安裝有能夠使氣流從所述第二密閉空間流入所述蒸餾水箱的單向閥。通過單向閥的設(shè)置避免了蒸汽從平衡口41流回蒸餾水箱2的可能。
通過對蒸汽收集裝置的設(shè)置以及其與蒸發(fā)器的連接,實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器將蒸汽收集裝置內(nèi)的蒸汽冷卻為液態(tài)水,進(jìn)而蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷卻能量充分利用,以達(dá)到節(jié)能減排的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型的空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中冷凝器用熱風(fēng)通道與蒸餾水箱連接、蒸發(fā)器用冷風(fēng)通道與第三密閉空間連接的示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的空氣源熱泵凈水系統(tǒng)中冷凝器直接放置到蒸餾水箱中、蒸發(fā)器直接放置在第三密閉空間中的示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
11-蒸發(fā)器;12-冷卻器;121-熱風(fēng)通道;13-風(fēng)機(jī);14-壓縮機(jī);2-蒸餾水箱;21-導(dǎo)熱板;22-清掃門;23-進(jìn)水管;231-流量計(jì);232-電磁閥;24-壓力計(jì);31-第二密閉空間;32-第三密閉空間;33-泄壓口;34-出水管;41-平衡口;42-排濕風(fēng)機(jī);5-真空泵。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
此外,下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
實(shí)施例1
如圖1所示的一種空氣源熱泵凈水系統(tǒng),包括蒸餾水箱2和空氣源熱泵組件,所述空氣源熱泵組件包括冷凝器12和蒸發(fā)器11,所述冷凝器12用于加熱蒸餾水箱2,還包括蒸汽收集裝置,其與所述蒸餾水箱2連通用于收集其產(chǎn)生的蒸汽,所述蒸發(fā)器11與所述蒸汽收集裝置連接用于將所述蒸汽收集裝置內(nèi)的蒸汽冷卻為液態(tài)。
上述空氣源熱泵凈水系統(tǒng)利用完成換熱后的蒸發(fā)器11的低溫對蒸汽收集裝置內(nèi)的高溫蒸汽進(jìn)行冷卻,相對于現(xiàn)有技術(shù)直接將冷卻的能量排放到空氣中相比,實(shí)現(xiàn)了能源的充分利用。
如圖1所示,本實(shí)施例中,所述冷凝器12與所述蒸餾水箱2之間設(shè)置有風(fēng)機(jī)和將熱風(fēng)通過所述風(fēng)機(jī)13吹至所述蒸餾水箱2底部進(jìn)行加熱的熱風(fēng)通道121。通過熱風(fēng)在蒸餾水箱2底部快速流動(dòng),不斷將最高溫?zé)犸L(fēng)送至蒸餾水箱2和將換熱后的冷風(fēng)送出,以提高蒸餾水箱2的升溫速度和保持蒸餾水箱2始終處在高溫狀態(tài)。熱風(fēng)通道121外部可包裹保溫棉以減少熱量散失。
所述蒸汽收集裝置包括與所述蒸餾水箱2連通的第二密閉空間31,和將所述蒸汽從所述蒸餾水箱2排至所述第二密閉空間31的蒸汽排出通道。所述蒸汽收集裝置還包括安裝在所述第二密閉空間31側(cè)壁上且設(shè)置有泄壓口33的第三密閉空間32,所述蒸發(fā)器11通過冷風(fēng)風(fēng)機(jī)13和冷風(fēng)通道111與所述第三密閉空間32連接,通過所述第三密閉空間32對所述第二密閉空間31進(jìn)行冷卻。冷空氣在第三密閉空間32內(nèi)積累到一定氣壓后泄壓口33打開,使冷空氣與蒸汽進(jìn)行充分的熱量交換,提高了冷卻能量的使用效率。此時(shí),最好所述第二密閉空間31與所述第三密閉空間32具有共同的側(cè)壁且所述側(cè)壁為導(dǎo)熱板,以提高第二密閉空間31與第三密閉空間32之間的換熱效率。
本實(shí)施例中,所述蒸汽排出通道包括設(shè)置在所述蒸餾水箱2和所述第二密閉空間31之間的平衡口41,通過平衡口41的設(shè)置使得蒸汽在壓差的作用下流動(dòng)。
實(shí)施例2
如圖2所示的一種空氣源熱泵凈水系統(tǒng),包括蒸餾水箱2和空氣源熱泵組件,所述空氣源熱泵組件包括冷凝器12和蒸發(fā)器11,所述冷凝器12用于加熱蒸餾水箱2,還包括蒸汽收集裝置,其與所述蒸餾水箱2連通用于收集其產(chǎn)生的蒸汽,所述蒸發(fā)器11與所述蒸汽收集裝置連接用于將所述蒸汽收集裝置內(nèi)的蒸汽冷卻為液態(tài)。
如圖2所示,本實(shí)施例中,所述冷凝器12設(shè)置于所述熱蒸餾水箱2內(nèi),以最大程度利用冷凝器12釋放出的熱量,避免熱量損失。
如圖1和2所示,為了更好的與蒸發(fā)器11連接并收集由蒸發(fā)器11釋放出的冷卻能量,所述蒸汽收集裝置包括與所述蒸餾水箱2連通的第二密閉空間31,和將所述蒸汽從所述蒸餾水箱2排至所述第二密閉空間31的蒸汽排出通道。本實(shí)施例中所述蒸發(fā)器11設(shè)置在所述第二密閉空間31內(nèi)以更充分的利用蒸發(fā)器11的能量,蒸發(fā)器11將第二密閉空間31內(nèi)的蒸汽冷卻為液態(tài)水使其內(nèi)部氣壓降低,蒸汽在蒸餾水箱2與第二密閉空間31之間的壓差下流動(dòng)。
如圖1和2所示:
進(jìn)一步地,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),為適應(yīng)冷凝器12與蒸餾水箱2連接的不同方案,蒸餾水箱可以進(jìn)行以下改進(jìn),即將蒸餾水箱2設(shè)置為中間用導(dǎo)熱板21隔開的上下兩層,上層內(nèi)部承裝待蒸餾的污水或海水,下層與熱風(fēng)通道121連通或者直接放置冷凝器12。上述導(dǎo)熱板21可為鎳白銅板。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),蒸汽排出通道為設(shè)置在所述蒸餾水箱2和所述第二密閉空間31之間的排濕風(fēng)機(jī)42,以實(shí)現(xiàn)蒸汽流動(dòng)。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),所述蒸汽排出通道即包括平衡口41,又包括設(shè)置在所述蒸餾水箱2和所述第二密閉空間31之間的排濕風(fēng)機(jī)42,以增加蒸汽流動(dòng)速度,提高熱交換的效率。所述平衡口41位于所述排濕風(fēng)機(jī)42上方,以避免第二密閉空間31產(chǎn)生的液態(tài)水從平衡口41流回蒸餾水箱2內(nèi)。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例在以上各實(shí)施例的基礎(chǔ),所述平衡口41上安裝有能夠使氣流從所述第二密閉空間31流入所述蒸餾水箱2的單向閥(未在圖中畫出)。通過單向閥的設(shè)置避免了蒸汽從平衡口41流回蒸餾水箱2的可能。
進(jìn)一步的,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),所述蒸餾水箱2為密閉空間,在所述蒸餾水箱2上部安裝有用于降低所述蒸餾水箱2內(nèi)氣壓的至少一個(gè)真空泵5。通過真空泵5對蒸餾水箱2內(nèi)的降壓作用降低了被蒸餾的海水或污水的沸點(diǎn),使得冷凝器12產(chǎn)生的熱能,提高了蒸餾的效率,進(jìn)一步提高了熱能的利用率。
進(jìn)一步的,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),在蒸餾水箱2側(cè)壁上設(shè)置清掃門22,以便將蒸餾完成后蒸餾水箱2內(nèi)剩余殘?jiān)宄?/p>
進(jìn)一步的,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),在所述蒸餾水箱2上安裝設(shè)置有流量計(jì)231、進(jìn)水泵和電磁閥232的進(jìn)水管23。
進(jìn)一步的,本實(shí)施例在上述實(shí)施例1和2的基礎(chǔ),在上述蒸餾水箱2、第二密閉空間31和第三密閉空間32上均安裝有壓力計(jì)24。
顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(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(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。