申请日2017.04.18
公开(公告)日2017.06.27
IPC分类号F25B30/06
摘要
本发明公开了一种低温热废水高效利用系统，包括热交换器、内循环水泵和至少两组串联的热泵机组;所述热交换器包括低温热废水端、排水端、冷水端和热水端，所述低温热废水端与所述排水端连通，所述冷水端与所述热水端连通;每组所述热泵机组均包括蒸发器和冷凝器，第一级的所述冷凝器连接低温入水端，最后一级的所述冷凝器连接高温出水端;所述内循环水泵的一端连接所述热水端，另一端连接最后一级的所述蒸发器，第一级的所述蒸发器与所述冷水端连接。本发明还公开一种用于低温热废水高效利用系统的控制方法。本发明回收利用了低温热废水的热量，减少了热源的浪费，避免对环境造成热污染。同时，减少了热泵机组单位制热量的耗电量。
权利要求书
1.一种低温热废水高效利用系统，其特征在于，包括热交换器、内循环水泵和至少两组串联的热泵机组;
所述热交换器包括低温热废水端、排水端、冷水端和热水端，所述低温热废水端与所述排水端连通，所述冷水端与所述热水端连通;
每组所述热泵机组均包括蒸发器和冷凝器，第一级的所述冷凝器连接低温入水端，最后一级的所述冷凝器连接高温出水端;
所述内循环水泵的一端连接所述热水端，另一端连接最后一级的所述蒸发器，第一级的所述蒸发器与所述冷水端连接。
2.根据权利要求1所述的低温热废水高效利用系统，其特征在于，所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述用户端与回水端连接，所述回水端与所述低温入水端连接。
3.根据权利要求1所述的低温热废水高效利用系统，其特征在于，所述低温热废水高效利用系统还包括蓄热水罐，所述蓄热水罐包括上布水器和下布水器，所述高温出水端与所述上布水器连接，所述低温入水端通过蓄热水泵与所述下布水器连接。
4.根据权利要求3所述的低温热废水高效利用系统，其特征在于，所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通。
5.根据权利要求4所述的低温热废水高效利用系统，其特征在于，所述低温热废水高效利用系统还包括第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀和第七调节阀;
所述低温入水端与所述回水端之间设置有第一调节阀和第二调节阀;
所述高温出水端与所述用户端之间设置有第三调节阀和第四调节阀;
所述低温入水端与所述下布水器之间设置有第二调节阀、第五调节阀和第六调节阀，所述蓄热水泵与所述第六调节阀串联后与所述第二调节阀并联;
所述高温出水端与所述上布水器之间设置有第三调节阀和第七调节阀。
6.一种用于权利要求1-5任一项所述的低温热废水高效利用系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
将低温热废水从所述低温热废水端流入所述热交换器，所述低温热废水经过热交换后变为冷废水从所述排水端流出;
所述热水端流出的热水通过所述内循环水泵泵入到最后一级的所述蒸发器中;
所述热水加热最后一级的所述蒸发器后变为降温热水，并将热量转移到最后一级的所述冷凝器中;
所述降温热水加热下一级的所述蒸发器，直到变为冷水从第一级的所述蒸发器流出后，所述冷水流入所述冷水端;
低温水从所述低温水供水端流入第一级的所述冷凝器后，所述冷凝器加热所述低温水变为升温低温水;
所述升温低温水流入上一级的所述冷凝器再次被加热，直到变为高温水从最后一级的所述冷凝器流出所述高温水出水端。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述用户端与回水端连接，所述回水端与所述低温入水端连接;还包括以下步骤：
所述高温水从所述高温水出水端流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述低温水供水端。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
所述低温热废水高效利用系统还包括蓄热水罐，所述蓄热水罐包括上布水器和下布水器，所述高温出水端与所述上布水器连接，所述低温入水端通过蓄热水泵与所述下布水器连接;还包括以下步骤：
所述高温水从所述高温水出水端流入所述上布水器，为所述蓄热水罐蓄热;
所述下布水器中的所述低温水通过所述蓄热水泵流入到所述低温水入水端。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通;还包括以下步骤：
所述上布水器中的所述高温水流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述下布水器。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通;还包括以下步骤：
所述高温出水端的所述高温水流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述上布水器中的所述高温水流入所述用户端，也为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述低温水供水端;
所述低温水从所述回水端流入所述下布水器。
11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通;还包括以下步骤：
所述高温水从所述高温水出水端流入所述上布水器，为所述蓄热水罐蓄热;
所述高温水从所述高温出水端流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述低温水供水端;
所述低温水从所述下布水器流入所述低温水供水端。
说明书
低温热废水高效利用系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及，尤其涉及一种低温热废水高效利用系统及其控制方法。
背景技术
我国地热资源开发利用在供暖、供热水、工业应用等方面均达到一定规模，但我国地热开发利用仍处于初级阶段，地热在能源结构中占的比例还不高，使用技术也不完善;如在采暖领域，采暖后的地下水尾水温度仍较高，尚未充分利用就被大量排放。
目前我国还有一些工厂将低温热废水(有的废水温度高达45℃以上)直接排放，既浪费了热源，又对环境造成热污染。
因此，有必要设计一种回收利用低温热废水热量的低温热废水高效利用系统及其控制方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种回收利用低温热废水热量的低温热废水高效利用系统及其控制方法。
本发明提供一种低温热废水高效利用系统，包括热交换器、内循环水泵和至少两组串联的热泵机组;
所述热交换器包括低温热废水端、排水端、冷水端和热水端，所述低温热废水端与所述排水端连通，所述冷水端与所述热水端连通;
每组所述热泵机组均包括蒸发器和冷凝器，第一级的所述冷凝器连接低温入水端，最后一级的所述冷凝器连接高温出水端;
所述内循环水泵的一端连接所述热水端，另一端连接最后一级的所述蒸发器，第一级的所述蒸发器与所述冷水端连接。
进一步地，所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述用户端与回水端连接，所述回水端与所述低温入水端连接。
进一步地，所述低温热废水高效利用系统还包括蓄热水罐，所述蓄热水罐包括上布水器和下布水器，所述高温出水端与所述上布水器连接，所述低温入水端通过蓄热水泵与所述下布水器连接。
进一步地，所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通。
进一步地，所述低温热废水高效利用系统还包括第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀和第七调节阀;
所述低温入水端与所述回水端之间设置有第一调节阀和第二调节阀;
所述高温出水端与所述用户端之间设置有第三调节阀和第四调节阀;
所述低温入水端与所述下布水器之间设置有第二调节阀、第五调节阀和第六调节阀，所述蓄热水泵与所述第六调节阀串联后与所述第二调节阀并联;
所述高温出水端与所述上布水器之间设置有第三调节阀和第七调节阀。
本发明还提供一种用于上述任一项的低温热废水高效利用系统的控制方法，包括以下步骤：
将低温热废水从所述低温热废水端流入所述热交换器，所述低温热废水经过热交换后变为冷废水从所述排水端流出;
所述热水端流出的热水通过所述内循环水泵泵入到最后一级的所述蒸发器中;
所述热水加热最后一级的所述蒸发器后变为降温热水，并将热量转移到最后一级的所述冷凝器中;
所述降温热水加热下一级的所述蒸发器，直到变为冷水从第一级的所述蒸发器流出后，所述冷水流入所述冷水端;
低温水从所述低温水供水端流入第一级的所述冷凝器后，所述冷凝器加热所述低温水变为升温低温水;
所述升温低温水流入上一级的所述冷凝器再次被加热，直到变为高温水从最后一级的所述冷凝器流出所述高温水出水端。
进一步地，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述用户端与回水端连接，所述回水端与所述低温入水端连接;还包括以下步骤：
所述高温水从所述高温水出水端流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述低温水供水端。
进一步地，
所述低温热废水高效利用系统还包括蓄热水罐，所述蓄热水罐包括上布水器和下布水器，所述高温出水端与所述上布水器连接，所述低温入水端通过蓄热水泵与所述下布水器连接;还包括以下步骤：
所述高温水从所述高温水出水端流入所述上布水器，为所述蓄热水罐蓄热;
所述下布水器中的所述低温水通过所述蓄热水泵流入到所述低温水入水端。
进一步地，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通;还包括以下步骤：
所述上布水器中的所述高温水流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述下布水器。
进一步地，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通;还包括以下步骤：
所述高温出水端的所述高温水流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述上布水器中的所述高温水流入所述用户端，也为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述低温水供水端;
所述低温水从所述回水端流入所述下布水器。
进一步地，
所述高温出水端通过供热泵与用户端连接，所述低温入水端与回水端连接;
所述上布水器与所述用户端连通，所述下布水器与所述回水端连通;还包括以下步骤：
所述高温水从所述高温水出水端流入所述上布水器，为所述蓄热水罐蓄热;
所述高温水从所述高温出水端流入所述用户端，为所述用户端供热;
所述用户端利用所述高温水的热量后，所述高温水变为所述低温水，所述低温水流回到所述回水端;
所述低温水从所述回水端流入所述低温水供水端;
所述低温水从所述下布水器流入所述低温水供水端。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
本发明回收利用了低温热废水的热量，降低了废水的排放温度，利用热泵机组生产出适合用户使用的高温水，减少了热源的浪费，避免对环境造成热污染。同时，由于热泵机组有至少两级，减少了各级热泵机组的冷凝温度与提高了各级热泵机组的蒸发温度，从而减少了热泵机组单位制热量的耗电量。