CN200996677Y - 采用热泵技术及其相关设备的热水集中供热装置 - Google Patents
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Abstract
涉及一种应用热泵技术及其相关设备的集中供热装置，包括有热泵加热站、热泵供热站，热泵加热站可以提取回收低温水源(工业循环冷却水、工业废水、地下水、油田回注水、城市污水)中含有的低温热能，并将其提升温度，通过集中供热管网直接输送为用户采暖供热。在此基础上，在供热回水管网上设置有热泵供热站，提取回收回水管网中含有的低温热能，可以继续为用户集中采暖供热。在新建的热水集中供热工程中采用本装置，可以不用建设锅炉房，不用消耗煤、油、天然气。在已建成的热水集中供热工程中采用本装置，可以充分利用原有供热管网系统，大幅度增加供热能力或供热面积。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及集中供热工程技术领域，尤其是采用热泵技术原理及其相关设备的热水集中供热装置。
背景技术
目前，公知的热水集中供热工程主要由：热源、换热站、一级管网、二级管网及热用户组成。
热源的种类分别有以热电厂为热源及以区域锅炉虏为热源两种形式，都是通过锅炉燃烧煤炭、油、天然气获得热能用于集中供热的热源。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服目前现有集中供热之不足，为热水集中供热提供一种新热源，不用建设新的采暖供热锅炉房，不同消耗煤炭、油、天然气，提高热能利用率，不用排放炉渣、CO2气体等有害废物，扩大集中供热面积和供热能力。
本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：
在热水集中供热装置之中，设置有热泵加热站；采用热泵技术及其相关设备，提取回收低温水源(工业循环冷却水、工业废水、地下水、油田回注水、城市污水)中含有的低温热能，并将其提升温度，通过集中供热管网，直接输送为用户采暖供热。在此基础上，在供热回水管网上设置有热泵供热站，提取回收回水管网中含有的低温热能，可以继续为用户集中采暖供热。
在新建的集中供热工程中，实施本实用新型装置，可以不用建设锅炉房，不用消耗煤炭、油、天然气。在已建成的热水集中供热工程中，增加本实用新型装置，可以充分利用已建成的管网系统，节省投资费用，大幅度扩大集中供热面积和供热能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是目前具有代表性的热水集中供热结构示意图。
图2是本实用新型实施例结构示意图。
图3是在已建成的热水集中供热中采用本实用新型实施例装置结构示意图。
图4是采用吸收式热泵机组的本实用新型实施例装置结构示意图。
图5是热泵加热站实施例结构示意图。
图6是热泵供热站实施例结构示意图。
图中1、热电厂或区域采暖锅炉房，2、换热站，3、热用户，4、一级管网供水管道，5、二级管网供水管道，6、一级管网回水管道，7、二级管网回水管道，8、一级管网回水管道，9、热泵供热站，10、热用户，11、热泵加热站，12、换热器，13、循环泵， 14、蒸发器，15、压缩机，16、冷凝器，17、膨胀节流阀，18、循环泵，19、热用户，20、换热器，21、循环泵，22、蒸发器，23、压缩机，24、冷凝器，25、膨胀节流阀，26、低温水源管道，27、电源或蒸汽热源，28、热泵加热站，29、热泵加热站，30、蒸汽及凝结水管道，31、循环水泵。
图1所示，在目前现在的热水集中供热工程中，是由热电厂或锅炉房1、换热站2、供水管道4及回水管道6组成一级供热循环水管网系统。其特征是：给水温度为95～110℃，回水温度为50～70℃。回水管网中含有的大量低温热能没有得到充分利用，这部分热能全部被返回到热电厂或锅炉房，输送过程中也会产生很多热能损失浪费现象。
图2所示的是本实用新型实施例装置结构示意图，其特征是：
1、装置中设有热泵供热站9及热泵加热站28；
2、热泵供热站9提取回收回水管网6中含有的低温热能，并提升温度后，为用户10供热。可以把回水管网6中的循环回水温度降低(最低可降到5℃)；
3、热泵加热站28能提取回收低温水源(工业循环水、工业污水、油田回注水、地下水、城市污水)中含有的低温热能，通过换热器或热泵机组提升循环供热给水的温度之后，为集中供热用户供热。
4、热泵加热站28可以选用电力拖动的压缩式热泵机组，也可以采用蒸汽热源为动力的吸收式热泵机组。
5、当热泵加热站28能够把供热给水提升温度＞60℃时，也可以不设置热泵供热站9，采用热泵加热站28直接提供采暖供热循环水，为用户3、10直接采暖供热。
图3所示是在已建成的集中供热工程中采用本实用新型实施例装置结构示意图。
在已建成的集中供热工程中，增设热泵供热站9、热泵加热站11。把一级供热管网回水温度降低(最低可降到5℃)，所含有的低温热能尽可能全部用于为热用户10采暖供热。已经被充分利用并降低温度的一级管网回水，通过热泵加热站11加热并提升温度，返回到热电厂或锅炉房继续按原工艺流程被加热，其特征是：
1、可以提取回收原一级管网供热回水中含有的低温热能，通过热泵机组提升温度，为用户10采暖供热，能够大幅度扩大原有集中供热系统的供热面积和供热能力；
2、可以把原一级管网供热回水的温度最低降到5℃，热能充分得到利用，减少热输送过程中的损失浪费；
3、可以不用重新铺设集中供热一级管网，充分利用已建成的管网，扩大供热能力，减少投资成本费用。
图4所示是采用本实用新型装置中，采用热泵加热站29直接为用户3采暖供热的实施例装置结构示意图。其特征是：
1、本装置中不用设置热泵供热站9，而是采用热泵加热站29直接为热用户3采暖供热；
2、热泵加热站可采用吸收式热泵机组，以蒸汽为动力源，能降低热泵运行成本费用，也可以采用电动压缩式热泵机组，提高制热效率，运行管理比较方便；
3、热泵机组的低温水源应选用发电厂、热电厂、石油炼厂及大型化工厂的工业循环冷却水，流量稳定、温度高，可以显著提高热泵机组的制热效率，供热水的温度也可以提高，有利于集中供热装置正常运行。
图5所示是热泵加热站11、28实施例结构示意图。其特征是：
1、热泵加热站选用的是电动压缩式热泵机组，每消耗1kw电能，可制出4kw的热能；
2、热泵机组的低温水源，选择性比较广泛，温度高低不受太大影响；
3、结构简单，运行管理方便。
图6所示是热泵供热站9实施例结构示意图。其特征是：
1、采用压缩式热泵机组可以把循环供热回水管网6中的供热回水温度降低，最低可降到5℃，其中含有的低温热能尽可能被提取回收和利用；
2、当供热回水管道6中的供热回水温度＞40℃时，可以通过换热器12把低温热能直接回收利用，直接为用户19采暖供热；
3、当供热回水管道6中的供热回水温度＜40℃时，可以取消换热器12及循环泵13，不能为用户19直接供热，而是把供热回水管道6与蒸发器14直接相联接，用热泵机组提取回收回水管道6中含有的低温热能，提升温度之后再为用户采暖供热。
本实用新型装置的有益效果是：
1、采用热泵机组提取低温水源中的低温热能，提升温度，用于集中供热，为集中供热工程开发了一种新的热源途径。
2、在已建成的集中供热工程中采用本实用新型装置，可提高热能利用率，减少热能输送过程中损失浪费，扩大供热能力，减少投资成本。
3、可以充分回收利用周边环境中存在的各种低温水源的低温热能，用于集中采暖供热，不用建设新的采暖供热锅炉房，不用消耗煤炭、油、天然气。
4、消耗比较少的电能或蒸汽热能，可以制取比较多的热能用于集中供热，能够降低集中供热运行成本。
Claims (2)
1、一种应用热泵技术及其相关设备的热水集中供热装置，其特征是：热泵供热站(9)是由换热器(12)、循环泵(13)、蒸发器(14)、压缩机(15)、冷凝器(16)、膨胀节流阀(17)、循环泵(18)，一级管网回水管道(6)以及二级管网供水管道组成；换热器(12)的一端与一级管网回水管道(6)连接，另一端通过管道与蒸发器(14)的一端相连，在管道上连接有热用户(19)以及循环泵(13)；蒸发器(14)的另一端通过管道与冷凝器(16)的一端相连，在连通的管道上分别设有压缩机(15)以及膨胀节流阀(17)；冷凝器的另一端与热用户(10)连通，在连通管道上设有循环泵(18)。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征是：热泵加热站(11、28)是由换热器(20)、循环泵(21)、蒸发器(22)、压缩机(23)、冷凝器(24)、膨胀节流阀(25)、低温水源管道(26)以及供热循环水管道(6、8)组成；换热器(20)的一端通过低温水源管道(26)与低温水源相连，另一端通过管道与蒸发器(22)的一端相连，在管道上设有循环泵(21)；蒸发器(22)的另一端通过管道与冷凝器(24)的一端相连，在连通的管道上分别设有压缩机(23)以及膨胀节流阀(25)；冷凝器(24)的另一端与供热循环水管道(6、8)相连。
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