一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统的制作方法

文档序号:12842480阅读:395来源:国知局

本实用新型涉及半导体制热和空气源热泵技术领域,具体涉及一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统。



背景技术:

中北部部分地区由于地理位置的因素,导致其冬季日温差较大,其夜间温度可低至-2--5℃,而白天温度最低为5-8℃,这对于空气源热泵而言,导致其结霜大多为夜间,时间段大致为0:00-9:00。同时国家提倡峰谷电价制度,鼓励低谷蓄能,谷电价时间段大致为21:00-8:00,峰谷电价差平均为0.3元,谷电价时间段恰好大部分包含了其夜间结霜的时间段。对于学生、员工宿舍等,其洗浴废水产生的时间段大致也在21:00以后,恰好也落在了谷电价时间段。传统的除霜方法逆循环除霜,除霜时停止向室内继续供热,供水温度急剧下降7℃左右,严重影响人体舒适度,而热气旁通法会有部分能量的损失。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足,现提出一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统,合理利用热电、废水余热以及空气源热泵系统来进行室内供热,同时可以解决空气源热泵蒸发器结霜问题。

(二)技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现:本实用新型提出了一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统,包括洗浴废水储水箱、换热器、内循环换热管、热电式换热器、除霜保温箱、控制器、风扇、热水保温箱以及空气源热泵系统,所述洗浴废水储水箱内的废水与内循环换热管内的冷水经换热器实现热交换,所述热电式换热器连接市电,内循环换热管内的热水与热电式换热器的冷端接触,水厂自来水经水泵加压后与热电式换热器热端接触,加热后的水通过管路分别与热水保温箱以及除霜保温箱连接,所述空气源热泵系统包括循环连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀,另外设置有一经水泵加压后的自来水管经过冷凝器加热后连接热水保温箱,所述除霜保温箱内的热水一部分通过第一排水阀控制连接至热水保温箱,另一部分通过第二排水阀控制连接回流至水厂自来水供水管,所述风扇正对于蒸发器设置且第二排水阀控制的回流管位于风扇与蒸发器之间,所述控制器信号输出端与风扇、第一排水阀以及第二排水阀控制连接。

进一步的,所述蒸发器上设置有与控制器信号连接的结霜检测装置,所述结霜检测装置为FD传感器。

进一步的,所述热电式换热器由一系列的热电堆串联或并联组成。

进一步的,所述热电式换热器与市电连接电路中设置有整流电源。

进一步的,所述内循环换热管循环管路中设置有集水箱以及循环水泵。

(三)有益效果

本实用新型相对于现有技术,具有以下有益效果:

本实用新型提到的一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统,利用夜间低电价进行热电换热,同时合理利用洗浴废水余热进行换热,加热的水一方面可以储存于洗浴用水保温箱,另一方面可以用来解决夜间蒸发器结霜的问题,白天可以利用空气源热泵系统进行供暖,多系统同时工作,达到节能的目的,除霜的同时,仍然可以给室内供热。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

1-洗浴废水储水箱;2-换热器;3-内循环换热管;4-热电式换热器;5-除霜保温箱;6-控制器;7-风扇;8-热水保温箱;9-空气源热泵系统;10-水泵;11-第一排水阀;12-第二排水阀;13-整流电源;31-集水箱;91-蒸发器;92-压缩机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1所示的一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统,包括洗浴废水储水箱1、换热器2、内循环换热管3、热电式换热器4、除霜保温箱5、控制器6、风扇7、热水保温箱8以及空气源热泵系统9,所述洗浴废水储水箱1内的废水与内循环换热管3内的冷水经换热器2实现热交换,所述热电式换热器4连接市电,内循环换热管3内的热水与热电式换热器4的冷端接触,水厂自来水经水泵10加压后与热电式换热器4热端接触,加热后的水通过管路分别与热水保温箱8以及除霜保温箱5连接,所述空气源热泵系统9包括循环连接的蒸发器91、压缩机92、冷凝器93以及膨胀阀94,另外设置有一经水泵10加压后的自来水管经过冷凝器93加热后连接热水保温箱8,所述除霜保温箱5内的热水一部分通过第一排水阀11控制连接至热水保温箱8,另一部分通过第二排水阀12控制连接回流至水厂自来水供水管,所述风扇7正对于蒸发器91设置且第二排水阀12控制的回流管位于风扇7与蒸发器91之间,所述控制器6信号输出端与风扇7、第一排水阀11以及第二排水阀12控制连接。

其中,所述蒸发器91上设置有与控制器6信号连接的结霜检测装置,所述结霜检测装置为FD传感器;所述热电式换热器4由一系列的热电堆串联或并联组成;所述热电式换热器4与市电连接电路中设置有整流电源13;所述内循环换热管3循环管路中设置有集水箱31以及循环水泵。

本实用新型提到的一种基于谷电价的热电效应回收余热利用系统,其在具体使用时,冬季夜间9点即谷电价的时间开始工作,市政供电的交流电通过整流电源13转化为直流电,供热电式换热器4工作,来自室内的30℃的洗浴废水由洗浴废水储水箱1放出,通过换热器2与内循环换热管3内的冷水进行热交换,提取废水中的余热,内循环换热管3内经过换热后的热水积存于集水箱31并通过循环水泵提供动力,与热电式换热器4的冷端接触,水厂自来水经水泵10加压后,在热电式换热器4的热端被冷端提取的热量和消耗的电功率加热至50℃,制取的热水一部分进入除霜保温箱5,一部分进入室内热水保温箱8。

空气源热泵系统9启动前,位于蒸发器91上的结霜检测装置可以检测蒸发器91是否结霜,将信号传递至控制器6,若结霜,控制器6控制第二排水阀12以及风扇7打开,利用热风除霜,直至空气源热泵系统9正常工作,除霜后的热水汇入自来水管道继续制热;若未结霜,控制器6则控制打开第一排水阀11,将除霜保温水箱5的水部分送至热水保温箱8,同时保持除霜保温箱5中有足够的热水以便下次除霜使用。同时在空气源热泵系统9启动未正常工作阶段,用户洗浴用水可由夜间热电回收制备的储备水辅助供给。

在空气源热泵系统9正常工作时,由蒸发器91提取空气中的低品位热量,经过压缩机92升温升压后,在冷凝器93中和自来水厂的自来水进行热交换,将其升温至50℃,进入热水保温箱8,制冷剂经过膨胀阀94后继续在蒸发器91中提取空气热能。

值得一提的,以上管路连接中还设置有若干控制阀,可以人为的控制各管路工作。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下,本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本实用新型的保护范围,本实用新型请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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