专利名称：一种污水源热泵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地源热泵系统，特别是涉及一种污水源热泵系统。
背景技术：
随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共和住宅等建筑物的供暖和空气调节已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，而燃油、燃气锅炉则运行费用很高。特别是这些系统均需使用无法再生的一次能源，所以为了节省一次能源，目前正逐渐被诸如地源热泵系统等取代。地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。其中污水源热泵系统是以城市原生污水作为冷热源，夏季将其冷量通过热交换的方式提供给水源热泵机组中的冷媒，冬季将其热量通过热交换的方式提供给水源热泵机组中的冷媒，之后水源热泵机组再将经过热交换后降温或升温的冷媒提高品位后提供给安装在室内空间的空调器，在空调器中该冷媒将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。即污水源热泵系统是由彼此通过管路相连的水源热泵机组、构成空调系统的多台空调器和室外污水源系统组成，其中水源热泵机组安装在机房内，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过冷媒管彼此相连而构成的制冷或制热循环装置组成；多台空调器设置在需要温度调节的建筑物内不同室内空间中；而室外污水源系统则设置在城市原生污水源近处。目前常用的污水源热泵系统有两种运行方式，一种运行方式是由室外污水源系统将城市原生污水经过过滤处理后直接通入水源热泵机组，制冷时通入水源热泵机组中的冷凝器；制热时通入水源热泵机组中的蒸发器。其优点是系统结构简单，但缺点是极易堵塞水源热泵机组，从而造成换热效率差，因此实际工程中应用较少。另一种运行方式是由城市原生污水间接向水源热泵机组供冷、热，即城市原生污水先通过换热器与换热器内流动的中介水进行热交换，然后由中介水间接向水源热泵机组提供冷、热源。但是，后一种污水源热泵系统存在下列问题:室外污水源系统的结构设计复杂，因此运行成本高，维修不便，并且换热效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种运行成本低，维修方便，并且换热效率高的污水源热泵系统。为了达到上述目的，本发明提供的污水源热泵系统由彼此通过管路相连的水源热泵机组、空调系统和室外污水源系统组成，其中水源热泵机组安装在机房内，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过冷媒管彼此相连而构成的制冷或制热循环装置组成；空调系统由设置在不同室内空间中的多台空调器构成；室外污水源系统包括污水池、多组换热排管、两个污水取水井、两台污水给水泵和两台污水排水泵；其中污水池的内部充满城市原生污水，并且一端底面形成有一个卧泥井；换热排管为蛇形钢管，内部充满中介水，多组换热排管并排设置在污水池内，并且浸泡在城市原生污水中，两端分别连接在两根中水总管上，而两根中水总管则通过管路与水源热泵机组中的冷凝器和/或蒸发器相连；两个污水取水井与城市污水管道或污水河相连通；两台污水给水泵分别设置在两个污水取水井中，每台污水给水泵的出水口与一根污水进水管的一端相连接，而污水进水管的另一端则位于污水池的上部；两台污水排水泵则设置在卧泥井中，每台污水排水泵的出水口与一根污水排水管的一端相连接，而两根污水排水管的另一端则分别位于两个污水取水井的内部。所述的污水取水井内污水给水泵的四周安装有污水过滤网，且污水排水管上位于污水取水井内部的一端位于污水过滤网内。所述的污水池的底面朝卧泥井方向倾斜，这样便于污水池内的污泥集中在卧泥井中而被污水排水泵排出。所述的污水给水泵和污水排水泵均为潜水泵。所述的污水进水管在污水池内的一端与卧泥井的位置正相反。所述的换热排管的下端安装有固定装置，以防其位置改变。本发明提供的污水源热泵系统是以城市原生污水作为冷热源，由于城市原生污水冬季的水温可达12°c左右，而且夏季的水温也不高，因此是水源热泵机组非常理想的冷热源，这样不仅可以大量节省一次能源，而且还能够减少有害气体的排放，因此运行成本低，经济效益明显。另外，由于多组换热排管是并联设置，因此一旦某组换热排管出现故障，只需将其两端的阀门关闭后即可更换或维修，无需停止系统的运行，所以维修方便，此外，本污水源热泵系统还具有结构设计合理、简单、成本低等优点。
图1为本发明提供的污水源热泵系统中室外污水源系统结构示意图。图2为本发明提供的污水源热泵系统中室外污水源系统内污水池部位和换热排管结构俯视图。图3为本发明提供的污水源热泵系统中室外污水源系统内污水池结构俯视图。图4为本发明提供的污水源热泵系统中室外污水源系统内换热排管结构侧视图。图5为本发明提供的污水源热泵系统中室外污水源系统内换热排管结构主视图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明提供的污水源热泵系统进行详细说明。如图1-图5所示，本发明提供的污水源热泵系统由彼此通过管路相连的水源热泵机组、空调系统和室外污水源系统组成，其中水源热泵机组安装在机房内，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过冷媒管彼此相连而构成的制冷或制热循环装置组成；空调系统由设置在不同室内空间中的多台空调器构成；室外污水源系统包括污水池1、多组换热排管2、两个污水取水井3、两台污水给水泵4和两台污水排水泵5 ;其中污水池I的内部充满城市原生污水，并且一端底面形成有一个卧泥井6 ;换热排管2为蛇形钢管，内部充满中介水，多组换热排管2并排设置在污水池I内，并且浸泡在城市原生污水中，两端分别连接在两根中水总管7上，而两根中水总管7则通过管路与水源热泵机组中的冷凝器和/或蒸发器相连；两个污水取水井3与城市污水管道或污水河相连通；两台污水给水泵4分别设置在两个污水取水井3中，每台污水给水泵4的出水口与一根污水进水管8的一端相连接，而污水进水管8的另一端则位于污水池I的上部；两台污水排水泵5则设置在卧泥井6中，每台污水排水泵5的出水口与一根污水排水管9的一端相连接,而两根污水排水管9的另一端则分别位于两个污水取水井3的内部。所述的污水取水井3内污水给水泵4的四周安装有污水过滤网，且污水排水管9上位于污水取水井3内部的一端位于污水过滤网内。所述的污水池I的底面朝卧泥井6方向倾斜，这样便于污水池I内的污泥集中在卧泥井6中而被污水排水泵5排出。所述的污水给水泵4和污水排水泵5均为潜水泵。所述的污水进水管8在污水池I内的一端与卧泥井6的位置正相反。所述的换热排管2的下端安装有固定装置10，以防其位置改变。现将本发明提供的污水源热泵系统工作原理阐述如下:本污水源热泵系统运行时，两台污水给水泵4和两台污水排水泵5中只一台污水给水泵4和一台排水泵5工作，另一台备用。首先由一台污水给水泵4将从城市污水管道或污水河流入该污水给水泵4所在污水取水井3中且经污水过滤网过滤的污水不断地通过污水进水管8注入污水池I中，该污水在污水池I中不断向卧泥井6方向流动，在流动中其将与换热排管2内流动的中介水通过管壁进行热交换，换热后的污水不断地被卧泥井6中的一台污水排水泵5通过污水排水管9排入另一个未使用的污水取水井3中，同时对该污水取水井3中的污水过滤网进行反冲洗，最终再排入城市污水管道或污水河中；与此同时，与污水进行过热交换的中介水将通过一根中水总管7流入水源热泵机组中的冷凝器或蒸发器，即冬季流入蒸发器，夏季流入冷凝器，该水将与蒸发器或冷凝器中流动的冷媒进行热交换，然后通过另一根中水总管7流回换热排管2中；而与中介水进行过热交换的冷媒经过压缩机压缩以提高品位后再通过管路流入空调系统，从而实现对室内空间的制热或制冷，运行一段时间后，将正在运行的污水给水泵4和污水排水泵5停机，改用另一台污水给水泵4和污水排水泵5，如此反复。
权利要求
1.一种污水源热泵系统，其由彼此通过管路相连的水源热泵机组、空调系统和室外污水源系统组成，其中水源热泵机组安装在机房内，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过冷媒管彼此相连而构成的制冷或制热循环装置组成；空调系统由设置在不同室内空间中的多台空调器构成；其特征在于:所述的室外污水源系统包括污水池(I)、多组换热排管(2)、两个污水取水井(3)、两台污水给水泵(4)和两台污水排水泵(5);其中污水池(I)的内部充满城市原生污水，并且一端底面形成有一个卧泥井(6);换热排管(2)为蛇形钢管，内部充满中介水，多组换热排管(2)并排设置在污水池(I)内，并且浸泡在城市原生污水中，两端分别连接在两根中水总管(7)上，而两根中水总管(7)则通过管路与水源热泵机组中的冷凝器和/或蒸发器相连；两个污水取水井(3)与城市污水管道或污水河相连通；两台污水给水泵(4)分别设置在两个污水取水井(3)中，每台污水给水泵(4)的出水口与一根污水进水管(8)的一端相连接，而污水进水管(8)的另一端则位于污水池(I)的上部；两台污水排水泵(5)则设置在卧泥井￠)中，每台污水排水泵(5)的出水口与一根污水排水管(9)的一端相连接，而两根污水排水管(9)的另一端则分别位于两个污水取水井(3)的内部。
2.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于:所述的污水取水井(3)内污水给水泵(4)的四周安装有污水过滤网，且污水排水管(9)上位于污水取水井(3)内部的一端位于污水过滤网内。
3.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于:所述的污水池(I)的底面朝卧泥井(6)方向倾斜。
4.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于:所述的污水给水泵(4)和污水排水泵(5)均为潜水泵。
5.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于:所述的污水进水管(8)在污水池(I)内的一端与卧泥井(6)的位置正相反。
6.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于:所述的换热排管(2)的下端安装有固定装置(1 0)。
全文摘要
一种污水源热泵系统。其由水源热泵机组、空调系统和室外污水源系统组成；室外污水源系统包括污水池、多组换热排管、两个污水取水井、两台污水给水泵和两台污水排水泵。本发明提供的污水源热泵系统是以城市原生污水作为冷热源，由于城市原生污水冬季的水温可达12℃左右，而且夏季的水温也不高，因此是水源热泵机组非常理想的冷热源，这样不仅可以大量节省一次能源，而且还能够减少有害气体的排放，因此运行成本低，经济效益明显。
文档编号F25B30/06GK103148638SQ201310089338
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者李 浩 申请人:李 浩