专利名称：一种浴室热泵热水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于大型公共浴室废热利用和节能的综合技术，一种涉及用热泵回收 浴室废热、用热泵蓄热和提供洗浴热水的综合系统。
背景技术：
大部分公共浴室现用的热源是燃气锅炉，燃煤锅炉或者是电锅炉，供热效率不高， 而且不能对洗浴排放的废热进行回收利用，还会对环境产生不好的影响。浴室开放时间固 定，用水流量大、温度(淋浴温度和排水温度)较稳定，并且淋浴温度适中，适合用热泵技术 进行余热回收。浴室排放的废水温度较高，所以热泵也具有较高的性能系数，较低的运行费 用，具有较大的运行经济优势，这种浴室系统高低温热源的温度变化较大，低位热流具有滞 后性，具有鲜明的浴室余热回收特点。如果利用热泵技术对浴室进行热水供应和废热回收， 将具有较大的节能效果。在浴室刚开放时没有废热可以回收利用，且如果不进行蓄热，将要 选取很大制热量的水源热泵，所以应在浴室开放前要有一定的蓄热。浴室排水一般为33°C 的含有许多杂质的废水，不能为热泵直接利用，应将其做降温和过滤处理之后才能被水源 热泵利用。目前所采用的热泵回收系统，尚不能对进入热泵的回收废水温度进行调节及控 制。
实用新型内容为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够用热泵蓄 热、热泵回收浴室废热、和提供洗浴热水的热泵综合系统。该系统在浴室洗浴前采用风冷热 泵进行蓄热，在浴室洗浴时产生的废水温度较高，采用水源热泵来回收经混合降温、过滤后 的废水废热，同时向浴室提供热水，风冷热泵和水源热泵并联运行循环加热热水箱中的水 至要求温度，而且该系统进入水源热泵的废水温度可以通过冷热废水的混合比例来进行调 节，既能合理有效地利用能源，又能达到节能的目的。由于有风冷热泵进行蓄热，浴室使用 时水源热泵的负荷就会减小，就减少了水源热泵的容量。此系统可节能25 50%，一个设 计小时耗热量为2281KW的浴室采用此系统节能率为44%。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种浴室蓄热废热回收热泵系统，该系统 包括风冷热泵机组1，水源热泵机组2，热水箱7，高温废水池9，低温废水池6，三通混水 阀10，环路循环泵3、4、5，毛发过滤器8，其特征是，风冷热泵机组1和水源热泵机组2的热 水侧以并联的方式，通过供回水管道与热水箱7连接形成两个循环回路；高温废水池9收集 的浴室高温废水经过毛发过滤器8，与低温废水池6中的废水通过三通混水阀10混合后，和 水源热泵机组2低温侧相连形成循环回路。在浴室洗浴前采用风冷热泵对热水箱制热进行蓄热，在浴室洗浴时产生的废水温 度较高，水源热泵具有性能系数和较低的运行费用，采用水源热泵进行废热回收利用和热 水供应，风冷热泵和水源热泵并联运行循环加热热水箱中的水至要求温度，既能合理有效 地利用能源，又能达到节能的目的。系统中设置热水箱用于存储热水，其热水温度根据要求可取45 60°C，其体积按 照蓄热量进行确定，蓄热量一般为浴室总热量的一半。水箱下端温度低且梯度较大，上端温
3度高且恒定。上端有热泵出水循环管接口，有用于控制热泵运行的温度传感器和用于控制 补水的水位传感器，有浴室热水供水管接口 ；下端有热泵进水循环管接口，补水管接口 ；补 水接口和热泵进水接口相对设置，热泵循环水量一般都要比补水量大，使补水能在本身射 流和热泵进水抽吸作用下直接进入热泵而不影响上端高温水。为回收高温废水，系统中设置了高、低温废水池和三通混水阀。高温废水池用于 存储浴室30 33°C的高温废水和沉淀杂质，为了防止热泵频繁启停，其最小体积为热泵 IOmin水量；低温废水池用于存储热泵低温排水，其最小体积可取热泵IOmin水量。通过一 个三通阀将高温废水和低温废水混合到设定温度，可以控制热泵进水温度和水量稳定。低 温废水池上端有热泵进水循环管接口和溢流管接口 ；下端有热泵出水循环管接口和泄水管 接口。高温废水池上端有溢流管接口 ；下端有浴室废水管接口和泄水管接口，有高温废水管 接口，有用于控制热泵运行的温度传感器和水位传感器。用热水箱内温度传感器控制风冷热泵的运行，当温度达到设定温度后停止风冷热 泵；用高温废水池内温度传感器和水位传感器控制水源热泵的运行，当温度和水位达到设 定值后启动水源热泵；风冷热泵和水源热泵并联运行，加热水箱中的水，有各自单独的管道 连到水箱；在热泵废水吸入管上有三通混水阀，混合高、低温废水到设定温度，在高温废水 管上有毛发过滤器。
实用新型图1为本实用新型的系统原理图。图1中1为风冷热泵，2为水源热泵，3为风冷热泵热热水循环泵，4为水源热泵热 水循环泵，5为水源热泵废水循环泵，6为低温废水池，7为热水箱，8为毛发过滤器，9为高温 废水池，10为三通混水阀。图中箭头所指方向为水流方向。
具体实施方式
在浴室使用前，运行风冷热泵1，循环加热热水箱7中的水，在热水箱7中装有温度 传感器，当热水箱7中的热水被加热到设定温度则停止风冷热泵1，当热水箱7中的热水温 度低于设定温度时就启动风冷热泵1。可以使风冷热泵1全天自动运行，在浴室使用前将热 水箱7中的水加热到设定温度。由于有风冷热泵1全天运行的蓄热，就可以减少风冷热泵 1的负荷，同时也可以减少浴室使用时的供热负荷，水源热泵2的容量就得以减少。热水箱7内装有温度传感器和水位传感器，浴室使用时，热水箱7上部的高温热水 通过供水管供到浴室喷头，热水箱7内水位会下降，下降到设定最低水位时，打开补水阀， 从热水箱7下部进行补水；当水位上升到最高水位时，关闭补水阀，停止补水。浴室使用时，洗浴30 33°C的高温废水被引到高温废水池9内，在高温废水池9 内一部分杂质会沉淀，高温废水池9内装有温度和水位传感器，当水温和水位上升到设置 值时，启动水源热泵2，进行废热回收利用，通过三通混水阀10来混合从低温废水池6上部 吸入的低温废水和从高温废水池9中吸入的经过毛发过滤器8过滤的高温废水，可以通过 控制高、低温废水混合比来是废水混合到热泵进口设定温度，混合废水进入水源热泵2被 降温，被降温后的低温废水再通到低温废水池6下部，多余的水经过低温废水池6的溢水管排到市政排水沟，此排水量等于浴室废水水量。浴室使用完毕后，高温废水池9内水温和水 位会下降，当水温和水位下降到设定值时，关闭水源热泵2，停止废热回收。 在浴室洗浴前采用风冷热泵1进行蓄热，而在浴室洗浴时产生的废水温度较高， 水源热泵具有性能系数和较低的运行费用，采用水源热泵2进行废热回收利用，同时向浴 室提供热水，风冷热泵1和水源热泵2并联运行循环加热热水箱7中的水至要求温度，被利 用过的废水经低温废水池6溢水排出。这样进入水源热泵的废水温度可以通过冷热废水的 混合比例来进行调节，既合理有效地利用了能源，又达到了节能的目的。
权利要求一种浴室热泵热水系统，主要包括风冷热泵机组(1)，水源热泵机组(2)，热水箱(7)，高温废水池(9)，低温废水池(6)，三通混水阀(10)，环路循环泵(3、4、5)，毛发过滤器(8)，其特征是，风冷热泵机组(1)和水源热泵机组(2)的热水侧以并联的方式，通过供回水管道与热水箱(7)连接形成两个循环回路；高温废水池(9)收集的浴室高温废水经过毛发过滤器(8)，与低温废水池(6)中的废水通过三通混水阀(10)混合后，和水源热泵机组(2)低温侧相连形成循环回路。
2.按照权利要求1所述的系统，其特征是在浴室洗浴前采用风冷热泵对热水箱制热 进行蓄热，在浴室洗浴时采用水源热泵进行废热回收利用和热水供应，风冷热泵和水源热 泵并联运行循环加热热水箱中的水至要求温度。
3.按照权利要求1所述的系统，其特征是，热水箱热水温度取45 60°C，水箱下端温 度低且梯度较大，上端温度高且恒定；上端有热泵出水循环管接口，有用于控制热泵运行的 温度传感器和用于控制补水的水位传感器，有浴室热水供水管接口 ；下端有热泵进水循环 管接口，补水管接口；补水接口和热泵进水接口相对设置。
4.按照权利要求1所述的系统，其特征是，有一个高温废水池和一个低温废水池，其 最小体积为热泵IOmin水量；通过一个三通阀将高温废水和低温废水混合到设定的热泵温 度，可以控制热泵进水温度和水量稳定；低温废水池上端有热泵进水循环管接口和溢流管 接口 ；下端有热泵出水循环管接口和泄水管接口 ；高温废水池上端有溢流管接口 ；下端有 浴室废水管接口和泄水管接口，有高温废水管接口，有用于控制热泵运行的温度传感器和 水位传感器。
5.按照权利要求1所述的系统，其特征是，用热水箱内温度传感器控制风冷热泵的运 行，当温度达到设定温度后停止风冷热泵；用高温废水池内温度传感器和水位传感器控制 水源热泵的运行，当温度和水位达到设定值后启动水源热泵；风冷热泵和水源热泵并联运 行，加热水箱中的水，有各自单独的管道连到热水箱；在热泵废水吸入管上有三通混水阀， 来控制高、低温废水混合到设定温度，在高温废水管上有毛发过滤器。
专利摘要本实用新型一种浴室热泵热水系统属于大型公共浴室废热利用和节能的综合技术，一种涉及用热泵回收废热、用热泵蓄热和提供洗浴热水的综合系统。该系统包括(1)风冷热泵蓄热系统；(2)水源热泵热水系统；(3)蓄热、供热水水箱；(4)废水回收利用系统；(5)三通混水阀。主要设备包括风冷热泵机组、水源热泵机组、热水箱、高温废水池、低温废水池、三通混水阀、环路循环泵、毛发过滤器、热水循环管路、废热回收利用管路、补水管路、热水供应管路以及各种管路附件。本实用新型在浴室洗浴前采用风冷热泵进行蓄热，在浴室洗浴时产生的废水温度较高，水源热泵具有性能系数和较低的运行费用，采用水源热泵进行废热回收利用，同时向浴室提供热水，风冷热泵和水源热泵并联运行循环加热热水箱中的水至要求温度，同时该系统进入水源热泵的废水温度可以通过冷热废水的混合比例来进行调节，既能合理有效地利用能源，又能达到节能的目的。
文档编号F24D17/02GK201662157SQ200920206868
公开日2010年12月1日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者卢军, 卢轶凡, 唐红琴, 徐永军, 杨露露, 邢天, 陈士凌 申请人:重庆大学