專利名稱：一種公共浴池余熱回收熱泵洗澡機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公共浴池余熱回收熱泵洗澡機，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)公共浴池采用的熱源多為燃煤鍋爐，也有部分采用燃油鍋爐或者電鍋爐的。公共浴池內(nèi)鍋爐需要長時間運行，但是燃煤鍋爐環(huán)境污染問題比較嚴重，燃油鍋爐受燃料供應(yīng)及價格波動的影響較大，電鍋爐使用高品位電能來制取熱水，在能源品質(zhì)上是一種浪費。另外，公共浴池的用熱量比較大，而洗澡廢水直接排走，廢水中的大量熱量流失，能源浪費嚴重。為了解決這些問題，可以采用熱泵回收余熱的方式來制取洗澡熱水。在專利《儲能式熱泵熱水鍋爐供熱水裝置》(中華人民共和國，專利號01244858.3，授權(quán)公告號CN 252177Y，公告日期2002年7月24日)中，闡述了一種采用熱泵回收洗澡廢水余熱來制取熱水的裝置。在這套裝置中，溫度較低的自來水和溫度較高的洗澡廢水直接進入熱泵，使熱泵的容量比較大；該裝置同時提供開水，而熱泵的出水溫度達不到這個要求，所以電鍋爐需要一直運行將水燒開；當用水量較少時，儲熱水箱內(nèi)的水的溫度會逐漸降低，影響使用質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用熱泵回收廢水余熱來制取洗澡水并采取提前換熱裝置來減小熱泵容量，采用內(nèi)循環(huán)的方式解決蓄水箱的散熱問題。
本發(fā)明提出的一種公共浴池余熱回收熱泵洗澡機，其特征在于所述熱泵洗澡機含有蓄熱水箱、加熱熱源、熱泵、污水池、換熱器、給水泵、污水泵、過濾器以及閥門；所述蓄熱水箱包含加熱熱源，所述蓄熱水箱的進水管連接著熱泵的出水管，熱泵產(chǎn)生的熱水進入蓄熱水箱，所述出水分為兩路，一路熱水常供浴室，另外一路熱水由閥門F2控制，直接并入給水泵入口的自來水管；所述污水池包括兩路輸出，一路由閥門F4控制，直接排入下水道，另外一路由閥門F3控制，先經(jīng)過過濾器后，再通過污水泵加壓進入換熱器，然后進入熱泵蒸發(fā)器換熱后進入下水道；所述給水泵入口的自來水管路分為兩路，一路常供浴室，另外一路由閥門F1控制，再由給水泵加壓后進入換熱器，然后進入熱泵冷凝器換熱，再進入蓄熱水箱。
在上述熱泵洗澡機中，所述加熱熱源是各種形式的鍋爐、太陽能加熱器或者其他形式的熱源，或根據(jù)實際情況自主選擇。
該發(fā)明首先將高溫的洗澡廢水和低溫的自來水進行熱交換，提高自來水的溫度，再進入熱泵，可以減少熱泵的容量；采用廢水余熱作為熱泵的低溫熱源，溫度降低后排出，同時將自來水溫度提高到較高的溫度送入儲熱水箱；高溫水和自來水一起送入浴室使用；蓄熱水箱內(nèi)的水可以直接進入熱泵再熱，保持水箱內(nèi)的溫度。
該發(fā)明的特點包括在進入熱泵之前自來水與洗澡廢水進行一次換熱，提高了熱泵性能；蓄熱水箱內(nèi)的水如果溫度降低，可以再次進入熱泵進行加熱，保持水溫。這些措施，使洗澡機的效率及性能有了提高。


圖1為本發(fā)明熱泵洗澡機原理圖。
圖2為本發(fā)明控制策略水位線。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明如圖1所示，該發(fā)明由蓄熱水箱、加熱熱源、熱泵、污水池、換熱器、給水泵、污水泵、過濾器以及閥門等組成。
污水池包括兩路輸出，一路由閥門F4控制，直接排入下水道；另外一路由閥門F3控制，先經(jīng)過過濾器后，再通過污水泵加壓進入換熱器，然后進入熱泵蒸發(fā)器換熱后進入下水道。
自來水管路分為兩路，一路常供浴室，另外一路由閥門F1控制，再由給水泵加壓后進入換熱器，然后進入熱泵冷凝器換熱，再進入蓄熱水箱。
蓄熱水箱的進水管連接著熱泵的出水管，熱泵產(chǎn)生的熱水進入蓄熱水箱。出水分為兩路，一路熱水常供浴室，另外一路熱水由閥門F2控制，直接并入給水泵入口的自來水管。
蓄熱水箱包含加熱熱源，該熱源可以是各種形式的鍋爐、太陽能加熱器或者其他形式的熱源，可以根據(jù)實際情況自主選擇，主要用于啟動時加熱。
控制策略可以采用蓄熱水箱和污水池內(nèi)的水位控制，水位控制線如圖2所示。其中蓄熱水箱控制包括兩條控制線V1和V2，污水池包括四條控制線V3、V4、V5和V6。
開始運行時，污水池內(nèi)沒有水。此時閥門F1開啟，F(xiàn)2、F3和F4關(guān)閉，熱泵關(guān)閉，自來水由給水泵加壓后，經(jīng)過換熱器、熱泵，然后進入蓄熱水箱，由加熱熱源加熱后送入浴室使用。
使用一段時間后，污水池內(nèi)水位高于V5，這時啟動熱泵，同時閥門F3開啟，污水泵開啟，污水經(jīng)過過濾器，再由污水泵加壓后進入換熱器換熱，然后進入熱泵。隨著洗澡水溫溫度的升高，加熱熱源逐漸停止，全部熱量由熱泵供應(yīng)。如果此后污水池水位處于V3和V6之間時，一直采用這種方式運行。
如果在使用的過程中，污水的產(chǎn)量多余熱泵蒸發(fā)器的用水量，污水池內(nèi)的水位會上升，當水位高于V3時，閥門F4開啟，此時污水一部分流向熱泵，另外一部分直接排入下水道，這種情況下水位會下降。當水位低于V4時，閥門F4關(guān)閉，污水仍然只通過閥門F3供給熱泵。
如果使用中產(chǎn)生的污水量少于熱泵蒸發(fā)器的用水量，污水池內(nèi)的水位會下降，當水位低于V6時，熱泵停機，閥門F3關(guān)閉，啟動加熱熱源處理洗澡水。這時污水池不會向外送水，水位會逐漸上升，當水位高于V5時，開啟熱泵、閥門F3和污水泵，關(guān)閉加熱熱源。
使用過程中，自來水的給水量應(yīng)該滿足洗澡用水量要求的，因此在洗澡用水量比較小時，蓄熱水箱內(nèi)的水位會逐漸上升，當水位高于V1時，閥門F1關(guān)閉，F(xiàn)2開啟，洗澡水進行內(nèi)循環(huán)，通過水泵或者加熱熱源進行保溫；此后，蓄熱水箱內(nèi)的水位會下降，當水位低于V2時，閥門F1開啟，F(xiàn)2關(guān)閉，繼續(xù)使用自來水給水。
為了防止工作狀態(tài)頻繁切換，V1和V2之間、V3和V4之間以及V5和V6之間需要設(shè)定一定量的緩沖區(qū)域。區(qū)域大小應(yīng)該視洗澡水用量的波動情況而定。
權(quán)利要求
1.一種公共浴池余熱回收熱泵洗澡機，其特征在于所述熱泵洗澡機含有蓄熱水箱、加熱熱源、熱泵、污水池、換熱器、給水泵、污水泵、過濾器以及閥門；所述蓄熱水箱包含加熱熱源，所述蓄熱水箱的進水管連接著熱泵的出水管，熱泵產(chǎn)生的熱水進入蓄熱水箱，所述出水分為兩路，一路熱水常供浴室，另外一路熱水由閥門F2控制，直接并入給水泵入口的自來水管；所述污水池包括兩路輸出，一路由閥門F4控制，直接排入下水道，另外一路由閥門F3控制，先經(jīng)過過濾器后，再通過污水泵加壓進入換熱器，然后進入熱泵蒸發(fā)器換熱后進入下水道；所述給水泵入口的自來水管路分為兩路，一路常供浴室，另外一路由閥門F1控制，再由給水泵加壓后進入換熱器，然后進入熱泵冷凝器換熱，再進入蓄熱水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵洗澡機，其特征在于所述加熱熱源是各種形式的鍋爐、太陽能加熱器或者其他形式的熱源，或根據(jù)實際情況自主選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種公共浴池余熱回收熱泵洗澡機，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。所述熱泵洗澡機含有蓄熱水箱、加熱熱源、熱泵、換熱器、給水泵、污水泵等；所述蓄熱水箱包含加熱熱源；所述污水池包括兩路輸出，一路由閥門F4控制，直接排入下水道，另外一路由閥門F3控制，先經(jīng)過過濾器后，再通過污水泵及換熱器，進入熱泵蒸發(fā)器換熱后進入下水道；所述自來水管路分為兩路，一路常供浴室，另外一路由閥門F1控制，再由給水泵加壓后進入換熱器，然后進入熱泵冷凝器換熱，再進入蓄熱水箱。該裝置在進入熱泵之前自來水與洗澡廢水進行一次換熱，提高了熱泵性能；蓄熱水箱內(nèi)的水溫度降低，可以再次進入熱泵進行加熱，保持水溫，從而使洗澡機的效率及性能有了顯著提高。
文檔編號F24D17/02GK1916510SQ200610112860
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者江億, 付林, 劉蘭斌, 張世鋼, 楊巍巍 申請人:清華大學