污（废）水源热泵与套管式油浴电储能耦合供热系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种污(废)水源热泵与套管式油浴电储能耦合供热系统；污(废)水排放管道连接污(废)水自流管道，污(废)水自动取水装置连接污(废)水出水管和自来水管，所述污(废)水出水管连接防堵塞污水换热器，防堵塞污水换热器另一侧连接中介水管，中介水管还连接温度提升装置，温度提升装置另一侧连接系统水管，套管式油浴电储热装置、采暖系统水循环泵设置在系统水管上，所述系统水管连接采暖用户。本发明的有益效果是：可实现热泵单独供暖、套管式油浴电储热装置单独供暖和热泵+套管式油浴电储热装置联合供暖三种运行模式，实现电力资源的“削峰填谷”，系统运行稳定，促进电力资源的优化配置。
【专利说明】
污(废)水源热泵与套管式油浴电储能耦合供热系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种供热系统，尤其涉及一种耦合供热系统。
【背景技术】
[0002]利用热栗回收污(废)水中的低品位热能资源为建筑供热、空调和生活热水系统提供热源和冷源的技术正在逐步被行业所接受。但是，由于污(废)水排放过程中水温和水量的逐时变化导致热栗供热系统运行存在不稳定的问题，而目前市场上常规水源热栗系统受低温热源温度和排气压力比限制，导致冷凝器供水温度偏低(<50°C)，很难在区域供热供冷系统中应用。另一方面，从我国目前的用电结构来看，峰谷电差有逐年增大的趋势，国家出台了相应的优惠政策鼓励社会用电进行“削峰填谷”，该措施目的是缓解了高峰电力供需缺口，同时促进了电力资源的优化配置;但想实现电力资源的“削峰填谷”，还有许多关键的技术问题亟待解决。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，系统运行稳定，实现“削峰填谷”，促进电力资源的优化配置。
[0004]本发明的技术方案是:污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，污(废)水排放管道连接污(废)水自流管道，污(废)水自流管道连接污(废)水调节池，污(废)水调节池通过污(废)水进水管连接污(废)水自动取水装置，污(废)水自动取水装置连接污(废)水出水管和自来水管，所述污(废)水出水管连接防堵塞污水换热器，防堵塞污水换热器另一侧连接中介水管，所述中介水管上设有中介水循环栗，中介水管还连接温度提升装置，温度提升装置另一侧连接系统水管，套管式油浴电储热装置、采暖系统水循环栗设置在系统水管上，所述系统水管连接采暖用户。
[0005]所述套管式油浴电储热装置包括多个独立的储能单元，所述储能单元包括固体储热砖，充满导热油的油浴套管位于固体储热砖内，电加热丝位于油浴套管内，所述电加热丝连接电源，所述固体储热砖外周设有绝热保温层。
[0006]所述油浴套管的入口和出口分别位于绝热保温层外部两侧并连接油路管道。油路管道的油连接到换热器与系统水管的水进行换热。
[0007]所述导热油闪点大于900°C。
[0008]所述储能单元之间通过滑道连接。
[0009]所述油浴套管出口连接注油管。
[0010]所述污(废)水调节池内设有机械格栅，污(废)水反冲洗管道设置在换热后的污(废)水出水管上，并连接到机械格栅进行反冲洗。
[0011]所述系统水管设有两条入户支路连接进入采暖用户，套管式油浴电储热装置位于第一入户支路上，套管式油浴电储热装置两侧设有水路切换阀a和水路切换阀b，第二入户支路上设有水路切换阀C。
[0012]所述采暖系统水循环栗位于采暖用户的出户端的系统水管上。
[0013]所述温度提升装置为单台水源热栗机组或多台水源热栗机组的串联或并联。
[0014]本发明的有益效果是:该系统以采暖综合热负荷延续图为理论依据，以区域内热负荷用户用热量为计算依据，将采暖热源总负荷划分为基础采暖负荷和调峰采暖负荷两部分;污(废)水源热栗系统承担基础采暖负荷，套管式油浴电储热装置承担调峰负荷，二者通过管道的串联或并联连接组成污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，该系统可实现热栗单独供暖、套管式油浴电储热装置单独供暖和热栗+套管式油浴电储热装置联合供暖三种运行模式，实现电力资源的“削峰填谷”。
【附图说明】
[0015]本发明共有附图6幅。
[0016]图1为本发明的整体结构图；
[0017]图2为套管式油浴电储热装置的结构图；
[0018]图3为套管式油浴电储热装置的侧视图；
[0019]图4为温度提升装置的内部结构原理图；
[0020]图5为温度提升装置的另一种内部结构原理图。
[0021]图6为污(废)水自动取水装置原理图。
[0022]图中附图标记如下:1、污(废)水自动取水装置，1.1、虹吸水罐，1.2、污水栗，1.3、缓闭式防堵止回阀，1.4、入口球阀，1.5、出口球阀，1.6、入口避震喉，1.7、出口避震喉，1.8、自来水止回阀，1.9、自来水球阀，1.10、接水管，1.11、排污阀，1.12、自动排气阀，1.13、排污管，2、防堵塞污水换热器，3、温度提升装置，3.1、第一压缩机，3.2、第二压缩机，3.3、第三压缩机，3.4、第一蒸发器，3.5、第二蒸发器，3.6、第三蒸发器，3.7、第一冷凝器，3.8、第二冷凝器，3.9、第三冷凝器，3.10、水路切换阀，4、套管式油浴电储热装置，4.1、固体储热砖，4.2、绝热保温层，4.3、油浴套管，4.4、电加热丝，4.5、滑道，4.6、入口，4.7、出口，4.8、注油管，5、采暖用户，6、采暖系统水循环栗，7、中介水循环栗，8、污(废)水调节池，9、机械格栅，
10、污(废)水排放管道，11、污(废)水自流管道，12、污(废)水反冲洗管道，13、污(废)水进水管，14、自来水管，15、污(废)水出水管，16、中介水管，17、系统水管，18、水路切换阀a，19、水路切换阀b，20、水路切换阀c。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图1-6对本发明做进一步说明:
[0024]污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，污(废)水排放管道10连接污(废)水自流管道11，污(废)水自流管道11连接污(废)水调节池8，污(废)水调节池8通过污(废)水进水管13连接污(废)水自动取水装置I，污(废)水自动取水装置I连接污(废)水出水管15和自来水管14，所述污(废)水出水管15连接防堵塞污水换热器2，防堵塞污水换热器2另一侧连接中介水管16，所述中介水管16上设有中介水循环栗7，中介水管16还连接温度提升装置3，温度提升装置3另一侧连接系统水管17，套管式油浴电储热装置4、采暖系统水循环栗6设置在系统水管17上，所述系统水管17连接采暖用户5。
[0025]所述虹吸水罐1.1连接接水管1.10，接水管1.10上设有入口球阀1.4、污水栗1.2和出口球阀1.5，所述出口球阀1.5连接污(废)水出水管15。
[0026]所述虹吸水罐1.1连接排污管1.13，排污管1.13上设有排污阀1.11。
[0027]所述虹吸水罐1.1连接自来水管14，所述自来水管14上设有自来水止回阀1.8和自来水球阀1.9。
[0028]所述污(废)水进水管13上设有自动排气阀1.12，污(废)水进水管13—端插入污(废)水调节池的非清洁水源液面下H高度(H值可根据工程实际情况取值，保证系统能连续供污(废)水)，另一端与虹吸水罐上端进水口连接。
[0029]运行时:打开自来水管上的阀门，将虹吸水罐充满自来水后关闭，开启污水栗1.2，将自来水抽出的同时，由于虹吸水罐上部形成负压，污(废)水调节池的非清洁水通过污(废)水进水管13进入到虹吸水罐中，形成连续供污(废)水。
[0030]入口避震喉1.6和出口避震喉1.7分别位于所述污水栗1.2的入口端和出口端，缓闭式防堵止回阀1.3连接出口球阀1.5。
[0031]所述套管式油浴电储热装置4包括多个独立的储能单元，所述储能单元包括固体储热砖4.1，充满导热油的油浴套管4.3位于固体储热砖4.1内，电加热丝4.4位于油浴套管4.3内，所述电加热丝4.4连接电源，所述固体储热砖4.1外周设有绝热保温层4.2。
[0032]所述油浴套管4.3的入口4.6和出口4.7分别位于绝热保温层4.2外部两侧并连接油路管道。油路管道的油连接到换热器与系统水管17的水进行换热。
[0033]所述导热油闪点大于900°C。
[0034]所述储能单元之间通过滑道4.5连接。
[0035]所述油浴套管4.3出口4.7连接注油管4.8。
[0036]所述污(废)水调节池8内设有机械格栅9，污(废)水反冲洗管道12设置在换热后的污(废)水出水管15上，并连接到机械格栅9进行反冲洗。
[0037]所述系统水管17设有两条入户支路连接进入采暖用户5，套管式油浴电储热装置4位于第一入户支路上，套管式油浴电储热装置4两侧设有水路切换阀al8和水路切换阀bl9，第二入户支路上设有水路切换阀c20。
[0038]所述采暖系统水循环栗6位于采暖用户5的出户端的系统水管17上。
[0039]利用套管式油浴作为电加热丝4.4和固体储热砖4.1之间的传热媒介，电加热丝4.4浸泡在套管内的油浴中，油浴在电加热丝4.4表面流动，将上述专利中的导热变成对流换热形式，大幅增加了传热系数，降低了电热丝和油浴之间的传热温差，油浴和电加热丝4.4之间的温差可控制在10°C以内，从而降低电加热丝4.4表面的温度，不存在电加热丝4.4表面因传热不均匀而导致的电加热丝4.4熔断的问题。因为套管与固体储热砖4.1之间的接触面积远远大于电加热丝4.4与固体储热砖4.1之间的接触面积，提高了传热效率，解决了固体储热砖4.1储热和放热过程中的温度分布不均匀问题。套管式油浴电储热装置4分隔成独立储热单元，该独立储热单元可根据用户储热负荷、现场安装尺寸、现场运输条件等因素由工厂制作成标准模块，可通过滑道4.5的推拉进行更换。
[0040]本发明所述的注油管4.8对油路系统具有膨胀泄压功能，可根据压力的高低自动判断向油路系统注油和泄油动作。
[0041]所述温度提升装置3为单台水源热栗机组或多台水源热栗机组的串联或并联。
[0042]以三台水源热栗机组为例，如图4所示，水源热栗机组的蒸发器和冷凝器分别串联，图5所示的水源热栗机组的蒸发器并联，冷凝器串联。中介水顺序经过第三蒸发器3.6、第二蒸发器3.5和第一蒸发器3.4，在第一蒸发器3.4的出口中介水温度不低于3 °C ;在蒸发器内高温级、中温级和低温级热栗系统内的制冷剂分别从中介水中吸收热量并蒸发，蒸发的制冷剂分别被高温级、中温级和低温级压缩机输送至高温级、中温级和低温级压缩机对应的第三冷凝器3.9、第二冷凝器3.8、第一冷凝器3.7，在第一冷凝器3.7内系统水被加热至450C，在第二冷凝器3.8内系统水被加热至55°C，在第三冷凝器3.9内系统水被加热至65 V，提供给采暖用户使用；在冷凝器的出口温度不满足出口设定温度时，以环保和经济性作为约束条件，限制热栗机组的COP值，控制压缩机的工作状态，同时使第三冷凝器3.9的出水进入套管式油浴电储热装置4，吸收储热体中的热量。
[0043]本系统可实现热栗单独供暖、套管式油浴电储热装置单独供暖和热栗+套管式油浴电储热装置联合供暖三种运行模式，通过水路切换阀的开闭实现以上三种运行模式。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，污(废)水排放管道(10)连接污(废)水自流管道(11 )，其特征在于，污(废)水自流管道(11)连接污(废)水调节池(8)，污(废)水调节池(8)通过污(废)水进水管(13)连接污(废)水自动取水装置(I)，污(废)水自动取水装置(I)连接污(废)水出水管(15)和自来水管(14)，所述污(废)水出水管(15)连接防堵塞污水换热器(2)，防堵塞污水换热器(2)另一侧连接中介水管(16)，所述中介水管(16)上设有中介水循环栗(7)，中介水管(16)还连接温度提升装置(3)，温度提升装置(3)另一侧连接系统水管(17)，套管式油浴电储热装置(4)、采暖系统水循环栗(6)设置在系统水管(17)上，所述系统水管(17)连接采暖用户(5)。2.根据权利要求1所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述套管式油浴电储热装置(4)包括多个独立的储能单元，所述储能单元包括固体储热砖(4.1)，充满导热油的油浴套管(4.3)位于固体储热砖(4.1)内，电加热丝(4.4)位于油浴套管(4.3)内，所述电加热丝(4.4)连接电源，所述固体储热砖(4.1)外周设有绝热保温层(4.2)03.根据权利要求2所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述油浴套管(4.3)的入口(4.6)和出口(4.7)分别位于绝热保温层(4.2)外部两侧并连接油路管道;油路管道的油连接到换热器与系统水管(17)的水进行换热。4.根据权利要求2所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述导热油闪点大于900 0C。5.根据权利要求2所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述储能单元之间通过滑道(4.5)连接。6.根据权利要求3所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述油浴套管(4.3)出口(4.7)连接注油管(4.8)。7.根据权利要求1所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述污(废)水调节池(8)内设有机械格栅(9)，污水反冲洗管道(12)设置在换热后的污(废)水出水管(15)上，并连接到机械格栅(9)进行反冲洗。8.根据权利要求1-7任一项所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述系统水管(17)设有两条入户支路连接进入采暖用户(5)，套管式油浴电储热装置(4)位于第一入户支路上，套管式油浴电储热装置(4)两侧设有水路切换阀a(18)和水路切换阀b(19)，第二入户支路上设有水路切换阀c (20)。9.根据权利要求1所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述采暖系统水循环栗(6)位于采暖用户(5)的出户端的系统水管(17)上。10.根据权利要求1所述的污(废)水源热栗与套管式油浴电储能耦合供热系统，其特征在于，所述温度提升装置(3)为单台水源热栗机组或多台水源热栗机组的串联或并联。
【文档编号】F24D11/02GK105910156SQ201610239640
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】刘志斌
【申请人】大连民族大学