[發明專利]熱泵清水流量與廢水流量一比一的廢熱利用方法

有效

• 申請號: 201910362566.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110057102B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 朱延文;楊太建;陳則韶;馮其寶;周文權;劉祝生;劉亞
• 申請（專利權）人: 江蘇恒信諾金科技股份有限公司
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F24H9/20;F25B27/02
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 廖娜

本發明涉及廢熱水熱量回收與循環利用領域，公開了一種熱泵清水流量與廢水流量一比一的廢熱利用方法，熱泵的廢水排放管道和清水排放管道上分別安裝一套流量PID控制系統，通過PLC或工控電腦依據設定的清水需求溫度和清水實際排放溫度運算后輸出控制，同步調節清水與廢水流量(二者設定值始終相同)，直到清水加熱溫度或廢水排放溫度達到設定值。本方法在對洗浴廢水廢熱回收與熱水制取時，可以使得清水流量與廢水流量與為1：1，保證熱水的循環不間斷供應。同時，在保持達到T0的前提下，系統自主調節T0′，獲得了較高的能效比；在廢水初始溫度或T1極低等極端工況下，自動將T0′調至最低值5℃，從廢水中“超額”回收熱能，使廢水熱能利用率最大化。

技術領域

本發明涉及廢熱水熱量回收與循環利用領域，特別涉及一種熱泵清水流量與廢水流量一比一的廢熱利用方法。

背景技術

在用戶的洗浴過程中會產生大量33℃～36℃的廢熱水，通常對于這些廢熱水中的熱量的回收大多是采用水源熱泵來實現，傳統的水源熱泵，為了穩定運行和保證效率，蒸發器的進出口溫差不會設計的太高，所以廢熱水溫降較小，廢熱水熱量回收不徹底、廢水的排放溫度較高，且清水流量與廢水流量比通常為0.6～0.7，系統產水量少、熱回收率低，而要想保證熱水供應，還必須使用電加熱或空氣源熱泵輔助設備，導致安裝與使用都極不方便，嚴重限制了洗浴熱水的熱能回收產品的普及推廣與使用。

為了克服上述缺陷，本申請人在2018年3月26日提交了申請號為2018102542474、名稱為熱泵廢熱雙路三級梯級利用熱水裝置及其控制方法的發明專利申請，該專利中提到，在清水流量、廢水流量均在2.8T/h的情況下，能實現廢水最低4℃低溫排放，即不僅廢熱水中花費能源成本加熱的熱量被全部回收了，而且自來水中自身的一部分熱量也被“超額”回收了，更為重要的是，在前述“超額”回收的基礎上，實現了清水流量與廢水流量1：1，相比普通水源熱泵或有前置換熱器的水源熱泵，能夠實現熱水用量與產量的動態平衡，只要有啟動熱水，就能保證后續熱水的循環不間斷供應，且循環供應的熱水溫度始終與啟動熱水的溫度保持一致，產品能效比與制熱能力都有顯著提升，極大提升產品性價比和適應性，為降低用戶能源成本和我國節能減排事業作出重要貢獻。

但是在具體的應用中，想要實現熱水用量與產量的動態平衡，保證清水流量與廢水流量1：1并不簡單，本申請中就提供一種能夠保證清水流量與廢水流量1：1的控制方法。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種熱泵清水流量與廢水流量一比一的廢熱利用方法，能夠有效保證熱泵的清水流量與廢水流量為1：1，并根據不同工況，系統自主調節廢水排放溫度，使得夏季高、春秋季略低、冬季最低，獲得了較高的能效比。而在洗浴廢水溫度極低或自來水溫度極低等極端不利的工況下，則自動將廢水出水溫度調至最低值5℃，從廢水中“超額”回收熱能，使廢水熱能利用率最大化。本方法實現清水流量與廢水流量的1比1，保證了熱水的循環不間斷供應，同時還實現了節能最大化、廢水熱能利用率最大化，三者有機統一，自動應對不同季節、不同工況，實現了節能且高效的熱水循環不間斷供應，節能環保。

技術方案：本發明提供了一種熱泵清水流量與廢水流量一比一的廢熱利用方法，所述熱泵具有清水排水管和廢水排水管，所述清水排水管上依次設置清水溫度傳感器、清水流量計和清水流量調節閥，清水流量計和清水流量調節閥均與清水PID控制器信號連接；所述廢水排水管上依次設置廢水溫度傳感器、廢水流量計和廢水流量調節閥，廢水流量計和廢水流量調節閥均與廢水PID控制器信號連接；所述清水溫度傳感器、廢水溫度傳感器、清水PID控制器和廢水PID控制器均與PLC或工控電腦連接；

包括以下步驟：

S1：在所述PLC或工控電腦中將所述熱泵的初始清水流量和初始廢水流量設定為能夠保證所述熱泵安全運行的安全流量Q_安全，并將所述安全流量Q_安全同時下發給所述清水PID控制器和所述廢水PID控制器；