城市污水与城市地源配合式换热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种城市污水与城市地源配合式换热系统，主要用于实现城市污水的热能和地源热能的双向使用，同时使过剩的污水热能储存于土壤中。污水热能及地源热能的相互作用实现了一种新型持续性能源供应系统。本实用新型专利技术是一种新型污水换热系统，包括热交换器、供热系统、供热回路、热用户、污水管道、排污池。本实用新型专利技术大幅度提高了城市污水换热系统的使用寿命，简化了安装程序，提高了能源利用率，减少城市二氧化碳排放，保护城市水资源。本实用新型专利技术研发一种轻量化污水换热系统，节能减排，绿色环保无污染。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于城市污水与城市地源配合式换热系统，特别涉及快速连接高耐腐蚀性高寿命管道污水换热装置。
技术介绍
随着经济的迅速发展，我国乃至全世界总耗能逐年增加，大量的消耗化石燃料带来严重的环境污染问题，能源缺乏和环境污染问题已成为当今世界的一重要课题。因此，清洁可再生能源的利用及大力开发成为发展的趋势，也是实现节能环保的重要途径。热泵技术，特别是将城市污水热能作为低品位热源/冷源进行供热/供冷的污水源热泵技术成为实现节能环保的有效途径之一，并且越来越受到世界各国的关注。现有的污水源热泵技术使用寿命短，气密性差，安转固定复杂，缺少灵活性，抗化学腐蚀能力较弱，对污水水质要求较高。在以往的研究中有一些热泵系统加入污水过滤装置并利用过滤后的污水直接与制冷剂换热的方法，但是该方法中的过滤装置往往要消耗大量的电能等能源，同时过滤效果也不甚理想，很难达到直接式污水换热器对污水的水质要求，因此开发一种可直接与原生污水换热的换热装置是减少能耗，提高热泵热效率的有效途径。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种城市污水与城市地源配合式换热系统，使城市污水与地源热能的同步利用，实现一种可持续性新能源供应方式。本技术实现目的的技术方案如下：一种城市污水与城市地源配合式换热系统，包括热交换管道、供热系统、热泵、污水提供用户，热用户、污水管道以及排污池，其中热交换管道包括污水输送管和污水输送管外缘缠绕的换热管，换热管内为清水，污水提供用户提供的具有10-20℃温度的污水通过交换管道中的污水输送管汇集，汇集后的污水至排污池，，清水通过换热管连接至供热系统内设置的热泵，热泵将清水输送到供热系统进行加热，加热至60-90℃，通过管道，将60-90℃的清水输送中热用户。而且，所述的供热系统包含了热泵、锅炉、热电厂，并将热能储存与储热罐中，利用热电厂将清水加热。而且，所述热交换管道的结构为：包括污水输送管和循环换热管，所述循环换热管同轴间隔螺旋缠绕固装于污水输送管外缘，其中污水输送管的两端分别制有连接口，污水输送管为金属制导热管，污水输送管内壁同轴制有保温层，保温层内壁同轴制有污水输送层，在循环换热管的两端分别制有清水输出管和输入管。而且，所述的输送管和输出管的材料为耐热型交联聚烯烃。而且，所述输送层的主要材料是高密度聚乙烯。而且，所述保温层的主要材料是硬泡沫。而且，所述污水输送管和循环换热管的主要材料是不锈钢。而且，在所述输出管和输入管上制有连接阀。本技术的有益效果如下：1、本申请供的一种城市污水与城市地源配合式换热系统寿命可达50年，换热系统中克拉管的应用带入了最尖端的焊接方式减少了压力的损失，实现了无渗透是水循环系统。污水的循环性实现了不间断能源供应(如风能和水能)，实现了城市污水热能和地源热能的升级利用。2、本技术节省高达50％城市一次能源(如电能，热能)，减少25％-50％的二氧化碳排放，减少热水供热所产生的负荷。3、本申请的连接装置为便捷安装，降低了安装难度，更换部件灵活，整个系统具有优良的抗化学腐蚀性，该系统是一种轻量化绿色环保产品。4、本申请的热交换管道的污水管具有多层结构，所述的管道换热管道的输送层的主要材料是高密度聚乙烯，承压层的主要材料是聚丙烯，加热层的主要材料是不锈钢，保温层的主要材料是硬泡沫，能够达到承重、保温和传热的目的，解决了现有的管道的诸多问题。附图说明图1为配合式换热系统的结构示意图；图2为热交换管道的结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。一种城市污水与城市地源配合式换热系统，如图1所示，包括热交换管道5、供热系统4、热泵6、热电厂7、污水提供用户1，热用户2、3、污水管道9、排污池8，清水管道10，其中热交换管道包括污水输送管和污水输送管外缘缠绕的换热管10，换热管内为可使用的水(下称清水)，污水提供用户提供的具有10-20℃温度的污水通过交换管道中的污水输送管汇集，汇集后的污水至排污池，后续处理合格，直接排放至外部环境中。清水通过换热管连接至供热系统内设置的热泵，热泵将清水输送到供热系统进行加热，加热至80℃左右，通过管道，将80℃左右的清水输送中热用户。所述的供热系统包含了热泵、锅炉、热电厂，并将热能储存与储热罐中，可以利用热电厂将清水加热。所述的供热回路连接供热系统和热用户，最高耐热温度为90度，供热回路所采用管材材料为：耐热型交联聚烯烃。所述的热用户(暖气和洗澡用水)将热能直接用于用户不同方式的使用，并将使用完的生活污水排放至污水管道中。所述的排污管道端口处设有过滤装置，将过滤出的杂质排放至排污池中。所述热交换管道的结构为：包括污水输送管(1-8、1-6)和循环换热管1-7(也是图1中10)，所述循环换热管同轴间隔螺旋缠绕固装于污水输送管外缘，可以通过焊接等方式固定，其中污水输送管的两端分别制有连接口1-1和1-9，用于污水输送管端部同轴密封连接，污水输送管为金属制导热管，污水输送管内壁同轴制有保温层1-5，保温层内壁同轴制有污水输送层1-4，在循环换热管的两端分别制有清水输出管1-10和输入管1-2。所述的输送管和输出管的材料为耐热型交联聚烯烃。所述输送层的主要材料是高密度聚乙烯，保温层的主要材料是硬泡沫，污水输送管和循环换热管的主要材料是不锈钢。在输出管和输入管上制有连接阀，用于连接热泵。热泵在运行状态时，污水输送管的污水对循环换热管内的清水1-3进行直接加热，并对土壤进行间接加热。当热泵在停止状态时，主管内的污水间接的将能量储存于土壤中。焊接方式为热循环回路。连接阀为家用连接快速连接，其材料为不锈钢。所述的热交换管道可以定制长度，交换器设有子母口，其连接方式为热熔快速连接。换热器原理：Q总＝Q土壤+Q空气+Q污水本申请提供的配合式换热系统的换热过程如下：1、污水与铺设周围的土壤中的不间断的将热量交换到生活用水中，将热量输送到供热系统中的热泵。2、锅炉中的热和热电厂产生的热能加上通过城市污水热交换产生的热能储存于储热罐中。热能由储热罐进行输送，整个锅炉、热泵、热电厂、储热罐组成供热系统。3、储热罐中的热能流经供热回路(水温80度)进入热用户，使用方式大多如取暖，生活热水及生活用水。4、热用户使用完的生活污水排入污水管道(温度10-20度)，污水再次进入热交换装置。5、污水管道段末设置排污池，用于排除污水中的杂质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市污水与城市地源配合式换热系统，其特征在于：包括热交换管道、供热系统、热泵、污水提供用户，热用户、污水管道以及排污池，其中热交换管道包括污水输送管和污水输送管外缘缠绕的换热管，换热管内为清水，污水提供用户提供的具有10‑20℃温度的污水通过交换管道中的污水输送管汇集，汇集后的污水至排污池，，清水通过换热管连接至供热系统内设置的热泵，热泵将清水输送到供热系统进行加热，加热至60‑90℃，通过管道，将60‑90℃的清水输送中热用户。

【技术特征摘要】
1.一种城市污水与城市地源配合式换热系统，其特征在于：包括热交换管道、供热系统、热泵、污水提供用户，热用户、污水管道以及排污池，其中热交换管道包括污水输送管和污水输送管外缘缠绕的换热管，换热管内为清水，污水提供用户提供的具有10-20℃温度的污水通过交换管道中的污水输送管汇集，汇集后的污水至排污池，，清水通过换热管连接至供热系统内设置的热泵，热泵将清水输送到供热系统进行加热，加热至60-90℃，通过管道，将60-90℃的清水输送中热用户。2.根据权利要求1所述的城市污水与城市地源配合式换热系统，其特征在于：所述的供热系统包含了热泵、锅炉、热电厂，并将热能储存与储热罐中，利用热电厂将清水加热。3.根据权利要求1所述的城市污水与城市地源配合式换热系统，其特征在于：所述热交换管道的结构为：包括污水输送管和循环换热管，所述循环换热管同轴间隔螺旋缠绕固装于污水输送管外缘，其中污水输送管的两端分别制有连接口，污水输送管为金属制导热管，污水输送管内壁同轴制有保温层，保温层内壁同轴制...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵通，伯恩哈德，孔海德，刘谏，赵玉河，
申请(专利权)人：河北旺源管业有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13