专利名称：一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法
技术领域：
本发明涉及一种热水制造方法，特别涉及一种空气热源与乏汽余热互补 的热水制造方法。
背景技术：
酒店、宾馆等高层建筑是建筑用能的大户，也是卫生热水集中消耗的大户。制造卫生热水所消耗的能源占酒店总能耗的30%左右，发明一种节能高效 的大型卫生热水制造方法对酒店行业节能减排，降低运营成本具有深远意义。目前大型卫生热水的制造方法主要有以下几种(1)利用锅炉蒸汽集中 制造热水；(2)消耗燃油或燃气，利用溴化锂直燃机组在制热或制冷的同时 生产热水；(3)利用专用热水锅炉生产热水；(4)利用地源、水源热泵或空 气源热泵生产热水等。现有技术。利用锅炉蒸汽集中制造热水是一种传统的热水制造方法，其热量主要来 源于锅炉使用的燃料如煤、油、燃气或电等矿物化工燃料或者电能。利用 溴化锂直燃机组和专用热水锅炉(无压锅炉)生产热水也需要消耗煤、油、 燃气或电等矿物燃料或者电能。而且这几种方法在制造热水的过程中都存在 一定的热损失，热利用率不高， 一般在75% 85%左右。热泵制造热水的方法 由于利用了空气源的热量、水源的热量或者地热，其热利用率较前述几种方 法要高很多， 一般认为，热泵消耗一定的电能以后，制得的热水的能量相当 于所消耗的电能的三倍，同时空气源、水源或地热源的温度被降低。热泵制 造卫生热水时，卫生热水每经过一次热泵只被升高8℃左右，若要将卫生热水温度从2(TC升高至55。C常常需要通过水泵、热水箱和热泵循环3次以上，为 了保证卫生热水的循环加热，水泵也需要消耗一定的电能。且酒店或宾馆使 用热泵时一般只考虑其单一的功能，即制造热水，并不考虑其将空气源或者 水源温度降低时冷源的有效利用。通常规模较大的宾馆或酒店都有较大的洗 衣房，客房的床单、被套、员工的制服、客人的衣服等都在洗衣房统一洗涤、 烘干。烘干设备一般采用以蒸汽作为热源的平烫机、烘干机、手烫机等，从 烘干设备排出的蒸汽(即乏汽)压力一般在1.2 1.3kg/crf左右，温度在110 14(TC左右，已不能再用来干燥衣物，往往通过疏水阀直接排入下水道或污水 池，造成大量热能和高温冷凝水的浪费。。发明内容本发明所要解决的技术问题是，提供一种空气热源与乏汽余热互补的热 水制造方法，实现废热利用，节能环保。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法，其特征在于，采用空气 源热泵加热自来水，使自来水的温度升高8 12"C;再回收洗衣房内的乏汽将空气源热泵输出的热水进行二次加热，并将其升温至55~70°C，备用(流入蓄水池储存备用)。乏汽本身被冷凝而成80 95"C的冷凝水流入蓄水池备用。作为改进，将洗衣房内的干洗机和\或去渍台所用过的冷凝水汇合后流入蓄水池备用。所述冷凝水经冷凝水表流入蓄水池。作为改进，在每年的4月 10月，经空气源热泵吸热后的冷空气排放在洗衣房内，目的是将洗衣房内的环境温度降低，经测试，现场所用输入功率为18kw的空气源热泵制冷量约相当于制冷量为20匹的空调的制冷量。作为改进，每年的11月 次年3月，将洗衣房的冷空气通过空气导管排向户外，以保持洗衣房内的温度适中。本发明的有益效果有(1) 将空气源热泵循环制造热水的方法改为非循环一次制造热水，停开 了热泵的热水循环泵，由此可以节约电能。(2) 巧妙利用洗衣房乏汽余热对热泵生产的热水进行二次加热，有效提高了热泵生产热水的能力，降低了酒店或宾馆能耗；(3) 回收了乏汽冷却后生成的高温冷凝水，节约了水资源；(4) 扩充了热泵的功能，既利用热泵制造热水，又用它产生的冷气，夏 季代替制冷空调，节约电能。(5)本发明的热水制造方法具有蓄热功能，晚上低电价制得的热水可储 存至白天使用。据实例测试，晚上低谷电价(晚上23: 00至次日早晨7: 00) 所制取的热水量为25吨，节约天然气约45m3。
图1是本发明所涉及的热水制造方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。 实施例1:星级大酒店或宾馆的洗衣房由于洗涤的衣服、床单、被套数量很多，长 期用热水洗涤，用蒸汽烘烤，洗涤后的脏热水及烘烤后的乏汽一般直接排入洗衣房内的地沟里，使得洗衣房内环境既潮湿又闷热，对设备的腐蚀严重，对员工的身心健康不利；尤其是夏季，洗衣房内温度高达40 5(TC，使用空 调一方面耗电，另一方面由于湿度太大效果也不是很好。如图1所示，在洗衣房安装空气源热泵，每年的4月 10月直接将经热 泵吸热后的冷空气排放在洗衣房内，将洗衣房内的环境温度降低；每年的ll 月 次年3月则将冷空气通过空气导管排向户外，同时，热泵将自来水进行 一次加热，水温提高8 12。C，生产4(TC左右低温热水(即图1中的一次热 水)。本发明方法再将洗衣房内人像机、手烫机、夹机使用过的乏汽汇合后， 送入乏汽回收设备(即汽一水式换热器，将乏汽与一次热水进行间接换热) 将空气源热泵生产的低温热水(4(TC左右)进行二次加热，并将其升温至55 。C以上，获得二次热水(如图l中所示)，再送入热水蓄水池备用。同时，乏汽本身也被冷凝成9crc左右高温冷凝水也经冷凝水表流入热水蓄水池备用。洗衣房的干洗机、去渍台所用过的低温冷凝水在洗衣房汇合后，经冷另一个 冷凝水表流入热水蓄水池备用。这样，经热泵一次加热生产的低温热水不需循环，省去了常规热泵制造 热水时需要增加的以电为动力的循环泵；且经热泵冷却后的冷空气在夏季时 直接排放在洗衣房内可代替洗衣房的制冷空调以节约电能；乏汽、冷凝水也 不再象以前一样直接排放在洗衣房内的地沟里， 一方面减轻了洗衣房内的潮 湿现象，另一方面也降低了洗衣房环境温度，对设备和员工的身心健康有益。按照电力部门峰谷用电制度的规定，每天晚上23: 00 次日早上7: 00 低电价时期，也是洗衣房开放的高峰时期，这一时期洗衣房的电锅炉、人像 机、手烫机、夹机、干洗机、去渍台、空气源热泵等设备满负运转，这时候 生产的热水量很大，除满足酒店这一时期的热水用量外还有大量富余，被储存在蓄热式热水蓄水池中以供白天热水用量增大时使用，因此本发明具有蓄 热功能。在市场经济的条件下，宾馆、酒店行业的竞争日趋激烈。要想在竞争中 立于不败之地，只有通过降低经营成本来提高竞争能力。而降低成本的有效 途径不外乎两条加强管理和技术改造。加强管理是不花钱或少花钱的措施， 起着统领全局的作用。但当酒店管理已达到相当的水准时，只能依靠科技进 步，苦练内功，节约挖潜，降低成本，在营业额恒定不变的情况最大限度地 追求较高的利润。在对某四星级大酒店热力锅炉、供汽系统、热水系统进行 研究后发明了一种空气热源与乏汽余热互补的卫生热水制造方法，根据这种 方法对该酒店洗衣房、电锅炉、热水系统进行适当改造后，可大幅度降低酒 店能耗、水耗，减少燃烧污染物排放。某一酒店现有三台电锅炉供洗衣房清洗、干燥服装、被褥等。白天12:00 一14: OO洗衣房夹机、手烫机、人像机等开放，只开一台60KW电锅炉，平烫 机不开。可用乏汽压力1.6kg/cm2、温度约140。C，汽量为76 86kg/h;晚 上23:00 —第二天早上7:00，由于利用低谷电价，洗衣房夹机、手烫机、人 像机、去渍台、烘干机、洗衣机、平烫机全方位开放，其中洗衣机热水由酒 店卫生热水系统供应，平烫机采用导热油用电直接加热，晚上一般应开两台 60KW电锅炉，由于目前有一台60KW电锅炉己坏一台，所以，开一台60KW电 锅炉和一台18KW电锅炉。可用乏汽压力1.6kg/cm2、温度约140。C，汽量为 91 111kg/h;每天晚上可回收的乏汽总量约为789 949kg;利用此部分乏汽 每天可制取55"C热水约12吨，同时回收高温冷凝水约0.95吨，此两部分合 计可制取热水约13吨左右，由于晚上23:00 第二天早上7:00是热水使用的 低峰期，这部分热水被储存在热水箱中第二天白天再用。根据该酒店电锅炉、洗衣房及卫生热水运行情况本发明在电锅炉附近安 装一台乏汽回收设备，以回收洗衣房乏汽、同时接入自来水管，则乏汽回收 设备每天可生产热水约13吨左右。因为洗衣房环境空气温度较高、受气候影 响小，且实行丰枯电价，适合安装空气源热泵，故在此处安装一台额定功率
为18KW、标准热水产量为1.6t/h的空气源热泵。空气源热泵每天制造的热水 量约为40吨。此外，在补水泵前面增设一个新的201113热水补水池，以确保本
系统投运后不影响原热水系统的压力和管网。
正常营业时，酒店平均日耗热水量为50 60吨，本系统刚好满足上述要 求。当酒店营业额增大，用水量>62吨/天时，原水池与新补水池之间的阀门 打开，可增加补水量，以保证满足酒店卫生热水的需求。当酒店营业额不理 想，卫生热水用量减少时，可在白天部分停开热泵，以减少热水产量，避免 造成浪费。
按本发明方法进行改造后，该酒店取得了良好的经济效益和社会效益。
1. 经济效益包括二个方面。其一为节约天燃气所产生的效益，经过上述 改造后，年平均可将酒店天然气消耗降低20%左右。这一部分年经济效益约为 36.5万元。其二为高温冷凝水回收效益。上述改造完成后，每年可回收高温 凝结水1500多吨，年经济效益约6万元。以上二项合计，本项目改造完成后， 每年可为酒店节约资金约42. 5万元。
2. 所产生的社会效益也体现在二个方面。 一方面，由于将洗衣房及乏汽 进行了回收利用，本项目成功实施后可以降低这两个地方的环境温度和湿度， 有效改善这个地方的环境，对设备正常运行和员工的身心健康大有好处。另 一方面，由于非采暖季节锅炉部分天燃气消耗为零，所以热水锅炉烟气排放 亦为零，对城市环保有益。
权利要求
1. 一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法，其特征在于，采用空气源热泵加热自来水，使自来水的温度升高8～12℃；再回收洗衣房内的乏汽将空气源热泵输出的热水进行二次加热，并将其升温至55～70℃，备用。
2. 如权利要求1所述的一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法，其特 征在于，所述乏汽本身被冷凝而成80 95'C的冷凝水流入蓄水池备用。
3. 如权利要求1所述的一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法，其特 征在于，将洗衣房内的干洗机和\或去渍台所用过的冷凝水汇合后流入蓄水 池备用。
4. 如权利要求2或3所述的一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法， 其特征在于，所述冷凝水经冷凝水表流入蓄水池。
5. 如权利要求1所述的一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法，其特 征在于，经空气源热泵吸热后的冷空气排放在洗衣房内。
6. 如权利要求l、 2、 3或5任一项所述的一种空气热源与乏汽余热互补的热 水制造方法，其特征在于，将洗衣房的冷空气通过空气导管排向户外。
全文摘要
本发明公开了一种空气热源与乏汽余热互补的热水制造方法，其特征在于，采用空气源热泵加热自来水，使自来水的温度升高8～12℃；再回收洗衣房内的乏汽将空气源热泵输出的热水进行二次加热，并将其升温至55～70℃，将所得热水送入热水蓄水池备用。所述乏汽本身被冷凝而成90℃左右的冷凝水流入蓄水池备用。另外，将洗衣房内的干洗机和\或去渍台所用过的冷凝水汇合后流入蓄水池备用。本发明能有效利用宾馆或饭店等场所的洗衣房的空气热量与乏汽废热制成热水，能显著节约能源，减低成本。
文档编号F24H7/02GK101280958SQ20081003135
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月21日 优先权日2008年5月21日
发明者周孑民, 慧 徐, 邓胜祥 申请人:中南大学