一种智能空气能生活热水制取系统的制作方法
【专利摘要】一种智能空气能生活热水制取系统，包括空气能热泵热水制取装置和空压机余热回收热水制取装置，所述空气能热泵热水制取装置包括若干个空气源热泵热水机组，每个空气源热泵热水机组均与第一板式热水换热器相连，在第一板式热水换热器和空气源热泵热水机组之间的管道上设有第一循环水泵，第一板式热水换热器的冷水进口与自来水进给管道相连接。本实用新型采用空气能热水制取技术与空压机余热回收技术相结合，若干台空气源热泵热水机组和若干台空压机余热回收热水制取机组组合使用，采用自动控制系统，控制产出热水的温度，能实时监控蓄水箱内热水量消耗变化，根据热水量的变化反馈，控制空气源热泵热水机组的陆续投入与切除。
【专利说明】一种智能空气能生活热水制取系统
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种智能空气能生活热水制取系统。
【背景技术】
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[0002]矿工的热水洗浴系统，是保障煤矿生产顺利进行的一项重要措施，要求热水供应持续稳定。目前，煤矿洗浴用水的制取一般采用燃煤、燃气锅炉及太阳能热水系统，采用锅炉不仅能耗高、经济性差还存在排放污染问题；采用太阳能热水系统受气候影响较大，运行也不稳定。
[0003]煤矿有大量空气压缩机在持续稳定运行，运行过程中产生大量热量释放到空压机油或冷却水中，这部分热量会对空压机产生危害，需要机械冷却散热，这样大量的热能被无端浪费；空气能热水机组能耗相对较低，但常年运行也存在综合经济性问题。
[0004]目前尚未有将空气能热水制取技术与空压机余热回收技术相结合的智能空气能热水制取系统。
实用新型内容:
[0005]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种智能空气能生活热水制取系统，该系统采用空气能热水制取技术与空压机余热回收技术相结合，若干台空气源热泵热水机组和若干台空压机余热回收热水制取机组组合使用，采用自动控制系统，控制产出热水的温度，两机组优先启用空压机余热回收热水制取机组，并且能实时监控蓄水箱内热水量消耗变化，根据热水量的变化反馈，控制空气源热泵热水机组的陆续投入与切除，本系统每天热水制取量不低于570立方米，取代了用户原有2吨燃气蒸汽锅炉，能耗低、运行稳定，解决了现有技术中存在的问题。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种智能空气能生活热水制取系统，包括空气能热泵热水制取装置和空压机余热回收热水制取装置，所述空气能热泵热水制取装置包括若干个空气源热泵热水机组，每个空气源热泵热水机组均与第一板式热水换热器相连，在第一板式热水换热器和空气源热泵热水机组之间的管道上设有第一循环水泵，第一板式热水换热器的冷水进口与自来水进给管道相连接，自来水进给管道上设有第三电动阀，第一板式热水换热器的热水出口与一蓄水箱相连，在第一板式热水换热器的热水出口和蓄水箱之间的管道上沿热水行进方向依次设有第一温度传感器和第一电动阀，在蓄水箱内设有浮球液位计和第三温度传感器，蓄水箱的出水口通过一设有洗浴热水给水泵的管道与用户端相连；所述空压机余热回收热水制取装置包括若干个空压机余热回收热水制取机组，每个空压机余热回收热水制取机组均与第二板式热水换热器相连，在第二板式热水换热器与空压机余热回收热水制取机组之间的管道上设有第二循环水泵，第二板式热水换热器的冷水进口与自来水进给管道相连接，第二板式热水换热器的热水出口与蓄水箱相连，在第二板式热水换热器的热出水口和蓄水箱之间的管道上沿热水行进方向依次设有第二温度传感器和第二电动阀；若干个空气源热泵热水机组、第三循环水泵、第一温度传感器、第一电动阀、第二温度传感器、第二电动阀、浮球液位计和第三温度传感器、第三电动阀均与控制装置相连。
[0008]沿水流方向在第三电动阀后侧的自来水进给管道上设有第一蝶阀，蓄水箱包括两个相互独立分隔开的热水箱和冷水箱，在热水箱和冷水箱内均设有一浮球液位计，冷水箱通过一设有第二蝶阀的管道与第三电动阀和第一蝶阀之间的自来水进给管道相连，冷水箱的底部通过一设有第三循环水泵的管道与第一蝶阀后侧的自来水进给管道相连。
[0009]所述热水箱底部与冷水箱底部之间通过一设有第三蝶阀的管道相连通。
[0010]所述空压机余热回收热水制取机组包括空压机，空压机与油水换热器的热油进口相连，油水换热器的冷油出口与三通温控阀的进口相连，三通温控阀的第一出口与一冷却器的入口相连，三通温控阀的第二出口与冷却器的出口相连，冷却器的出口与空压机相连，三通温控阀与控制装置相连。
[0011]一定压补水装置的一端连接软化水进给管道，另一端通过管道与第二板式热水换热器和第二循环水泵之间的管道相连。
[0012]本实用新型采用上述方案，提供了一种智能空气能生活热水制取系统，该系统采用空气能热水制取技术与空压机余热回收技术相结合，若干台空气源热泵热水机组和若干台空压机余热回收热水制取机组组合使用，采用自动控制系统，控制产出热水的温度，两机组优先启用空压机余热回收热水制取机组，并且能实时监控蓄水箱内热水量消耗变化，根据热水量的变化反馈，控制空气源热泵热水机组的陆续投入与切除，本系统每天热水制取量不低于570立方米，取代了用户原有2吨燃气蒸汽锅炉，能耗低、运行稳定。
【专利附图】
【附图说明】
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[0013]图1为本实用新型的结构示意简图。
[0014]图2为图1中空压机余热回收热水制取机组的结构示意简图。
[0015]图中，1、空气源热泵热水机组，2、第一板式热水换热器，3、第一循环水泵，4、自来水进给管道，5、第三电动阀，6、蓄水箱，7、第一温度传感器，8、第一电动阀，9、浮球液位计，10、第三温度传感器，11、洗浴热水给水泵，12、空压机余热回收热水制取机组，13、第二板式热水换热器，14、第二循环水泵，15、第二温度传感器，16、第二电动阀。17、第一蝶阀，18、第二蝶阀，19、第三循环水泵，20、第三蝶阀，21、空压机，22、油水热换器，23、三通温控阀，24、冷却器，25、定补水装置，26、软化水进给管道。
【具体实施方式】
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[0016]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
[0017]如图1-2所示，一种智能空气能生活热水制取系统，包括空气能热泵热水制取装置和空压机余热回收热水制取装置，所述空气能热泵热水制取装置包括若干个空气源热泵热水机组1，每个空气源热泵热水机组I均与第一板式热水换热器2相连，在第一板式热水换热器2和空气源热泵热水机组I之间的管道上设有第一循环水泵3，第一板式热水换热器2的冷水进口与自来水进给管道4相连接，自来水进给管道4上设有第三电动阀5，第一板式热水换热器2的热水出口与一蓄水箱6相连,在第一板式热水换热器2的热水出口和蓄水箱6之间的管道上沿热水行进方向依次设有第一温度传感器7和第一电动阀8，在蓄水箱6内设有浮球液位计9和第三温度传感器10，蓄水箱6的出水口通过一设有洗浴热水给水泵11的管道与用户端相连；所述空压机余热回收热水制取装置包括若干个空压机余热回收热水制取机组12，每个空压机余热回收热水制取机组12均与第二板式热水换热器13相连，在第二板式热水换热器13与空压机余热回收热水制取机组12之间的管道上设有第二循环水泵14，第二板式热水换热器13的冷水进口与自来水进给管道4相连接，第二板式热水换热器13的热水出口与蓄水箱6相连，在第二板式热水换热器13的热出水口和蓄水箱6之间的管道上沿热水行进方向依次设有第二温度传感器15和第二电动阀16 ;若干个空气源热泵热水机组1、第三循环水泵19、第一温度传感器7、第一电动阀8、第二温度传感器15、第二电动阀16、浮球液位计9和第三温度传感器10、第三电动阀5均与控制装置相连。
[0018]沿水流方向在第三电动阀5后侧的自来水进给管道4上设有第一蝶阀17，蓄水箱6包括两个相互独立分隔开的热水箱和冷水箱，在热水箱和冷水箱内均设有一浮球液位计9，冷水箱通过一设有第二蝶阀18的管道与第三电动阀5和第一蝶阀17之间的自来水进给管道4相连，冷水箱的底部通过一设有第三循环水泵19的管道与第一蝶阀17后侧的自来水进给管道4相连。若是自来水的压力无法满足系统的要求时，可通过手动关闭自来水进给管道4上的第一碟阀17，同时打开第二蝶阀18和第三循环水泵19，此时自来水流入冷水箱内，当浮球液位计9检测到冷水箱内的水位达到设定值时，浮球液位9计将信号发送给控制装置，控制装置再控制第三循环水泵19增压后再向系统供水。
[0019]所述热水箱底部与冷水箱底部之间通过一设有第三蝶阀20的管道相连通。若是用户长时间不使用热水，蓄水箱6的热水箱内的水温会降低，那么再次使用时蓄水箱6内温度不够的水必须全部放掉后才能再次获得温度合适的热水，如此会造成水的浪费和给用户带来不便。为了避免这种情况的发生，可通过手动关闭第一蝶阀17和第二蝶阀18来关闭自来水进给管道4，开启第三循环水泵19，同时打开第三蝶阀20使热水箱和冷水箱连通，将蓄水箱6的水进行循环加热以获得合适的热水供用户使用。
[0020]所述空压机余热回收热水制取机组包括空压机21，空压机21与油水换热器22的热油进口相连，油水换热器22的冷油出口与三通温控阀23的进口相连，三通温控阀23的第一出口与一冷却器24的入口相连，三通温控阀23的第二出口与冷却器24的出口相连，冷却器24的出口与空压机21相连。空压机21内的高温循环油经油水换热器22将热量传给流入油水换热器22内的冷水，然后根据经冷油出口流出的油的温度，控制三通温控阀23的动作使油流入冷却器24入口或直接流回空压机21，流入冷却器24的油在冷却器24内冷却后最终经冷却器24出口流回空压机21内，空压机21余热回收热水制取机组通过回收空压机运行过程中产生的高温热能制取生活热水，既有效降低了空压机21的运行温度，延长了空压机21设备的使用寿命，又充分利用余热热能，同时还降低空压机21的散热能耗。
[0021]一定压补水装置25的一端连接软化水进给管道26，另一端通过管道与第二板式热水换热器13和第二循环水泵14之间的管道相连。第二循环水泵14、第二板式热水换热器13与空压机余热回收热水制取机组形成的循环回路内的水在使用过程因泄漏等原因造成水量减少水压减小需要进行定压补水时，可通过启动定压补水装置25进行补水保证压力稳定。
[0022]随着用户的洗浴使用，热水箱6内的液位低于设定值时，浮球液位计9将信号传给控制装置，控制装置控制打开自来水供给管道4上的第三电动阀5，空压机余热回收热水制取装置开始工作。若干个空压机余热回收热水制取机组12生产的热水经第二板式热水换热器13将热量传给经冷水进口流入第二板式热水换热器13内的自来水，自来水吸收热量水温达到设定值时，第二温度传感器15将信号传给控制装置，控制装置发出信号打开第二电动阀16使热水流入蓄水箱6的热水箱内，蓄水箱6内的热水经出水口通过洗浴热水给水泵11流向用户端。第二循环水泵14、第二板式热水换热器13与空压机余热回收热水制取机组12形成一个循环回路，第二循环水泵14使空压机余热回收热水制取机组12产生的热水持续稳定的流入第二板式热水换热器13进行换热并经换热后流回空压机余热回收热水制取机组12。
[0023]当用户端使用热水量较少时，空压机余热回收热水制取装置单独工作即可，当用户端使用热水量较大时，仅开启空压机余热回收热水制取装置产生的热水不能满足用户需求，需启动空气能热泵热水制取装置。浮球液位计9将液位信号发送给控制装置，控制装置对液位信号进行判断，如果液位上升达不到要求的速度时，控制装置控制空气能热泵热水制取装置工作，空气能热泵热水制取装置内的若干个空气源热泵热水机组I陆续启用，以保证蓄水箱6内热水液位的稳定，待液位到达设定值时再陆续切除空气源热泵热水机组1，如此根据蓄水箱6内热水量消耗变化，控制装置控制空气源热泵热水机组I的陆续投入与切除。空压机余热回收热水制取装置的制水过程是:空气源热泵热水机组I产生的热水经第一板式热水换热器2将热量传给经冷水入口流入第一板式换热器2内的自来水，自来水吸收热量水温达到设定值时，第一温度传感器7将信号传给控制装置，控制装置发出信号打开第一电动阀8使热水流入蓄水箱6的热水箱内，蓄水箱6内的热水经出水口通过洗浴热水给水泵11流向用户端。第一循环水泵3、第一板式热水换热器2与空气源热泵热水机组I形成一个循环回路，第一循环水泵3使空气源热泵热水机组I产生的热水持续稳定的流入第一板式热水换热器2进行换热并经换热后流回空气源热泵热水机组I。
[0024]采用本实用新型智能空气能生活热水制取系统，该系统采用空气能热水制取技术与空压机余热回收技术相结合，若干台空气源热泵热水机组I和若干台空压机余热回收热水制取机组12组合使用，采用自动控制系统，控制产出热水的温度，两机组优先启用空压机余热回收热水制取机组12，并且能实时监控蓄水箱6内热水量消耗变化，根据热水量的变化反馈，控制空气源热泵热水机组I的陆续投入与切除，本系统每天热水制取量不低于570立方米，取代了用户原有2吨燃气蒸汽锅炉，能耗低、运行稳定。
[0025]本实用新型未详述之处，均为本【技术领域】技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种智能空气能生活热水制取系统，其特征在于:包括空气能热泵热水制取装置和空压机余热回收热水制取装置，所述空气能热泵热水制取装置包括若干个空气源热泵热水机组，每个空气源热泵热水机组均与第一板式热水换热器相连，在第一板式热水换热器和空气源热泵热水机组之间的管道上设有第一循环水泵，第一板式热水换热器的冷水进口与自来水进给管道相连接，自来水进给管道上设有第三电动阀，第一板式热水换热器的热水出口与一蓄水箱相连，在第一板式热水换热器的热水出口和蓄水箱之间的管道上沿热水行进方向依次设有第一温度传感器和第一电动阀，在蓄水箱内设有浮球液位计和第三温度传感器，蓄水箱的出水口通过一设有洗浴热水给水泵的管道与用户端相连；所述空压机余热回收热水制取装置包括若干个空压机余热回收热水制取机组，每个空压机余热回收热水制取机组均与第二板式热水换热器相连，在第二板式热水换热器与空压机余热回收热水制取机组之间的管道上设有第二循环水泵，第二板式热水换热器的冷水进口与自来水进给管道相连接，第二板式热水换热器的热水出口与蓄水箱相连，在第二板式热水换热器的热出水口和蓄水箱之间的管道上沿热水行进方向依次设有第二温度传感器和第二电动阀；若干个空气源热泵热水机组、第三循环水泵、第一温度传感器、第一电动阀、第二温度传感器、第二电动阀、浮球液位计和第三温度传感器、第三电动阀均与控制装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能空气能生活热水制取系统，其特征在于:沿水流方向在第三电动阀后侧的自来水进给管道上设有第一蝶阀，蓄水箱包括两个相互独立分隔开的热水箱和冷水箱，在热水箱和冷水箱内均设有一浮球液位计，冷水箱通过一设有第二蝶阀的管道与第三电动阀和第一蝶阀之间的自来水进给管道相连，冷水箱的底部通过一设有第三循环水泵的管道与第一蝶阀后侧的自来水进给管道相连。
3.根据权利要求2所述的一种智能空气能生活热水制取系统，其特征在于:所述热水箱底部与冷水箱底部之间通过一设有第三蝶阀的管道相连通。
4.根据权利要求1所述的一种智能空气能生活热水制取系统，其特征在于:所述空压机余热回收热水制取机组包括空压机，空压机与油水换热器的热油进口相连，油水换热器的冷油出口与三通温控阀的进口相连，三通温控阀的第一出口与一冷却器的入口相连，三通温控阀的第二出口与冷却器的出口相连，冷却器的出口与空压机相连。
5.根据权利要求1所述的一种智能空气能生活热水制取系统，其特征在于:一定压补水装置的一端连接软化水进给管道，另一端通过管道与第二板式热水换热器和第二循环水泵之间的管道相连。
【文档编号】F04B39/00GK203949361SQ201420351562
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】王仁栋, 李亚军, 刘宁, 马明明, 刘海东 申请人:济南国海能源科技有限公司