一种基于多温区混合水箱的供热系统技术方案

本发明专利技术提供的一种基于多温区混合水箱的供热系统，混合水箱可划分为高温区、中温区和低温区，低温区采用空气源热泵机组加热，中温区采用水源热泵机组加热，形成梯级加热，热水出水温度更稳定。针对工艺生产线的25℃低温污水采用板式换热器和水源热泵机组组合的方式进行低品位热源的余热回收，针对工艺生产线的85℃高温污水管路采用板式换热器直接进行高品位热源的余热回收，余热回收效率高，供热系统整体效率高。采用冷水罐储存冷水作为混合水箱的补充水，采用热水罐可在夜间谷电低价期间储存大量热水作为供热系统白天使用的热媒，平衡夜间电网供需差，节约供热系统的运行费用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多温区混合水箱的供热系统
本专利技术属于热能工程领域，涉及一种供热系统，具体涉及一种基于多温区混合水箱的供热系统。
技术介绍
当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。工业余热回收利用是工矿企业节能减排一大措施，节能空间大，有效地利用余热可为企业创造更大效益。工矿企业已经开展的工业余热回收措施主要是针对高品位工业余热，通过换热器直接回收高品位工业余热的热量，而低品位工业余热大多被直接废弃。热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，空气源热泵是热泵的一种形式，利用高品位电能使热量从低位热源空气流向高品位热源的节能装置。水源热泵是是热泵的另外一种形式，是从地下水、河流、湖泊或者污水池等中吸收低品位热能资源，通过少量的高品位电能输入，实现低品位热能向高品位热能转移。在冬季，由于空气温度较低，而水温度较高，水源热泵机组具有更好的制热效果，其冷凝器的出水温度会比空气源热泵机组的高。因此可通过空气源热泵机组和水源热泵机组形成两级加热模式，逐步提高供热介质温度，水源热泵机组还可以回收工艺生产线上排出的低品位工业余热，并结合热水罐蓄热等方式提高供热系统的经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于多温区混合水箱的供热系统，通过板式换热器和水源热泵机组分别对工艺生产线的高品位工业余热和低品位工业余热进行回收利用，并采用空气源热泵机组和水源热泵机组两级加热的形式，既保证了出水温度稳定性，又提高了供热系统的整体节能率，同时结合冷水罐和热水罐的应用，一方面冷水罐储存冷水作为供热系统补充备用的热媒，另一方面热水罐在夜间谷电低价期间储存热水作为供热系统白天使用的热媒，提高供热系统的经济性。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于多温区混合水箱的供热系统，其特征在于：混合水箱的箱体内部被中高温区挡板和中低温区挡板分隔开，混合水箱可划分为高温区、中温区和低温区，中高温区挡板和中低温区挡板的顶部均与箱体顶部之间留有溢流热水的通道；混合水箱的高温区连接着第一供热水泵、热水给水泵和第二蝶阀；第一供热水泵再连接着办公采暖末端，办公采暖末端再连接着混合水箱的低温区；热水给水泵再连接着热水罐，热水罐再连接着第一蝶阀，第一蝶阀和第二蝶阀连接着第二供热水泵，第二供热水泵连接着工艺生产线，工艺生产线的出水管路分为三路，分别连接着第一排水泵、第二排水泵（19）和第四循环水泵；第一排水泵连接着第一板式换热器，第一板式换热器的同侧出水管路连接着污水处理设备，第一板式换热器的异侧出水管路连接着第三循环水泵，第三循环水泵再连接着水源热泵机组的蒸发器，水源热泵机组的蒸发器再连接着第一板式换热器的异侧进水管路，水源热泵机组的冷凝器出水管路连接着混合水箱的中温区，混合水箱的中温区再连接着第二循环水泵，第二循环水泵再连接着水源热泵机组的冷凝器；第二排水泵连接着第二板式换热器，第二板式换热器的同侧出水管路连接着污水处理设备，第二板式换热器的异侧出水管路连接着混合水箱的低温区，第二板式换热器的异侧进水管路连接着第三蝶阀；第四循环水泵连接着混合水箱的低温区；空气源热泵机组连接着混合水箱的低温区，混合水箱的低温区再连接着第一循环水泵，第一循环水泵再连接着空气源热泵机组；净水处理设备连接着补水泵，补水泵分别连接着第三蝶阀和第四蝶阀，第四蝶阀再连接着冷水罐，冷水罐再连接着冷水给水泵，冷水给水泵再连接着混合水箱的低温区。所述的空气源热泵机组出水温度为35℃，不断加热混合水箱的低温区内的低温水，升温后的热水从中低温区挡板上部的通道溢流到中温区。所述的水源热泵机组的冷凝器的出水温度为45℃，不断加热混合水箱的中温区内的中温水，升温后的热水从中高温区挡板上部的通道溢流到高温区。所述的第一排水泵连接的工艺生产线出水管路为污水管路，出水温度为25℃。所述的第二排水泵连接的工艺生产线出水管路为污水管路，出水温度为85℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的一种基于多温区混合水箱的供热系统，针对工艺生产线的25℃低温污水采用板式换热器和水源热泵机组组合的方式进行低品位热源的余热回收，针对工艺生产线的85℃高温污水采用板式换热器直接进行高品位热源的余热回收，不同温度的余热资源采用不同的回收方式，提高了余热回收效率和供热系统的整体效率。进一步的，采用多温区的混合水箱进行热媒的储存和输送，混合水箱采用中高温区挡板和中低温区挡板将箱体内部空间划分为高温区、中温区和低温区，混合水箱的低温区采用空气源热泵机组进行加热至35℃，混合水箱的中温区采用水源热泵机组进行加热至45℃，从形成了梯级加热模式，热媒的出水温度更为稳定，加热效率更高。进一步的，采用冷水罐储存冷水作为混合水箱的补充水，采用热水罐可在夜间谷电低价期间储存大量热水作为供热系统白天使用的热媒，平衡了夜间电网供需落差，节约了供热系统的运行费用，进而提高了供热系统运行的经济性，同时，冷水罐进行补水和热水罐进行存水的工作模式更能保证混合水箱内部的水量平衡。附图说明图1为本专利技术的一种基于多温区混合水箱的供热系统示意图；图2为本专利技术的一种基于多温区混合水箱的供热系统的混合水箱示意图；其中，1为热水罐，2为冷水罐，3为冷水给水泵，4为第一循环水泵，5为办公采暖末端，6为第一蝶阀，7为热水给水泵，8为第一供热水泵，9为第二蝶阀，10为第二供热水泵，11为混合水箱，111为箱体，112为高温区，113为中高温区挡板，114为中温区，115为中低温区挡板，116为低温区，12为第二循环水泵，13为水源热泵机组，14为工艺生产线，15为第三循环水泵，16为第一板式换热器，17为第一排水泵，18为第二板式换热器，19为第二排水泵，20为第四循环水泵，21为净水处理设备，22为污水处理设备，23为补水泵，24为第三蝶阀，25为空气源热泵机组，26为第四蝶阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术总的构思是：针对不同温度的工艺生产线余热资源，采用不同的回收方式，提高余热回收效率和供热系统的整体效率，采用多温区的混合水箱进行热媒的储存和输送，低温区采用空气源热泵机组加热，中温区采用水源热泵机组加热，从形成了梯级加热模式，热媒的出水温度更为稳定，加热效率更高，并结合热水罐在谷电低价期间储存热水。为了详细说明本专利技术的
技术实现思路
以及构造和目的，下面结合附图进行具体介绍。由图1和图2可知，一种基于多温区混合水箱的供热系统，其特征在于：混合水箱11的箱体111内部被中高温区挡板113和中低温区挡板115分隔开，混合水箱可划分为高温区112、中温区114和低温区116，中高温区挡板113和中低温区挡板115的顶部均与箱体4顶部之间留有溢流热水的通道；混合水箱11的高温区112连接着第一供热水泵8、热水给水泵7和第二蝶阀9；第一供热水泵8再连接着办公采暖末端5，办公采暖末端5再连接着混合水箱11的低温区116；热水给水泵7再连接着热水罐1，热水罐1再连接着第一蝶阀6，第一蝶阀6和第二蝶阀9连接着第二供热水泵10，第二供热水泵10连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多温区混合水箱的供热系统，其特征在于：混合水箱（11）的箱体（111）内部被中高温区挡板（113）和中低温区挡板（115）分隔开，混合水箱可划分为高温区（112）、中温区（114）和低温区（116），中高温区挡板（113）和中低温区挡板（115）的顶部均与箱体（4）顶部之间留有溢流热水的通道；混合水箱（11）的高温区（112）连接着第一供热水泵（8）、热水给水泵（7）和第二蝶阀（9）；第一供热水泵（8）再连接着办公采暖末端（5），办公采暖末端（5）再连接着混合水箱（11）的低温区（116）；热水给水泵（7）再连接着热水罐（1），热水罐（1）再连接着第一蝶阀（6），第一蝶阀（6）和第二蝶阀（9）连接着第二供热水泵（10），第二供热水泵（10）连接着工艺生产线（14），工艺生产线（14）的出水管路分为三路，分别连接着第一排水泵（17）、第二排水泵（19）和第四循环水泵（20）；第一排水泵（17）连接着第一板式换热器（16），第一板式换热器（16）的同侧出水管路连接着污水处理设备（22），第一板式换热器（16）的异侧出水管路连接着第三循环水泵（15），第三循环水泵（15）再连接着水源热泵机组（13）的蒸发器，水源热泵机组（13）的蒸发器再连接着第一板式换热器（16）的异侧进水管路，水源热泵机组（13）的冷凝器出水管路连接着混合水箱（11）的中温区（114），混合水箱（11）的中温区（114）再连接着第二循环水泵（12），第二循环水泵（12）再连接着水源热泵机组（13）的冷凝器；第二排水泵（19）连接着第二板式换热器（18），第二板式换热器（18）的同侧出水管路连接着污水处理设备（22），第二板式换热器（18）的异侧出水管路连接着混合水箱（11）的低温区（116），第二板式换热器（18）的异侧进水管路连接着第三蝶阀（24）；第四循环水泵（20）连接着混合水箱（11）的低温区（116）；空气源热泵机组（25）连接着混合水箱（11）的低温区（116），混合水箱（11）的低温区（116）再连接着第一循环水泵（4），第一循环水泵（4）再连接着空气源热泵机组（25）；净水处理设备（21）连接着补水泵（23），补水泵（23）分别连接着第三蝶阀（24）和第四蝶阀（26），第四蝶阀（26）再连接着冷水罐（2），冷水罐（2）再连接着冷水给水泵（3），冷水给水泵（3）再连接着混合水箱（11）的低温区（116）。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多温区混合水箱的供热系统，其特征在于：混合水箱（11）的箱体（111）内部被中高温区挡板（113）和中低温区挡板（115）分隔开，混合水箱可划分为高温区（112）、中温区（114）和低温区（116），中高温区挡板（113）和中低温区挡板（115）的顶部均与箱体（4）顶部之间留有溢流热水的通道；混合水箱（11）的高温区（112）连接着第一供热水泵（8）、热水给水泵（7）和第二蝶阀（9）；第一供热水泵（8）再连接着办公采暖末端（5），办公采暖末端（5）再连接着混合水箱（11）的低温区（116）；热水给水泵（7）再连接着热水罐（1），热水罐（1）再连接着第一蝶阀（6），第一蝶阀（6）和第二蝶阀（9）连接着第二供热水泵（10），第二供热水泵（10）连接着工艺生产线（14），工艺生产线（14）的出水管路分为三路，分别连接着第一排水泵（17）、第二排水泵（19）和第四循环水泵（20）；第一排水泵（17）连接着第一板式换热器（16），第一板式换热器（16）的同侧出水管路连接着污水处理设备（22），第一板式换热器（16）的异侧出水管路连接着第三循环水泵（15），第三循环水泵（15）再连接着水源热泵机组（13）的蒸发器，水源热泵机组（13）的蒸发器再连接着第一板式换热器（16）的异侧进水管路，水源热泵机组（13）的冷凝器出水管路连接着混合水箱（11）的中温区（114），混合水箱（11）的中温区（114）再连接着第二循环水泵（12），第二循环水泵（12）再连接着水源热泵机组（13）的冷凝器；第二排水泵（19）连接着第二板式换热器（18），第二板式换热器（18）的同侧出水管路连接着污水处理设备（22）...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵民，郭军，李杨，康维斌，薛洁，罗昔联，
申请(专利权)人：中国建筑西北设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61