一种利用能源站房余热的生活热水供应装置的制作方法

文档序号:13202034研发日期:2017年阅读:589来源:国知局
技术简介:
本实用新型针对传统生活热水供应系统稳定性差、能源效率低的问题,提出利用能源站房余热的热泵系统。通过回收站房通风空气及制冷系统冷却水余热,结合双蒸发器热泵循环,实现全年稳定供热水,同时降低站房温度延长设备寿命。
关键词:余热回收,生活热水,热泵系统

本实用新型涉及一种供水装置,特别是一种利用能源站房余热的生活热水供应装置。



背景技术:

生活热水的制取在世界各国民用、办公以及工商业等不同行业具有广阔的市场需求,一般各行业对生活热水温度需求在40-60℃范围内。针对这个广阔的市场需求,各能源供应单位均采用了各种制取生活热水的技术手段与措施,目前常用的制取生活热水的方式主要包括常规化石能源作为燃料利用锅炉供应以及一些采用新能源的方式供应生活热水,但两种供应生活热水的方式均在一定程度或工况下受到其他因素的干扰,影响生活热水供应的稳定性与经济性。

公开号为CN106439984A的中国发明公开了一种“应用于独立供热采暖系统的多能互补供热系统”,它是一种应用于独立供热采暖系统的多能互补供热系统,包括供热单元、储热单元和取热单元。供热单元包括太阳能集热系统、空气源热泵系统和燃气采暖热水炉系统,储热单元采用上下双盘管储热系统,取热单元分别为生活热水系统和采暖系统。该系统采用化石能源耦合可再生能源供应生活热水及采暖负荷,在一定程度上保证了用户侧负荷需求,同时对节能减排具有一定的促进作用,但其具有以下缺陷:

1、由于其采暖负荷与生活热水同时供应,采暖负荷需要的温度往往高于生活热水温度,因此空气源热泵出水温度达到采暖需求温度必定会以牺牲效率为代价,同时在冬季空气源热泵热源为低温空气,其效率会进一步下降;

2、太阳能系统受日照等环境因素影响严重,系统的稳定性无法得到有效保证。

公开号为CN103940009B的中国发明公开了一种“可提供生活热水的空气源热泵空调系统”,主要通过采用具有三个四通阀的全新管路,通过根据生活热水、室内机换热器及室外机换热器的温度进行调节实现满足用户的生活热水需求,但在实际系统的运行过程中仍会出现下列问题:

冬季环境温度低于-20℃时,空气源热泵系统容易出现压缩机结霜现象,导致生活热水供应系统停机,出现供能异常事故;即使空气源热泵系统可正常运行,系统会供应一部分热量对压缩机进行除霜处理,耗费能源,造成系统整体效率偏低。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种利用能源站房余热的生活热水供应装置,其将能源站房运行过程中产生的废弃余热回收利用,以满足用户生活热水负荷需求,同时有效降低了能源站房内环境温度,提高了能源设备运行安全性。

为实现上述目的,本实用新型采取以下技术方案:

一种利用能源站房余热的生活热水供应装置,它包括热泵系统、余热系统和用能系统;

该热泵系统包括串联的第一蒸发器、第二蒸发器,以及压缩机和冷凝器;该第一蒸发器的冷剂出口与该压缩机的入口通过第一管道连接,该压缩机的出口与该冷凝器的冷剂入口通过第二管道连接,该冷凝器的冷剂出口与该第二蒸发器的冷剂入口通过第三管道连接;

该余热系统包括能源站房通风系统的排风管道和进风管道,以及制冷系统的冷却水出水管道和冷却水进水管道;该排风管道与该第一蒸发器的入口连接,该进风管道与该第一蒸发器的出口连接;该冷却水出水管道与该第二蒸发器的入口连接,该冷却水进水管道与该第二蒸发器的出口连接;

该用能系统包括用户负荷及与之连接的供水管路,该供水管路连接至该冷凝器的热水出口。

进一步的,所述第三管道上设有第一节流阀。

进一步的,所述第三管道上分支出第四管道,该第四管道连接至所述第一蒸发器的冷剂入口处。

进一步的,所述第四管道上设有第二节流阀。

本实用新型的有益效果是:本实用新型有效回收了能源站房运行过程中产生的废弃余热,通过利用能源站房内空气热量及冷却水余热,实现了热泵系统全年稳定高效地满足用户生活热水需求,同时避免了能源站房内环境温度高易造成的设备老化等运营安全问题,有效提高了设备及电气系统的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型利用能源站房余热的生活热水供应装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示,本实用新型提供一种利用能源站房余热的生活热水供应装置,它包括热泵系统、余热系统和用能系统。

该热泵系统包括串联的第一蒸发器1、第二蒸发器2,以及压缩机3和冷凝器4。该第一蒸发器1的冷剂出口与该压缩机3的入口通过第一管道5连接,该压缩机3的出口与该冷凝器4的冷剂入口通过第二管道6连接,该冷凝器4的冷剂出口与该第二蒸发器2的冷剂入口通过第三管道7连接。

该余热系统包括能源站房通风系统8的排风管道81和进风管道82,以及制冷系统9的冷却水出水管道91和冷却水进水管道92。该排风管道81与该第一蒸发器1的入口连接,该进风管道82与该第一蒸发器1的出口连接。该冷却水出水管道91与该第二蒸发器2的入口连接,该冷却水进水管道92与该第二蒸发器2的出口连接。

该用能系统包括用户负荷10及与之连接的供水管路11,该供水管路11连接至该冷凝器4的热水出口,所述用户负荷10侧可根据实际需求设置相应蓄热水箱。

进一步的,为了便于精确控制,该第三管道7上分支出第四管道12,该第四管道12连接至该第一蒸发器1的冷剂入口处。其中,该第三管道7上设有第一节流阀71,该第四管道12上设有第二节流阀121。

本实用新型的具体工作方式如下:

所述能源站房通风系统8将能源站房内空气余热通过排风管道81送入热泵系统的第一蒸发器1,第一蒸发器1内部制冷工质吸收空气中热量后蒸发形成高温气体进入压缩机3,空气经过第一蒸发器1吸热后温度下降,通过进风管道82返回能源站房,从而达到降低站房内环境温度的的效果;

所述能源站房内制冷系统9在用户具有用冷需求时,其冷却水中余热通过冷却水出水管道91进入第二蒸发器2,第二蒸发器2内部制冷工质吸收冷却水中热量后蒸发形成高温气体通过第一蒸发器1进行二次吸热后进入压缩机3,冷却水温度降低后通过冷却水进水管道92返回制冷系统循环为制冷系统9散热,通过上述过程实现冷却水余热回收;

所述压缩机3通过将高温气体压缩形成高温高压气体通过第二管道6输送至冷凝器4后,经过冷凝放热过程加热用户侧的市政水源后,分别通过第一节流阀71、第二节流阀121变成低压液体输送至第二蒸发器2、第一蒸发器1继续吸收来自能源站房的余热,循环进行;

所述第一节流阀71、第二节流阀121可根据余热来源进行合理切换使用,当用户侧无供冷需求时,制冷系统9不开启,则关闭节第一流阀71,制冷工质仅通过第一蒸发器1,利用能源站房环境余热。

本实用新型通过上述创新连接方式,有效回收了能源站房运行过程中产生的废弃余热,通过利用能源站房内空气热量及冷却水余热,实现了热泵系统全年稳定高效的满足用户生活热水需求,同时避免了能源站房内环境温度高易造成的设备老化等运营安全问题,有效提高了设备及电气系统的使用寿命。

所有于上述部分或全部类似、相似或近似的系统设置均属于本实用新型保护范围,在本实用新型的设计思想和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,也均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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