污水热源热泵辅助供热系统的制作方法

1.本发明涉及供热系统技术领域，尤其是涉及一种污水热源热泵辅助供热系统。


背景技术：

2.污水是良好的可再生、清洁的能源，开发利用污水作为供热系统的热源为建筑物供热，即污水热源热泵辅助供热系统，其具有环保节能、高效可靠、初投资和运行费用低的优点，因此大力开发污水热源热泵技术对于节能降耗具有重要意义。
3.现有的污水热源热泵辅助供热系统包括污水提取系统，水源热泵机组和供热系统。利用污水提取系统对温度较高的污水（如洗浴污水和厨房污水等）进行收集，再使用水源热泵机组对污水进行换热，最后将热量输送至供热系统对建筑进行供热。
4.针对上述相关技术，发明人认为有以下缺陷：污水中含有大量杂质和污垢，会因污垢聚集和杂物堵塞造成水源热泵机组中的换热面壁工况恶化，进一步会导致换热设备的换热效率不高，换热设备达不到使用要求。


技术实现要素：

5.为了减少污垢和杂物对换热设备的影响，提高换热设备的换热效率，本发明提供一种污水热源热泵辅助供热系统。
6.本发明提供的一种污水热源热泵辅助供热系统采用如下的技术方案：一种污水热源热泵辅助供热系统，包括污水提取系统、水源热泵机组和供热系统，所述污水提取系统包括物理处理装置和化学处理装置，所述物理处理装置包括过滤箱，所述过滤箱能对污水中的杂质进行物理过滤；所述化学处理装置包括第一化学处理箱和第二化学处理箱，所述第一化学处理箱和所述第二化学处理箱能对污水中的杂质进行化学过滤。
7.通过采用上述技术方案，在污水处理系统中设置有物理处理装置和化学处理装置，污水中较大的杂质通过物理过滤进行拦截，污水中的微生物、有机污染物和无机污染物通过化学过滤消除或者转化为对换热设备无害的物质，本技术采用物理过滤和化学过滤，对污水进行双重的过滤拦截，预防污水中的污垢聚集和杂物堵塞而导致水源热泵机组中的换热面壁工况恶化，提高了换热设备的换热效率。
8.优选的，所述过滤箱包括箱体、箱盖和过滤板，所述箱盖开设有进水口，所述箱体开设有出水口，所述箱盖可拆卸连接在所述箱体顶部，所述过滤板上开设有过水孔，所述过滤板固定连接在所述箱体顶部的内侧壁。
9.通过采用上述技术方案，污水通过进水口流到过滤箱中，污水中较大的杂质被拦截在过滤板上，较小的杂质连通污水从过滤板的过水孔流出，过滤板的设置对污水进行初步过滤，预防较大的杂质进入到换热设备中，影响换热效率。
10.优选的，所述过滤箱还包括分隔板、旋转电机和旋转轴，所述分隔板固定连接在所述过滤板上表面，所述旋转电机固定连接在所述过滤板上，所述旋转电机的输出轴穿过所
述分隔板与所述分隔板转动连接，所述旋转轴与所述旋转电机的输出轴固定连接，在所述旋转轴上固定连接有多个阻拦杆，所述进水口与所述旋转轴的位置相对应。
11.通过采用上述技术方案，污水从进水口流进过滤箱，启动旋转电机，旋转电机带动旋转轴进行转动，污水中的毛发会缠绕在阻拦杆上，预防毛发堵塞过滤板以及后续的换热设备，使得过滤箱的过滤效果更好，进一步预防污水中的杂质堵塞而造成的换热设备面壁工况恶化。
12.优选的，在所述出水口处设置有吸油毡。
13.通过采用上述技术方案，吸油毡的设置将污水中的油垢进行吸附和阻拦，预防油垢附着在换热设备的面壁上，进一步提高换热设备的换热效率。
14.优选的，所述污水提取系统还包括第一污水提取泵，所述第一污水提取泵与所述出水口连接，在所述第一污水提取泵后设置有一个支路，部分污水经过所述支路对所述过滤板的下表面进行冲洗。
15.通过采用上述技术方案，第一污水提取泵后设有一个支路，部分污水经管路返回过滤板的下表面进行反向冲洗，以实现连续清污，减少第一污水污水提取泵的堵塞。
16.优选的，在所述第一化学处理箱与所述第一污水提取泵连通，所述第一化学处理箱连接有通入第一污水处理剂的水管，所述第一化学处理箱内设置有用于搅拌第一污水处理剂的第一搅拌组件。
17.通过采用上述技术方案，利用第一污水处理剂与污水中的易成垢杂质进行化学反应，将物理过滤处理不了的杂质进行处理，进一步预防换热设备面壁工况恶化，提高换热设备的换热效率，第一搅拌组件的设置，将第一污水处理剂与污水进行搅拌，使第一污水处理剂与污水的反应更加彻底，提高第一污水处理剂的除污效果。
18.优选的，所述第二化学处理箱与所述第一化学处理箱连通，所述第二化学处理箱连接有通入第二污水处理剂的水管，所述第二化学处理箱内设置有用于搅拌第二污水处理剂的第二搅拌组件。
19.通过采用上述技术方案，在第二化学处理箱中加入不同于第一污水处理剂的第二污水处理剂，第二污水处理剂对第一污水处理剂不能进行反应的杂质进行处理，将污水中的杂质处理的更加彻底，进一步预防污水杂质在换热设备的面壁累计成污垢，提高换热设备的换热效率。
20.优选的，所述水源热泵机组包括包括换热器和压缩器，在所述换热器内设置有蓄热材料。
21.通过采用上述技术方案，当污水温度偏高时，多余的热量可储存在蓄热材料中，减少能量的浪费，当污水能量偏低时，储存在蓄热材料中的热量可以释放出来，保证热量供给。从而减小污水温度波动对后续水源热泵机组的影响，以确保供热系统稳定运行。
22.综上所述，本发明具有以下有益效果：1.物理处理装置的设置，能够对污水中较大的杂质进行过滤和拦截，预防杂质堵塞而造成换热效率低下；2.化学处理装置的设置，使污水中的杂质与第一污水处理剂和第二污水处理剂进行化学反应，将污水中的微生物、有机污染物和无机污染物消除或者转化为对换热设备无害的物质，进一步预防换热设备面壁工况恶化；
综上所述，本技术采用物理处理与化学处理合，对污水中的杂质进行双重处理，可有效滤除杂质，预防杂质在换热设备的面壁积累，提高换热设备的换热效率。
附图说明
23.图1是污水热源热泵辅助供热系统的示意图。
24.图2是污水热源热泵辅助系统旨在展示过滤箱的结构示意图。
25.图3是污水热源热泵辅助系统旨在展示第一化学处理箱和第二化学处理箱的结构示意图。
26.附图标记说明：1、污水渠道；2、物理处理装置；21、过滤箱；211、箱体；2111、吸油毡；212、箱盖；2121、进水口；213、过滤板；2131、分隔板；214、旋转电机；215、旋转轴；2151、阻拦杆；3、第一污水提取泵；4、化学处理装置；41、第一化学处理箱；411、第一搅拌组件；4111、第一搅拌电机；4112、第一搅拌杆；42、第二化学处理箱；421、第二搅拌组件；4211、第二搅拌电机；4212、第二搅拌杆；5、第二污水提取泵；6、水源热泵机组；61、换热器；62、压缩器；7、供热系统。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.一种污水热源热泵辅助供热系统，如图1所示，包括污水提取系统、水源热泵机组6和供热系统7，污水提取系统一端连接有污水渠道1，污水提取系统对污水渠道1中的污水进行提取和过滤，污水提取系统的另一端与水源热泵机组6连接，经过污水提取系统提取过的污水与水源热泵机组6中的中介水进行换热，水源热泵机组6与供热系统7连接，水源热泵机组6将污水中的低品质能量“汲取”出来，经管路传输给供热系统7对建筑进行供热。
29.如图1所示，污水提取系统包括物理处理装置2和化学处理装置4，对污水进行物理过滤和化学过滤，起到预防污水中的杂质堵塞和污垢聚集造成水源热泵机组6的换热面壁工况恶化的作用，影响换热效率。
30.如图2所示，物理处理装置2包括过滤箱21，过滤箱21包括箱体211、箱盖212和过滤板213，箱体211的顶部开口，箱盖212与箱体211可拆卸连接并将箱体211盖合，可拆卸的方式有卡接或者螺纹连接等，本实施例采用卡接，在箱盖212上开设有供污水进入的进水口2121，进水口2121的位置开设在箱盖212的非中心位置处。过滤板213与箱体211的顶部内壁固定连接，过滤板213水平设置，过滤板213的大小与箱体211顶面开口的横截面大小一致，过滤板213上开设有大小一致且均匀分布的过水孔，过水孔可将污水中的杂质拦截一部分，在箱体211侧壁底部开设有出水口，在出水口处套设有吸油毡2111。
31.使用时，从污水渠道1抽取的污水经过箱盖212上的进水口2121进入到过滤箱21中，过滤板213对污水中较大的杂质进行过滤，污水和较小的杂质经过过水孔流到下一个污水处理工序，且污水中的油污会附着在吸油毡2111上，预防杂质堵塞和油污聚集在水源热泵机组6的换热面壁上，造成换热面壁工况恶化。
32.如图2所示，在过滤板213上竖直设置有分隔板2131，分隔板2131的底端与过滤板213上表面固定连接，分隔板2131的顶端与箱盖212的下表面抵接，分隔板2131将过滤板213分为两部分，一部分承接从进水口2121进入的污水并对污水进行过滤，在另一部分的过滤
板213上固定连接有旋转电机214，旋转电机214水平设置，从进水口2121进入的污水不到达固定连接有旋转电机214那部分的过滤板213上，旋转电机214的输出轴穿过分隔板2131与分隔板2131转动连接。
33.如图2所示，在旋转电机214的输出轴远离旋转电机214的一端固定连接有旋转轴215，旋转轴215水平设置，在旋转轴215的圆周侧壁上固定连接有多个阻拦杆2151，多个阻拦杆2151之间的距离相等，且进水口2121的位置与旋转轴215的位置相对应。使用时，启动旋转电机214，旋转电机214带动旋转轴215和阻拦杆2151转动，污水从进水口2121进入，污水中的毛发等会缠绕在阻拦杆2151和旋转轴215上，预防毛发堵塞过滤板213上的过水孔以至于影响后续的过滤效果。
34.如图1所示，在过滤箱21后连接有第一污水提取泵3，在第一污水提取泵3后设置有一个支路，部分污水经过该支路返回过滤板213，对过滤板213下表面进行反向冲洗，实现连续清污，预防第一污水提取泵3的堵塞。
35.如图1和图3所示，化学处理装置4包括第一化学处理箱41和第二化学处理箱42，第一化学处理箱41与第一污水提取泵3连接，第一污水提取泵3将过滤箱21过滤的污水驱动到第一化学处理箱41中，第一化学处理箱41中固定连接有通入第一污水处理剂的水管，在第一化学处理箱41中设置有用于搅拌第一污水处理剂的第一搅拌组件411，起到使得第一污水处理剂与污水充分混合反应的作用。
36.如图3所示，第一搅拌组件411包括第一搅拌电机4111和第一搅拌杆4112，第一搅拌电机4111固定连接在第一化学处理箱41的顶面，第一搅拌电机4111的输出轴穿过第一化学处理箱41的顶面与第一化学处理箱41转动连接，第一搅拌杆4112设置多个，第一搅拌杆4112固定连接在第一搅拌电机4111的输出轴上，且多个第一搅拌杆4112均匀设置。
37.第一污水处理剂选择熟石灰，熟石灰能有效去除磷酸根、硫酸根以及氟离子等阴离子，破坏氨基磺酸根等络合剂或鳌合剂对有些金属离子的结合，对水处理中胶体微粒能起助凝作用，并作为颗粒核增重剂，加速不溶物的沉淀分离，预防污水中的离子与换热设备的面壁发生反应，在面壁上生成污垢，影响换热设备的换热效率。
38.如图3所示，第二化学处理箱42与第一化学处理箱41连通，第二化学处理箱42中固定连接有通入第二污水处理剂的水管，在第二化学处理箱42中设置有用于搅拌第二污水处理剂的第二搅拌组件421，起到使得第二污水处理剂与污水充分混合反应的作用。
39.如图3所示，第二搅拌组件421包括第二搅拌电机4211和第二搅拌杆4212，第二搅拌电机4211固定连接在第二化学处理箱42的顶面，第二搅拌电机4211的输出轴穿过第二化学处理箱42的顶面与第二化学处理箱42转动连接，第二搅拌杆4212设置多个，第二搅拌杆4212固定连接在第二搅拌电机4211的输出轴上，且多个第二搅拌杆4212均匀设置。
40.第二污水处理剂选择氯化剂，氯化剂能杀灭微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等，还能有效破坏水中的微量有机污染物如氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物等。预防微生物和有机污染物对换热设备面壁的腐蚀，提高换热设备的换热效率。
41.如图1所示，在第二化学处理箱42后连接有第二污水提取泵5，第二污水提取泵5将经过第一化学处理箱41和第二化学处理箱42处理过的污水驱动至后续工序。
42.如图1所示，水源热泵机组6与第二污水提取泵5连接，水源热泵机组6包括换热器
61和压缩器62，在换热器61内设置有蓄热材料，蓄热材料采用低温相变材料，如相变温度在30摄氏度的石蜡等，通过导热材料密封封装在换热器61内部，低温相变材料不与换热器61内的换热介质直接接触。
43.使用时，污水经过物理过滤和化学过滤进入到换热器61内，与换热器61内的中介水进行换热，同时使蓄热材料发生相变：当污水温度偏高时，多余的热量可储存在相变材料中，减少能量的浪费；当污水温度偏低时，储存在相变材料中的热量可以释放出来，提高中介水的换热温度，确保能量供给。
44.如图1所示，供热系统7连接在水源热泵机组6之后。使用时，换热后的中介水输送至供热系统7，为建筑物供暖。
45.本发明的使用原理如下：污水提取系统从污水渠道1中提取污水，污水经物理处理装置2和化学处理装置4处理后，较大的杂质和污水中的微生物、有机污染物会被处理，预防污垢聚集和杂物堵塞造成换热器61的换热面壁工况恶化，影响换热效率。
46.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。