专利名称：采用浸入式波纹管污水换热器的热泵空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用换热元件进行污水源换热的热泵空调系统，特别 涉及一种采用浸入式波纹管污水换热器的热泵空调系统。
背景技术：
随着人们环保意识的逐步增强，以及自然界燃料总量的日益减少，污水热能 作为一种可再生清洁能源越来越受到人们的关注，用热泵系统回收城市污水中 的热能，既开发了一种清洁能源，同时又降低了城市废热的排放，保护了环境。
在换热器方面，国内不少学者对波纹管进行了流动和传热方面的研究，但多 数的研究仅限于单纯的管内流动及传热或是仅限于单纯的套管式换热的研究。 迄今为止，在我国对污水换热所采用的浸入式波纹管换热器的研究还处于起步 阶段，未见相关报道。
在水源热泵机组和污水换热设备的污水热能回收和利用系统中，其关键的技 术问题是提高换热元件在污水源中的换热热效率，该系统主要元件是换热设备， 常规的换热管材，管内介质流体流向单一，管材对流体干扰简单、及换热效果
弱；而波纹管能提高整体传热系数，同时此种波形管材的轴向刚度大，机械强 度较好，适合水质比较复杂的水源，该波纹管其管道壳体沿轴线方向呈连续对 称凸凹状，这种连续规则的凸凹波纹可以增大波纹管外横流介质的干扰面积， 增加管内外介质流动时的干扰，增强湍流程度。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种采用浸入式波纹管污水换热器的热泵空调系统，该系统能解决现有污水热能回收与利用系统中换热元件热效率低的问题。
本实用新型是一种以污水换热盘管为中心设备，以水源热泵机组、风机盘 管和循环水泵为附属设备的污水热能利用系统，其是由污水换热盘管、水源循 环水泵、水源热泵机组、用户循环水泵、风机盘管、及管道辅助设备如膨胀水 箱、循环管路、流量计、放气阀等组成，其中，污水换热盘管为不锈钢波纹管， 污水换热盘管设置在污水池中，污水换热盘管通过循环管路与水源热泵机组连 通，循环管路上设置有水源循环水泵，循环管路之间设置有管路控制，该污水 换热盘管、循环管路、水源循环水泵、管路控制及水源热泵机组构成一个独立
的水源侧循环回路；水源热泵机组通过循环管路与风机盘管连通，循环管路上
设置用户循环水泵，该水源热泵机组、循环管路、用户循环水泵及风机盘管构 成另一个独立的用户侧循环回路，膨胀水箱与用户侧循环回路连接为回路补水。
工作时，污水换热盘管内的工质例如水，通过循环管路经管路控制阀控制 由水源侧循环水泵将热量输送至水源热泵机组，工质经水源热泵机组释放热量 后，工质通过循环管路及管路控制阀被送回污水池内的换热盘管中再次循环。 而在水源热泵机组中获得热量并温度升高的工质通过循环管路由用户侧循环水 泵被送至风机盘管，达到制热目的，换热后的冷却工质通过循环管路被输送至 水源热泵机组再次循环。与此相反，制冷操作中，在水源热泵机组中获得冷量 的工质通过交换后，制冷后的工质经由用户侧循环水泵被送至风机盘管换热， 达到制冷目的。所以，本实用新型之系统还可以用于制冷。
采用不锈钢波纹管作为浸入式换热方式对污水热能和冷能进行置换，使污 水换热器盘管长度大为减少，不仅满足建筑物的热(冷)负荷要求，减小了污 水换热盘管占用的空间，提高了换热效率，还有效解决了污水换热中换热器效率低、易结垢以及堵塞的缺点，促进了波纹管在污水热能中的工程应用。 本实用新型的有益效果如下
1、 以波纹管为换热设备，采用浸入式换热方式的污水热泵系统，解决了普 通污水换热中换热器传热效率低、易结垢、易堵塞的技术难题。
2、 波纹管波形截面的周期性变化使管内、外流体总是处于规律性扰动状态， 从而强化了管内外流体的换热效果，提高了换热效率；同时波纹形截面也增加 了流体的湍流流速，减少了易滞留积垢的平流层，减少了换热管内、外壁上积垢 现象。
3、 同时盘管换热设备可根据污水处理过程的水况如水温、水质等，以及不 同水处理方式的需要，可对换热器的盘管方式进行灵活处理，且盘管方式同时 有利于对换热设备表面进行清理。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型之污水换热盘管的单层结构图。 图3为本实用新型之污水换热盘管在污水池中的布置示意图。
具体实施方式
请参阅图l所示，本实施例是由污水换热盘管1、水源循环水泵2、水源热 泵机组3、用户循环水泵4、风机盘管5、及管道辅助设备如膨胀水箱、循环管 路、流量计、放气阀等组成，其中，污水换热盘管1为不锈钢波纹管，污水换 热盘管1设置在污水池6中，污水换热盘管1通过循环管路8与水源热泵机组3 连通，循环管路8上设置有水源循环水泵2，循环管路8之间设置有管路控制7， 该污水换热盘管l、循环管路8、水源循环水泵2、管路控制7及水源热泵机组3构成一个独立的水源侧循环回路；水源热泵机组3通过循环管路9与风机盘管 5连通，循环管路9上设置用户循环水泵4，该水源热泵机组3、循环管路9、 用户循环水泵4及风机盘管5构成另一个独立的用户侧循环回路，膨胀水箱与 用户侧循环回路连接为回路补水。
工作时，污水换热盘管1内的工质例如水，通过循环管路8经管路控制阀7 控制由水源侧循环水泵2将热量输送至水源热泵机组3，工质经水源热泵机组3 释放热量后，工质通过循环管路8及管路控制阀7被送回污水池6内的污水换 热盘管1中再次循环。而在水源热泵机组3中获得热量并温度升高的工质通过 循环管路9由用户侧循环水泵4被送至风机盘管5，达到制热目的，换热后的冷 却工质通过循环管路9被输送至水源热泵机组3再次循环。与此相反，制冷操 作中，在水源热泵机组3中获得冷量的工质通过交换后，制冷后的工质经由用 户侧循环水泵4被送至风机盘管5换热，达到制冷目的。所以，本实用新型之 系统还可以用于制冷。
如图2所示，为本实用新型之污水换热盘管1单层的结构示意图。 如图3所示，为本实用新型之污水换热盘管1在污水池6中的布置示意图， 该污水换热盘管1是三层上、中、下连通分布，也可以依据需要任意确定分布 的层数。
本实用新型以不锈钢波纹管作为污水换热盘管1，并采用浸入式换热方式对 污水热能和冷能进行置换，使污水换热盘管1长度大为减少，不仅满足建筑物 的热(冷)负荷要求，减小了污水换热盘管1占用的空间，提高了换热效率， 还有效解决了污水换热中换热器效率低、易结垢以及堵塞的缺点，促进了波纹 管在污水热能中的工程应用。
权利要求1、一种采用浸入式波纹管污水换热器的热泵空调系统，其特征在于是由污水换热盘管、水源循环水泵、水源热泵机组、用户循环水泵、风机盘管组成，其中，污水换热盘管为不锈钢波纹管，污水换热盘管设置在污水池中，污水换热盘管通过循环管路与水源热泵机组连通，循环管路上设置有水源循环水泵，循环管路之间设置有管路控制，该污水换热盘管、循环管路、水源循环水泵、管路控制及水源热泵机组构成一个独立的水源侧循环回路；水源热泵机组通过循环管路与风机盘管连通，循环管路上设置用户循环水泵，该水源热泵机组、循环管路、用户循环水泵及风机盘管构成另一个独立的用户侧循环回路。
专利摘要本实用新型公开了一种采用浸入式波纹管污水换热器的热泵空调系统，其是由污水换热盘管、循环管路、水源循环水泵、管路控制及水源热泵机组构成一个独立的水源侧循环回路；由水源热泵机组、循环管路、用户循环水泵及风机盘管构成另一个独立的用户侧循环回路，工作时，污水换热盘管内的工质通过循环管路经管路控制阀控制由水源侧循环水泵将热量输送至水源热泵机组，工质经水源热泵机组释放热量后，工质通过循环管路及管路控制阀被送回污水池内的换热盘管中再次循环；而在水源热泵机组中获得热量并温度升高的工质通过循环管路由用户侧循环水泵被送至风机盘管，达到制热目的，换热后的冷却工质通过循环管路被输送至水源热泵机组再次循环；还可用于制冷。
文档编号F25B30/00GK201246829SQ200820072179
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者周学志, 莉 白, 岩 石, 迟铭书 申请人:莉 白