热泵废热双路三级梯级利用热水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及热量回收与循环利用领域，公开了一种热泵废热双路三级梯级利用热水装置，废水池、换热器、第一蒸发器和第二蒸发器依次通过管道F1~F4串联连通组成废热水热能三级梯度利用回收系统，自来水管、换热器、第一冷凝器和第二冷凝器依次通过管道Q1~Q4串联连通组成清水三级梯度加热系统。本实用新型专利技术利用对废热水的热量梯级回收，实现对清水逐级加热，使得热能回收的废水流量与清水流量达到1:1，只要有启动热水，就能保证后续热水循环不间断供应，且循环供应的热水温度始终与启动热水的温度保持一致，产品能效比与制热能力都得到了显著提升，极大提升产品性价比和适应性。

【技术实现步骤摘要】
热泵废热双路三级梯级利用热水装置
本技术涉及废热水热量回收与循环利用
，特别涉及一种热泵废热双路三级梯级利用热水装置。
技术介绍
在用户的洗浴过程中会产生大量33℃~36℃的废热水，目前对于这些废热水中的热量的回收大多是采用水源热泵来实现，传统的水源热泵，为了稳定运行和保证效率，蒸发器的进出口温差不会设计的太高，所以废热水温降较小，废热水热量回收不彻底、废水的排放温度较高，且清水流量与废水流量比通常为0.6~0.7，系统产水量少、热回收率低，而要想保证热水供应，还必须使用电加热或空气源热泵辅助设备，导致安装与使用都极不方便，严重限制了洗浴热水的热能回收产品的普及推广与使用。
技术实现思路
技术目的：针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种热泵废热双路三级梯级利用热水装置，装置与控制方法配合能够梯级回收洗浴废热水中的热量，使得在大流量运行的情况下废水流量与清水流量仍能达到1：1，充分回收废热水中的热量，节省能耗。技术方案：本技术提供了一种热泵废热双路三级梯级利用热水装置，包括换热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第一压缩机、第二压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、废水池、自来水管、废水泵、排水管和清水箱，所述废水池、所述换热器、所述第一蒸发器和所述第二蒸发器依次通过管道F1、管道F2、管道F3和管道F4串联连通，组成废热水热能三级梯度利用回收系统；所述自来水管、所述换热器、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器依次通过管道Q1、管道Q2、管道Q3和管道Q4串联连通，组成清水三级梯度加热系统；所述废水泵设置在所述管道F1上；所述第一压缩机、所述第一冷凝器以及所述第一蒸发器依次通过管道M1、管道M2和管道M3串联且循环连通；所述第二压缩机、所述第二冷凝器以及所述第二蒸发器依次通过管道N1、管道N2和管道N3串联且循环连通；所述第二蒸发器还通过所述管道F4与所述排水管连通，所述第二冷凝器还通过所述管道Q4与所述清水箱连通。进一步地，所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置还包括第二阀门、第五阀门和第六阀门，所述第二阀门安装在所述管道F1上且位于所述废水泵与所述换热器之间，所述第五阀门安装在所述管道F4上且位于所述排水管与所述第二蒸发器之间；所述第六阀门安装在所述管道Q1上且位于所述自来水管与所述换热器之间。进一步地，所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置还包括循环冲洗装置，所述循环冲洗装置包括循环管道、第一阀门、第三阀门、第四阀门和第七阀门，所述循环管道由部分所述管道F1、管道F6、管道F3、管道F2、部分所述管道F1以及管道F5首尾依次串联循环连通组成，且所述循环管道将所述废水泵、所述第二蒸发器、所述第一蒸发器以及所述换热器依次串联循环连通，其中，所述管道F5的两端均与所述管道F1连通，且其中一端的连接点位于所述第一阀门和所述废水泵之间，另一端的连接点位于所述第二阀门与所述换热器之间；所述管道F6的一端与所述管道F1连通且连接点位于所述废水泵与所述第二阀门之间，另一端与所述管道F4连通且连接点位于所述第二蒸发器与所述第五阀门之间；所述第一阀门安装在所述管道F1上且位于所述废水泵与所述废水池之间；所述第三阀门安装在所述管道F5上且位于所述换热器与所述废水泵之间，且所述第三阀门还位于所述第二阀门与所述换热器之间；所述第四阀门安装在所述管道F6上；所述第七阀门安装在所述循环管道的加液口处，所述加液口位于所述管道F5上且位于所述第三阀门与所述废水泵之间。进一步地，所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器，所述第一温度传感器安装在所述管道F1上且位于所述废水池与所述第一阀门之间，所述第二温度传感器安装在所述管道F4上且位于所述第五阀门与所述第二蒸发器之间，所述第三温度传感器安装在所述管道Q1上且位于所述第六阀门与所述换热器之间，所述第四温度传感器安装在所述管道Q4上且位于所述清水箱与所述第二冷凝器之间。第一温度传感器用于检测废水池中的废热水的初始温度T1，第二温度传感器用于检测热能回收后废水的最终温度T2，第三温度传感器用于检测自来水管中的清水的初始温度T3，第四温度传感器用于检测清水加热后的最终温度T4。进一步地，所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置还包括第一流量计和第二流量计，所述第一流量计安装在所述管道Q4上且位于所述清水箱与所述第四温度传感器之间；所述第二流量计安装在所述管道F4上且位于所述排水管与所述第二温度传感器之间。第一流量计用于检测加热后的清水流量Q1，第二流量计用于检测热能回收后的废水流量Q2。进一步地，所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置还包括旁通管道F7，所述旁通管道F7的一端与所述管道F2连通，另一端与所述管道F3连通。旁通管道F7用于极端情况下补充增加废热水流量，以保证废水的最终温度不低于4℃，防止换热器结冰，既达到最大化回收热量，又防止回收过量而冻坏设备，保证任何情况下设备都能安全运行。进一步地，在所述旁通管道F7上还安装有第八阀门。第八阀门的设置便于通过PLC控制器对旁通管道F7的断开与闭合进行控制。进一步地，在所述管道M2上还设有第一节流装置，在所述管道M3上还设有第一气液分离器；在所述管道N2上还设有第二节流装置，在所述管道N3上还设有第二气液分离器。进一步地，所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置还包括PLC控制器、第一流量调节阀和第二流量调节阀，所述PLC控制器分别与所述第一流量调节阀、所述第二流量调节阀、所述第一流量计、所述第二流量计、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器以及所述第八阀门信号连接，所述第一流量调节阀安装在所述管道Q4上并位于所述第一流量计与所述清水箱之间，所述第二流量调节阀安装在所述管道F4上并位于所述第五阀门与所述第二流量计之间。本技术还提供了一种上述热泵废热双路三级梯级利用热水装置的控制方法，所述PLC控制器中储存有用户输入的热水需求温度T0和热水需求流量Q0，所述PLC控制器自动采集所述第一温度传感器的温度T1、所述第二温度传感器的温度T2、所述第三温度传感器的温度T3、所述第四温度传感器的温度T4、所述第一流量计的流量Q1以及所述第二流量计的流量Q2，并根据上述各参数调节所述第一流量调节阀、所述第二流量调节阀的开度、控制所述第八阀门的通断，分别进行如下控制：a、如果Q1不等于Q2，则调节所述第一流量调节阀，使得Q1等于Q2，即清水流量：废水流量等于1：1；b、如果T2小于或等于4℃，则调大所述第二流量调节阀的开度，如果所述第二流量调节阀的开度已达100%，则打开所述第八阀门，使得T2大于或等于4℃；c、如果T4大于T0，则同步同比例增大所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀的开度，使得T4小于或等于T0；但当所述第一流量调节阀或所述第二流量调节阀的开度已达100%时停止调节；d、如果T2大于4℃且T4小于T0且所述第八阀门处于开状态，则关闭所述第八阀门；e、如果T2大于4℃且T4小于T0且所述第八阀门处于关状态，则同步同比例调小所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀的开度，使得T4上升直至等于T0；但当Q1或Q2小于或等于Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热泵废热双路三级梯级利用热水装置，其特征在于，包括换热器（1）、第一蒸发器（2）、第二蒸发器（3）、第一压缩机（4）、第二压缩机（5）、第一冷凝器（6）、第二冷凝器（7）、废水池（8）、自来水管（9）、废水泵（10）、排水管（12）和清水箱（13），所述废水池（8）、所述换热器（1）、所述第一蒸发器（2）和所述第二蒸发器（3）依次通过管道F1、管道F2、管道F3 和管道F4串联连通，组成废热水热能三级梯度利用回收系统；所述自来水管（9）、所述换热器（1）、所述第一冷凝器（6）和所述第二冷凝器（7）依次通过管道Q1、管道Q2、管道Q3和管道Q4串联连通，组成清水三级梯度加热系统；所述废水泵（10）设置在所述管道F1上；所述第一压缩机（4）、所述第一冷凝器（6）以及所述第一蒸发器（2）依次通过管道M1、管道M2和管道M3串联且循环连通；所述第二压缩机（5）、所述第二冷凝器（7）以及所述第二蒸发器（3）依次通过管道N1、管道N2和管道N3串联且循环连通；所述第二蒸发器（3）还通过所述管道F4与所述排水管（12）连通，所述第二冷凝器（7）还通过所述管道Q4与所述清水箱（13）连通。

【技术特征摘要】
1.一种热泵废热双路三级梯级利用热水装置，其特征在于，包括换热器（1）、第一蒸发器（2）、第二蒸发器（3）、第一压缩机（4）、第二压缩机（5）、第一冷凝器（6）、第二冷凝器（7）、废水池（8）、自来水管（9）、废水泵（10）、排水管（12）和清水箱（13），所述废水池（8）、所述换热器（1）、所述第一蒸发器（2）和所述第二蒸发器（3）依次通过管道F1、管道F2、管道F3和管道F4串联连通，组成废热水热能三级梯度利用回收系统；所述自来水管（9）、所述换热器（1）、所述第一冷凝器（6）和所述第二冷凝器（7）依次通过管道Q1、管道Q2、管道Q3和管道Q4串联连通，组成清水三级梯度加热系统；所述废水泵（10）设置在所述管道F1上；所述第一压缩机（4）、所述第一冷凝器（6）以及所述第一蒸发器（2）依次通过管道M1、管道M2和管道M3串联且循环连通；所述第二压缩机（5）、所述第二冷凝器（7）以及所述第二蒸发器（3）依次通过管道N1、管道N2和管道N3串联且循环连通；所述第二蒸发器（3）还通过所述管道F4与所述排水管（12）连通，所述第二冷凝器（7）还通过所述管道Q4与所述清水箱（13）连通。2.根据权利要求1所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置，其特征在于，还包括第二阀门（14）、第五阀门（15）和第六阀门（16），所述第二阀门（14）安装在所述管道F1上且位于所述废水泵（10）与所述换热器（1）之间，所述第五阀门（15）安装在所述管道F4上且位于所述排水管（12）与所述第二蒸发器（3）之间；所述第六阀门（16）安装在所述管道Q1上且位于所述自来水管（9）与所述换热器（1）之间。3.根据权利要求2所述的热泵废热双路三级梯级利用热水装置，其特征在于，还包括循环冲洗装置，所述循环冲洗装置包括循环管道、第一阀门（17）、第三阀门（18）、第四阀门（19）和第七阀门（20），所述循环管道由部分所述管道F1、管道F6、管道F3、管道F2、部分所述管道F1以及管道F5首尾依次串联循环连通组成，且所述循环管道将所述废水泵（10）、所述第二蒸发器（3）、所述第一蒸发器（2）以及所述换热器（1）依次串联循环连通，其中，所述管道F5的两端均与所述管道F1连通，且其中一端的连接点位于所述第一阀门（17）和所述废水泵（10）之间，另一端的连接点位于所述第二阀门（14）与所述换热器（1）之间；所述管道F6的一端与所述管道F1连通且连接点位于所述废水泵（10）与所述第二阀门（14）之间，另一端与所述管道F4连通且连接点位于所述第二蒸发器（3）与所述第五阀门（15）之间；所述第一阀门（17）安装在所述管道F1上且位于所述废水泵（10）与所述废水池（8）之间；所述第三阀门（18）安装在所述管道F5上且位于所述换热器（1）与...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱延文，杨太建，陈则韶，冯其宝，周文权，刘祝生，刘亚，
申请(专利权)人：江苏恒信诺金科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32