申请日2017.03.09
公开(公告)日2017.05.24
IPC分类号F24H4/02; F24H9/00; F25B27/02
摘要
一种洗浴废水余热回收系统，包括用于收集废水的废水池、用于加热水的热泵机组和用于储存热水的热水箱，在废水池内设有用于吸收废水热量的传热管路，所述传热管路连接至热泵机组的热源侧，使传热管路内流通的传热介质通过热泵机组将热量传递至热水箱内的水，还设有一个换热器，换热器二次侧的两端分别与自来水供水管和热水箱连接，换热器的一次侧连接在传热管路与热泵机组热源侧入口之间，使传热管路内的传热介质先经换热器将部分热量传递至自来水而降低温度，之后再输送至热泵机组的热源侧。适应热泵机组的最佳热源温度要求，并且缩小了传热介质受环境温度及热水回收量影响导致的温度变化区间，使热泵机组能够始终工作在最佳状态。
权利要求书
1.一种洗浴废水余热回收系统，包括用于收集废水的废水池(1)、用于加热水的热泵机组(2)和用于储存热水的热水箱(3)，在废水池(1)内设有用于吸收废水热量的传热管路(4)，所述传热管路(4)连接至热泵机组(2)的热源侧，使传热管路(4)内流通的传热介质通过热泵机组(2)将热量传递至热水箱(3)内的水，其特征在于：还设有一个换热器(5)，换热器(5)二次侧的两端分别与自来水供水管(6)和热水箱(3)连接，换热器(5)的一次侧连接在传热管路(4)与热泵机组(2)热源侧入口之间，使传热管路(4)内的传热介质先经换热器(5)将部分热量传递至自来水而降低温度，之后再输送至热泵机组(2)的热源侧。
2.如权利要求1所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述传热管路(4)连接至热泵机组(2)的热源侧，使传热介质与热泵机组(2)的蒸发器形成热交换。
3.如权利要求1所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述热水箱(3)通过循环加热管路与热泵机组(2)连接，使热水箱(3)内的水经过循环加热管路与热泵机组(2)的冷凝器形成热交换。
4.如权利要求3所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述循环加热管路以及传热管路(4)与热泵机组(2)热源侧之间的连接管上均设有输送泵。
5.如权利要求1所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述热水箱(3)的顶部设有热水输出口(301)。
6.如权利要求1所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述换热器(5)的二次侧与自来水供水管(6)相连的一端还通过一个流向为从热水箱(3)到换热器(5)的逆止阀(7)与热水箱(3)连接。
7.如权利要求1所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述废水池(1)的一侧设有沿废水池高度方向延伸的废水排放通道(8)，废水排放通道的入口(801)设置在废水池(1)底部，废水排放通道的出口(802)设置在废水池(1)上部。
8.如权利要求7所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述废水池(1)上与废水排放通道(8)相对的一侧设有废水入口(9)。
9.如权利要求1所述的一种洗浴废水余热回收系统，其特征在于：所述废水池(1)的底部还设有废水排空口(10)，该废水排空口(10)处设有阀门(11)。
说明书
一种洗浴废水余热回收系统
技术领域
本发明涉及余热回收技术，具体地说是一种洗浴废水余热回收系统。
背景技术
在公共浴池、洗浴中心等洗浴场所热水使用量非常大，大量使用过的废水直接排放造成巨大的能源浪费。为了回收废水中的热量，技术人员做了许多研究，提出了许多方案，但存在很多缺陷，使用效果不理想。
CN106152822A、CN100451478C将回收的洗浴废水过滤后输送至换热器，在换热器内完成洗浴废水和自来水的热交换，从而实现余热回收。由于洗浴废水中含有大量污垢、沐浴露、洗发露等成分，在使用过程中，水中滋生的厌氧菌在换热器管道内死亡后会附着在管道内壁上，逐渐形成一层黏滑的污垢层，导致换热器的传热效率大幅降低。而且，附着在换热器管道内的污垢层很难清除。采用水冲洗的方式清除效果有限，而化学清洗剂后很强的腐蚀性，用量掌握不当极易腐蚀换热器管道，甚至导致穿孔泄露造成用水污染。
CN202569791U先将自来水通入废水池内设置的散热片，吸收废水热量后再送人锅炉加热成所需的热水。该方式仅通过散热片使废水与自来水进行自然热交换，受自来水温度影响，换热效率较低，而且废水中的热量难以充分回收利用。
CN205243082U公开了一种节能型移动淋浴房，以废水作为热源，自来水经设置在废热水池内的废水换热器吸收废水热量，形成一级热回收。热泵机组的蒸发器设置在废热水池中，吸收热量后经冷凝器传递至一级热回收后的自来水，形成二级热回收。该方式将废水直接作为热泵机组的热源，具有以下缺陷。一是，受环境温度、洗浴用水量(水回收量)等因素影响，收集到的废水温度波动较大，环境温度较高或洗浴用水量大时，收集过程中热量损失对水温影响较少，收集到的废水温度较高，而较低的环境温度或较少的洗浴用水量则会收集到较低温度的废水，废水温度变化范围可能达到18℃左右。热泵机组通常都有一个比较适宜的热源温度区间，超出这个区间会导致热泵能效降低。一般的热泵机组不适应洗浴废水大幅度的温度变化，无法始终保持最佳工作状态，能效较低。二是，目前市场上的水源热泵设备能够适应的热源侧温度通常都比较低，一般不超过20℃，而洗浴废水温度可达到30℃以上，要适应这么高的热源温度需要对热泵机组的参数重新设计，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种充分、高效回收洗浴废水余热，而且便于清洗的废水余热回收系统。
本发明未解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种洗浴废水余热回收系统，包括用于收集废水的废水池、用于加热水的热泵机组和用于储存热水的热水箱，在废水池内设有用于吸收废水热量的传热管路，所述传热管路连接至热泵机组的热源侧，使传热管路内流通的传热介质通过热泵机组将热量传递至热水箱内的水，还设有一个换热器，换热器二次侧的两端分别与自来水供水管和热水箱连接，换热器的一次侧连接在传热管路与热泵机组热源侧入口之间，使传热管路内的传热介质先经换热器将部分热量传递至自来水而降低温度，之后再输送至热泵机组的热源侧。
所述传热管路连接至热泵机组的热源侧，使传热介质与热泵机组的蒸发器形成热交换。
所述热水箱通过循环加热管路与热泵机组连接，使热水箱内的水经过循环加热管路与热泵机组的冷凝器形成热交换。
所述循环加热管路以及传热管路与热泵机组热源侧之间的连接管上均设有输送泵。
所述热水箱的顶部设有热水输出口。
所述换热器的二次侧与自来水供水管相连的一端还通过一个流向为从热水箱到换热器的逆止阀与热水箱连接。
所述废水池的一侧设有沿废水池高度方向延伸的废水排放通道，废水排放通道的入口设置在废水池底部，废水排放通道的出口设置在废水池上部。
所述废水池上与废水排放通道相对的一侧设有废水入口。
所述废水池的底部还设有废水排空口，该废水排空口处设有阀门。
本发明的有益效果是：传热管路内的传热介质吸收洗浴废水的热量后，先进入换热器与自来水热交换，一是降低了传热介质的温度，以适应热泵机组的最佳热源温度要求。二是与自来水换热后，缩小了传热介质受环境温度及热水回收量影响导致的温度变化区间，使热泵机组能够始终工作在最佳状态，从而提高回收系统能效。通过换热器的传热介质再进入热泵机组，通过热泵充分回收热量，实现最大化的节能效果。
更进一步的，将热水箱的热水输出口设置在其顶部，根据热水上升、冷水下降的物理学原理，自来水供水管输入的经换热器吸热后进入热水箱的水温度相对较低，会聚集在热水箱底部，而温度最高的热水会聚集在热水箱顶部。从顶部输出热水能够达到最优的效果。热水的输出依靠自来水供水管内的水压，由新供入的水迫使热水箱顶部的水通过热水输出口溢出供给用户使用。
同样，废水池内温度较高的水会聚集在上部，而温度低的水聚集在废水池底部。在废水池内设置沿其高度方向延伸的废水排放通道，使废水池底部的低温水从下端进入废水排放通道，并由水压作用从上端溢流排出，达到实时排出低温水而保留高温水以便充分回收余热的目的。