污水源热泵补贴 一种多能互补污水源热泵供热系统技术方案

2018-09-22 - 污水源热泵

【技术实现步骤摘要】 一种多能互补污水源热泵供热系统 本技术属于一种供热系统,尤其是一种多能互补污水源热泵供热系统。 技术介绍 随着全球经济的快速发展和社会的不断供步,人类对能源的需求量增速惊人,人们使用的取暖多采用由专门的热力公司生产的高温高压蒸汽经管道输送后再经换热装置获得热水,再通过采暖装置将热水内热量释放以实现供暖目的,或采用将高温高压蒸汽调压后直接通过采暖装置供暖的方式实现供暖目的,上述供暖方式,不仅需要庞大的设备,专门的高温高压蒸汽产生设备,庞大的输送管路,同时需要大量的人力和物力,耗费巨大。

目前大量工矿企业在生产中会产生带有大量工业余热和废热的污水以及城市污水,数量稳定,污水受气候变化影响小,相对于环境温度变化较小,赋有的热量较大,易于通过污水处理厂或城市排水主管道进行收集,可以有效的回收和利用,是一种很稳定的低位热能,但传统的污水热泵系统,污水成分极其复杂,污水从污水干渠通过污水泵将污水送到机房和污水换热器进行换热,污水水质复杂且不稳定,污水换热器数量大,占用机房面积大,造成土建的初投资增加,污水取水为开式系统,水泵电耗增加,运行费用也增加,对于某些城市采用峰、谷、平电价的各类建筑,运行时间多在峰电期间,这就更增加了运行费用,成本高。

技术实现思路 本技术的目的是提供一种多能互补污水源热泵供热系统,进行热量能源互补,能够减少供暖系统投资成本,保证用户热量充足,温度持续稳定,还可以节省燃气、电力资源,降低成本。

为了实现上述目的,本技术通过以下技术方案实现:一种多能互补污水源热泵供热系统,包括污水源热泵机组供热系统,空气源供热系统、燃气锅炉供热系统、燃气内燃机热电联供系统以及补水系统;其中污水源热泵机组供热系统包括:污水缓冲池,中水循环泵,污水侧换热机组,电驱动污水源热泵;补水系统包括系统补水泵、软化水箱以及软化水处理设备;燃气内燃机热电联供系统包括缸套水换热器和内燃发电机;在污水源热泵机组供热系统中,污水缓冲池与中水循环泵通过供水管连接,中水循环泵与污水侧换热机组通过供水管连接,污水侧换热机组与中介水循环泵通过供水管连接,中介水循环与电驱动污水源热泵通过供水管连接,电驱动污水源热泵通过供水管和回水管分别连接用户暖气管道的主供水管和主回水管上,电驱动污水源热泵与污水侧换热机组通过回水管连接,污水侧换热机组与污水缓冲池通过回水管道连接。

在燃气内燃机热电联供系统中,内燃发电机与缸套水换热器通过供水管和回水管连接;缸套水换热器通过供水管和回水管与用户暖气管道主供水管和主回水管连接,缸套水换热器与主供水管连接的供水管上设有烟气余热回收装置与内燃机通过管道连接。

空气源供热系统中,空气源热泵与用户暖气管道的主供水管和主回水管上分别通过供水管和回水管连接。燃气锅炉供热系统中,燃气锅炉通过供水管和回水管分别与用户暖气管道的主供水管和主回水管上连接。在补水系统中,软化水处理设备外接水源,然后与软化水箱通过水管道连接,软化水箱与系统补水泵通过水管道连接;然后系统补水泵与污水侧换热机组和电驱动污水源热泵之间的回水管上设有稳压补水泵,且通过水管道进行连接;用户暖气管道的主回水管与系统补水泵通过水管道连接,为各回水管道进行补水。

在用户暖气管道的主回水管道上设有供热循环水泵。各个供水管和回水管上均采用阀门控制。内燃发电机通过发电配套设备电连接供电配套设备;太阳能光伏发电系统主要包括太阳电池板(组件)、控制器和逆变器,太阳能光伏发电系统电连接供电配套设备,供电配套设备电连接市政电网;内燃发电机发电配套设备、太阳能光伏发电系统、市政电网并联为供电配套设备提供电力。

供电配套设备分别与中水循环泵、中介水循环泵、供热循环水泵电连接、稳压补水泵、电驱动污水源热泵、空气源热泵和系统补水泵电连接。

进一步的,所述的用户暖气管道的主回水管上安装除污器。进一步的,所述中水循环泵、中介水循环泵、供热循环水泵电连接、稳压补水泵、电驱动污水源热泵、空气源热泵和系统补水泵配置内置的变频器。

工作原理:在污水源热泵机组供热系统中,将原污水经过水质净化厂处理后的12-15℃污水,处理后的污水供入污水缓冲池,水流从污水缓冲池通过供水管经过中水循环泵到达污水侧换热机组然后提取热量后从回水管流回污水缓冲池,形成水循环;然后水流经过中介水循环泵到达电驱动污水源热泵进行热交换,提取热量后经过回水管流回污水侧换热机组,形成水循环,水流从电驱动污水源热泵经过供水管到达用户暖气管道,进行室内加温,为用户提供热量;然后经过供热循环水泵从回水管回到电驱动污水源热泵,形成水循环。

污水侧换热机组:通过中水循环泵将处理后的污水从缓冲池中送入污水侧换热机组,12-15℃污水经换热器提温后变为7-10℃,供入缓冲池,污水侧换热机组实现的是处理后的污水(中水)与中介水的热量交换。

电驱动污水源热泵:供热回水约40℃经循环泵提压,进入电驱动污水源热泵进行热交换,换热后供水温度约60℃,经主供水管输送至热用户。

除了污水源可以提供热量之外,也可通过空气源热泵收集转换热量以及燃气锅炉将燃气产生的热量通过供水管和出水管为用户的暖气设备提供热量;另外,燃气首先在发动机中进行充分燃烧,在燃烧的同时推动发电机工作,完成发电工作;然后内燃发电机在发电过程中产生的热量通过缸套水换热器与用户暖气管道通过供水管和回水管为用户的暖气设备提供热量;通过缸套水换热器实现来自用户的低温水与高温的缸套水热量交换,经过提温后的低温水变为中温水,该中温水再经过烟气余热回收装置加热成高温水,该高温水通过暖气管道为用户供热。

水源通过软化水处理设备处理后,水流通过水管进入软化水箱,然后通过系统补水泵后,一部分水流经过稳压补水泵进入污水侧换热机组与电驱动污水源热泵之间的回水管;稳压补水泵可以防止水压过大或者水流过小时保证水流的正常流入回水管,另外一部分水流通过管道为用户暖气管道进行补水,保证热量,交换过程中水量的充足,整个系统进行正常运转。

本技术的有益效果是:本技术可以有效的回收和利用城市污水热能,为用户进行供暖,进行废水热量回收再利用,可大量减少空气污染物排放;缓解了环境的污染,减轻自然资源的浪费,可减少煤炭运输过程中造成的对城市空气和交通道路的影响;具有明显的节能效果、经济效果和环保效果,而且同时采用污水源,空气源和燃燃气锅炉等几种供暖能源进行供暖,可以用户进行多种热量能源供给,进行热量能源互补,能够减少供暖系统投资成本又具有较高能效比,尤其是在极寒天气下保证用户热量充足,温度持续稳定,另一方面还可以响应国家的峰谷电价政策,通过内燃发电机发电配套设备、太阳能光伏发电系统、市政电网并联为供电配套设备提供电力,日间采用内燃发电机发电配套设备、太阳能光伏发电系统为各个设备供电,夜间采用市政电网为各个设备供电,为企业节省煤炭、电力资源,降低成本;本技术是通过可再生能源与清洁能源的多能互补,实现能源安全、能源效率、能源结构、能源环境的协调发展,形成能源可持续发展体系,实现节能环保与可再生能源技术的集成创新与示范应用。

附图说明图1为本技术提供的供热系统的结构框图;图2为本技术电路连接示意图。

其中:0-用户暖气管道;11-污水缓冲池,12-中水循环泵,13-污水侧换热机组,14-中介水循环泵,15-电驱动污水源热泵,本文档来自技高网...

【技术保护点】 1.一种多能互补污水源热泵供热系统,包括污水源热泵机组供热系统,空气源供热系统、燃气锅炉供热系统、燃气内燃机热电联供系统以及补水系统;其中污水源热泵机组供热系统包括:污水缓冲池(11),中水循环泵(12),污水侧换热机组(13),电驱动污水源热泵 (15);补水系统包括系统补水泵(21)、软化水箱(22)以及软化水处理设备(23);燃气内燃机热电联供系统包括缸套水换热器(31)和内燃发电机(32);在污水源热泵机组供热系统中,污水缓冲池(11)与中水循环泵(12)通过供水管(51)连接,中水循环泵(12)与污水侧换热机组(13)通过供水管(51)连接,污水侧换热机组(13)与中介水循环泵(14)通过供水管(51)连接, 中介水循环泵(14)与电驱动污水源热泵(15)通过供水管(51)连接,电驱动污水源热泵(15)通过供水管(51)和回水管(52)分别连接用户暖气管道(0)的主供水管(53)和主回水管(54)上,电驱动污水源热泵(15)与污水侧换热机组(13)通过回水管(52)连接,污水侧换热机组(13)与污水缓冲池(11)通过回水管(52)道连接;在燃气内燃机热电联供系统中,内燃发电机(32)与缸套水换热器(31)通过供水管(51)和回水管(52)连接;缸套水换热器(31)通过供水管(51)、回水管(52)与用户暖气管道(0)主供水管(53)和主回水管(54)连接,缸套水换热器(31)与主供水管(53)连接的供水管(51)上设有烟气余热回收装置(33)与内燃发电机(32)通过管道连接;空气源供热系统中,空气源热泵(41)与用户暖气管道(0)的主供水管(53)和主回水管(54)上分别通过供水管(51)和回水管(52)连接;燃气锅炉供热系统中,燃气锅炉(42)通过供水管(51)和回水管(52)分别与用户暖气管道(0)的主供水管(53)和主回水管(54)上连接;在补水系统中,软化水处理设备(23)外接水源,然后与软化水箱(22)通过水管道(24)连接,软化水箱(22)与系统补水泵(21)通过水管道(24)连接;然后系统补水泵(21)与污水侧换热机组(13)和电驱动污水源热泵(15)之间的回水管(52)上设有稳压补水泵(25),且通过水管道(24)进行连接;用户暖气管道(0)的主回水管(54)与系统补水泵(21)通过水管道连接,为各回水管(52)进行补水;在用户暖气管道(0)的主回水管(54)道上设有供热循环水泵(16);各个供水管(51)和回水管(52)上均采用阀门(6)控制;内燃发电机(32)通过发电配套设备(34)电连接供电配套设备(35);太阳能光伏发电系统(8)主要包括太阳电池板组件、控制器和逆变器,太阳能光伏发电系统(8)电连接供电配套设备(35),供电配套设备(35)电连接市政电网(9);内燃发电机的发电配套设备(34)、太阳能光伏发电系统(8)、市政电网(9)并联设置,为供电配套设备(35)提供电力;供电配套设备(35)分别与中水循环泵(12)、中介水循环泵(14)、供热循环水泵(16)、稳压补水泵(25)、电驱动污水源热泵(15)、空气源热泵(41)和系统补水泵(21)电连接。

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【技术特征摘要】 1.一种多能互补污水源热泵供热系统,包括污水源热泵机组供热系统,空气源供热系统、燃气锅炉供热系统、燃气内燃机热电联供系统以及补水系统;其中污水源热泵机组供热系统包括:污水缓冲池(11),中水循环泵(12),污水侧换热机组(13),电驱动污水源热泵(15);补水系统包括系统补水泵(21)、软化水箱(22)以及软化水处理设备(23);燃气内燃机热电联供系统包括缸套水换热器(31)和内燃发电机(32);在污水源热泵机组供热系统中,污水缓冲池(11)与中水循环泵(12)通过供水管(51)连接,中水循环泵(12)与污水侧换热机组(13)通过供水管(51)连接,污水侧换热机组(13)与中介水循环泵(14)通过供水管(51)连接,中介水循环泵(14)与电驱动污水源热泵(15)通过供水管(51)连接,电驱动污水源热泵(15)通过供水管(51)和回水管(52)分别连接用户暖气管道(0)的主供水管(53)和主回水管(54)上,电驱动污水源热泵(15)与污水侧换热机组(13)通过回水管(52)连接,污水侧换热机组(13)与污水缓冲池(11)通过回水管(52)道连接;在燃气内燃机热电联供系统中,内燃发电机(32)与缸套水换热器(31)通过供水管(51)和回水管(52)连接;缸套水换热器(31)通过供水管(51)、回水管(52)与用户暖气管道(0)主供水管(53)和主回水管(54)连接,缸套水换热器(31)与主供水管(53)连接的供水管(51)上设有烟气余热回收装置(33)与内燃发电机(32)通过管道连接;空气源供热系统中,空气源热泵(41)与用户暖气管道(0)的主供水管(53)和主回水管(54)上分别通过供水管(51)和回水管(52)连接;燃气锅炉供热系统中,燃气锅炉(42)通过供水管(51)和回.

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