一种家庭生活废水资源化利用装置制造方法及图纸

技术编号:23189406 阅读:60 留言:0更新日期:2020-01-24 15:44
本发明专利技术属于能源技术领域,一种家庭生活废水资源化利用装置,包括制冷剂系统、热水系统、冷冻水系统和废水系统,通过制冷剂系统电磁阀和水系统水泵、电动阀、球阀的开闭,分别实现地板辐射供暖、地板辐射供冷、风机盘管供暖、风机盘管供冷、制备生活热水、地板辐射供暖且同时制备生活热水、风机盘管供暖且同时制备生活热水、地板辐射供冷且同时制备生活热水、风机盘管供冷且同时制备生活热水、冰蓄冷、生活废水保质、家庭生活废水热的回收利用、水的梯级利用的功能,达到一机多用。本发明专利技术结构合理,稳定高效,运行成本低,对废水进行资源化利用,高效率地达到废热循环利用和废水梯级利用的目的,节能、节水、减排,具有良好的经济效益和社会效益。

A kind of domestic wastewater resource utilization device

【技术实现步骤摘要】
一种家庭生活废水资源化利用装置
本专利技术属于能源
,尤其是一种家庭生活废水资源化利用装置。
技术介绍
随着经济的快速发展,能源问题已经成为制约全球发展的主要问题,中国作为最大的发展中国家,同时又是能源消耗大国,面临的能源形势非常严峻。而随着人民生活水平提高,人们对居住的舒适性要求(夏季供冷、冬季供暖、常年生活热水)越来越高,而且随着生活品质的提高水资源的消耗量快速增长,这导致家庭的能源消耗总量急剧增长,为了满足这些需求,家庭需要购置功能单一的各种家电,如空调、热水器等,这不仅增加了初投资,设备利用率不高,同时更大程度的造成了能源利用不合理和能源利用率不高的问题。能源消耗的加剧不仅加速了化石能源的消耗和枯竭,同时增加了环境的污染。而生活废水、空调冷凝热中蕴含着大量的热能,直接排放不仅造成了能量和水资源的浪费,并且对室外环境造成了水污染和热污染。针对上述问题,近年来,不同学科领域的技术人员做了许多研究,提出了许多方案。在废水余热回收方面:专利号为“201520132329.3”,名称是“一种热水器进水节能预热装置”,公开号为“CN204494814U”,该技术能使废水与自来水进行自然热交换,从而提高自来水温度,达到既经济又节能降耗的目的,但受自来是温度的限制,该技术换热效率较低,而且废水中的热量难以充分回收利用。专利号为“201710137417.6”,名称是“一种洗浴废水余热回收系统”,公开号为“CN106705430A”,该技术使低温自来水先被废水预热,随后被热泵从废水中取热加热,废水余热回收效率较高。为了解决冬季显热热能不够的问题,专利号“200610009616.0”,名称是“冷水凝固热的采集装置”,公开号为“1800746A”的技术通过提取废水中的凝固热来满足冬季室内热负荷需求。在空调冷凝热回收方面:专利号为“200810034560.3”,名称是“梯级能量利用的可调容量的家庭能源系统”,公开号为“CN101240949A”,该技术通过在压缩机和四通换向阀之间加装生活热水换热器来回收空调冷凝热,并能够实现全年多种功能的运行,结构简单。在废水梯级利用方面:专利号为“201621321782.X”,名称是“一种家庭生活废水再利用装置”,公开号为“CN101240949A”,该技术利用洗脸水、淘菜水等可以用来冲刷马桶,但该技术未考虑到其它生活用水与冲厕用水在时间上存有差异,未解决生活废水在储存的过程中产生恶臭气体的问题。尽管上述专利在某一方面具有节能减排的优势,但没有一种专利能够实现不同领域学科之间广泛交叉、深度融合,因此没有一种专利能使家庭生活废水资源化利用,即废水余热循环利用以及废水梯级利用,家庭能源的整体利用效率仍然很低。因此在满足家庭夏季制冷、冬季供暖、全年生活热水、生活用水的需求下,如何资源化利用家庭生活废水,提高家庭能源的整体利用效率,最大化地实现户室家庭节能减排,已成为不同学科领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一套将生活废水显热、凝固热、水资源以及空调冷凝热综合应用的家庭生活废水资源化利用方法及装置,从而在满足家庭基本冷、热、水的需求下,最大限度地实现废水的梯级利用和热能的循环利用,以解决上述问题。本专利技术的技术方案:一种家庭生活废水资源化利用装置,包括制冷剂系统、热水系统、冷冻水系统和废水系统;所述的制冷剂系统主要由压缩机、板式换热器2、翅片式换热器3、储液器4、干燥过滤器5、节流阀、凝固热换热器7和电磁阀组成,压缩机的排气管分两路,一路依次与电磁阀一9、板式换热器2和电磁阀三11连接,另一路依次与电磁阀二10、翅片式换热器3和电磁阀四12连接,上述两路分别经电磁阀三11和电磁阀四12的出口汇集成一路,依次经过储液器4、干燥过滤器5、节流阀、电磁阀五13、凝固热换热器7、电磁阀六14和气液分离器8后回到压缩机;此外,有两路旁通管,第一路旁通管为节流阀的出口经电磁阀七15连接到翅片式换热器3的进口;第二路旁通管为翅片式换热器3的出口经电磁阀八16连接到气液分离器8的进口;所述的压缩机是变频压缩机1,用于将低温低压的制冷剂气体压缩为高温高压的气体,并通过变电机转速实现制冷剂质量流量的改变,压缩机的类型为活塞式、转子式、涡旋式、离心式或螺杆式。所述的板式换热器2主要用于制备热水,板式换热器被盘管式换热器或套管式换热器替代。所述的翅片式换热器3的热源形式为空气源,翅片式换热器既可充当蒸发器,从室外空气中取热为系统补充热量,又可充当冷凝器,将系统多余的热量排放到室外空气中;其中,空气源还可被水源或土壤源替代;翅片式换热器3被板式换热器、管式换热器或吹胀式换热器替代。所述的节流阀是电子膨胀阀或热力膨胀阀。所述的凝固热换热器7主要用于家庭生活废水余热回收、蓄冷、制冷,以及通过冷冻的方法来抑制生活废水中微生物的生长,消除微生物对生活废水中含硫、氮有机污染物的分解,进而从根源上消除硫化氢、氨气等恶臭气体的产生,最终实现生活废水的保质。热水箱回水分为两种方式,一种方式是热水箱回水经电动阀一20后进入预热盘管19加热出水,先经过球阀一17,再经过板式换热器2换热,后经过电动阀三22控制连接热水箱;另一种方式是热水箱回水直接经过电动阀二21后出水,先经过球阀一17,再经过板式换热器2换热,后经过电动阀三22控制连接热水箱;供暖热水系统包括球阀一17、水泵一18、电动阀四23和电动阀五24,供暖回水先经过球阀一17,再经过板式换热器2换热,后经过水泵一18加压后分两路,分别通过电动阀四23和电动阀五24控制连接风机盘管和地板盘管;所述的球阀一17始终保持开启状态,在装置维修过程中关闭;通过控制电动阀的开闭,实现六种热水系统运行模式的切换:模式一、当装置利用生活废水预热生活热水时,水泵一18、电动阀一20和电动阀三22开启,其余关闭;模式二、当装置只制备生活热水时,水泵一18、电动阀二21和电动阀三22开启;模式三、当装置只制备供暖热水且供暖末端设备为风机盘管时,水泵一18和电动阀四23开启;模式四、当装置只制备供暖热水且供暖末端设备为地板盘管时,水泵一18和电动阀五24开启;模式五、当装置同时制备生活热水和供暖热水时,且供暖末端设备为风机盘管,水泵一18、电动阀二21、电动阀三22和电动阀四23开启;模式六、当装置同时制备生活热水和供暖热水时,且供暖末端设备为地板盘管,水泵一18、电动阀二21、电动阀三22和电动阀五24开启。所述的冷冻水系统包括水泵二28、电动阀六25、电动阀七26和球阀二27,取冷盘管29的出口经水泵二28后分为两路,分别由电动阀六25和电动阀七26控制连接制冷风机盘管和制冷地板盘管;取冷盘管29的入口管路上连接有球阀二27;通过控制电动阀的开闭,实现两种冷冻水系统运行模式的切换:模式一、当装置制备冷冻水且供冷末端设备为风机盘管时本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种家庭生活废水资源化利用装置,其特征在于,该家庭生活废水资源化利用装置包括制冷剂系统、热水系统、冷冻水系统和废水系统;/n所述的制冷剂系统主要由压缩机、板式换热器(2)、翅片式换热器(3)、储液器(4)、干燥过滤器(5)、节流阀、凝固热换热器(7)和电磁阀组成,压缩机的排气管分两路,一路依次与电磁阀一(9)、板式换热器(2)和电磁阀三(11)连接,另一路依次与电磁阀二(10)、翅片式换热器(3)和电磁阀四(12)连接,上述两路分别经电磁阀三(11)和电磁阀四(12)的出口汇集成一路,依次经过储液器(4)、干燥过滤器(5)、节流阀、电磁阀五(13)、凝固热换热器(7)、电磁阀六(14)和气液分离器(8)后回到压缩机;此外,有两路旁通管,第一路旁通管为节流阀的出口经电磁阀七(15)连接到翅片式换热器(3)的进口;第二路旁通管为翅片式换热器(3)的出口经电磁阀八(16)连接到气液分离器(8)的进口;/n所述的热水系统包括生活热水系统和供暖热水系统,其中,生活热水系统包括球阀一(17)、水泵一(18)、预热盘管(19)、电动阀一(20)、电动阀二(21)和电动阀三(22),热水箱回水分为两种方式,一种方式是热水箱回水经电动阀一(20)后进入预热盘管(19)加热出水,先经过球阀一(17),再经过板式换热器(2)换热,后经过电动阀三(22)控制连接热水箱;另一种方式是热水箱回水直接经过电动阀二(21)后出水,先经过球阀一(17),再经过板式换热器(2)换热,后经过电动阀三(22)控制连接热水箱;供暖热水系统包括球阀一(17)、水泵一(18)、电动阀四(23)和电动阀五(24),供暖回水先经过球阀一(17),再经过板式换热器(2)换热,后经过水泵一(18)加压后分两路,分别通过电动阀四(23)和电动阀五(24)控制连接风机盘管和地板盘管;/n所述的球阀一(17)始终保持开启状态,在装置维修过程中关闭;/n所述的冷冻水系统包括水泵二(28)、电动阀六(25)、电动阀七(26)和球阀二(27),取冷盘管(29)的出口经水泵二(28)后分为两路,分别由电动阀六(25)和电动阀七(26)控制连接制冷风机盘管和制冷地板盘管;取冷盘管(29)的入口管路上连接有球阀二(27);/n所述的废水系统包括废水箱(30)、水泵三(31)、电动阀八(32)和电动阀九(33),废水箱(30)出水分为两种方式,一种方式是废水箱出水经过水泵三(31)后通过电动阀八(32)控制;另一种方式是废水箱出水直接通过电动阀九(33)控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种家庭生活废水资源化利用装置,其特征在于,该家庭生活废水资源化利用装置包括制冷剂系统、热水系统、冷冻水系统和废水系统;
所述的制冷剂系统主要由压缩机、板式换热器(2)、翅片式换热器(3)、储液器(4)、干燥过滤器(5)、节流阀、凝固热换热器(7)和电磁阀组成,压缩机的排气管分两路,一路依次与电磁阀一(9)、板式换热器(2)和电磁阀三(11)连接,另一路依次与电磁阀二(10)、翅片式换热器(3)和电磁阀四(12)连接,上述两路分别经电磁阀三(11)和电磁阀四(12)的出口汇集成一路,依次经过储液器(4)、干燥过滤器(5)、节流阀、电磁阀五(13)、凝固热换热器(7)、电磁阀六(14)和气液分离器(8)后回到压缩机;此外,有两路旁通管,第一路旁通管为节流阀的出口经电磁阀七(15)连接到翅片式换热器(3)的进口;第二路旁通管为翅片式换热器(3)的出口经电磁阀八(16)连接到气液分离器(8)的进口;
所述的热水系统包括生活热水系统和供暖热水系统,其中,生活热水系统包括球阀一(17)、水泵一(18)、预热盘管(19)、电动阀一(20)、电动阀二(21)和电动阀三(22),热水箱回水分为两种方式,一种方式是热水箱回水经电动阀一(20)后进入预热盘管(19)加热出水,先经过球阀一(17),再经过板式换热器(2)换热,后经过电动阀三(22)控制连接热水箱;另一种方式是热水箱回水直接经过电动阀二(21)后出水,先经过球阀一(17),再经过板式换热器(2)换热,后经过电动阀三(22)控制连接热水箱;供暖热水系统包括球阀一(17)、水泵一(18)、电动阀四(23)和电动阀五(24),供暖回水先经过球阀一(17),再经过板式换热器(2)换热,后经过水泵一(18)加压后分两路,分别通过电动阀四(23)和电动阀五(24)控制连接风机盘管和地板盘管;
所述的球阀一(17)始终保持开启状态,在装置维修过程中关闭;
所述的冷冻水系统包括水泵二(28)、电动阀六(25)、电动阀七(26)和球阀二(27),取冷盘管(29)的出口经水泵二(28)后分为两路,分别由电动阀六(25)和电动阀七(26)控制连接制冷风机盘管和制冷地板盘管;取冷盘管(29)的入口管路上连接有球阀二(27);
所述的废水系统包括废水箱(30)、水泵三(31)、电动阀八(32)和电动阀九(33),废水箱(30)出水分为两种方式,一种方式是废水箱出水经过水泵三(31)后通过电动阀八(32)控制;另一种方式是废水箱出水直接通过电动阀九(33)控制。


2.根据权利要求1所述的家庭生活废水资源化利用装置,其特征在于,通过控制电动阀的开闭,实现六种热水系统运行模式的切换:
模式一、当装置利用生活废水预热生活热水时,水泵一(18)、电动阀一(20)和电动阀三(22)开启,其余关闭;
模式二、当装置只制备生活热水时,水泵一(18)、电动阀二(21)和电动阀三(22)开启;
模式三、当装置只制备供暖热水且供暖末端设备为风机盘管时,水泵一(18)和电动阀四(23)开启;
模式四、当装置只制备供暖热水且供暖末端设备为地板盘管时,水泵一(18)和电动阀五(24)开启;
模式五、当装置同时制备生活热水和供暖热水时,且供暖末端设备为风机盘管,水泵一(18)、电动阀二(21)、电动阀三(22)和电动阀四(23)开启;
模式六、当装置同时制备生活热水和供暖热水时,且供暖末端设备为地板盘管,水泵一(18)、电动阀二(21)、电动阀三(22)和电动阀五(24)开启。


3.根据权利要求1或2所述的家庭生活废水资源化利用装置,其特征在于,通过控制电动阀的开闭,实现两种冷冻水系统运行模式的切换:
模式一、当装置制备冷冻水且供冷末端设备为风机盘管时,水泵二(28)和电动阀六(25)开启;
模式二、当装置制备冷冻水且供冷末端设备为地板盘管时,水泵二(28)和电动阀七(26)开启。


4.根据权利要求3所述的家庭生活废水资源化利用装置,其特征在于,通过控制电动阀的开闭,实现两种废水系统运行模式的切换:
模式一、当只需要冲厕时,水泵三(31)和电动阀八(32)开启;
模式二、当只需要排污水时,电动阀九(33)开启。


5.根据权利要求1、2或4所述的家庭生活废水资源化利用装置,其特征在于,通过控制制冷剂、水路管路上不同阀门的开闭以及水泵的启停,家庭废水资源化装置最终实现以下18种运行模式的切换:
(1)当电磁阀二(10)、电磁阀四(12)、电磁阀五(13)和电磁阀六(14)开启,该家庭废水资源化装置实现夏季冰蓄冷、废水保质的功能;
(2)当电磁阀二(10)、电磁阀四(12)、电磁阀五(13)和电磁阀六(14)开启,电动阀六(25)开启,该家庭废水资源化装置实现夏季风机盘管制冷的功能;
(3)当电磁阀二(10)、电磁阀四(12)、电磁阀五(13)和电磁阀六(14)开启,水泵二(28)开启,电动阀七(26)开启,该家庭废水资源化装置实现夏季地板盘管制冷的功能;
(4)当电磁阀一(9)、电磁阀三(11)、电磁阀五(13)和电磁阀六(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:马志先郭晓超张吉礼
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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