本發(fā)明涉及空調(diào)熱泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用自來水過冷的廢熱回收系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)：

人們在許多如酒店、澡堂、家里等場所洗澡時，通常人們用來洗浴的熱水在使用完后還會有一定的熱量，但這部分熱量往往會直接流到排水管里，沒有被重新吸收再利用，導致大量熱量流失，造成能源浪費。

因此人們研究出費水廢熱回收系統(tǒng)，而現(xiàn)有廢水廢熱回收系統(tǒng)不少，但實用性不多，廢水廢熱回收產(chǎn)品得不到推廣。一方面因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜，成本太高，當有高溫廢水時系統(tǒng)吸收廢水余熱制熱水，沒廢水或廢水溫度過低時系統(tǒng)失去制熱功能；而洗浴廢水不僅污垢多，而且偏酸或偏堿性，污垢易引起毛細管式換熱器堵塞，影響換熱效果，酸堿性廢水易腐蝕換熱器，導致制冷系統(tǒng)損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、運行可靠性高、高效節(jié)能的自來水過冷的廢熱回收系統(tǒng)及其工作方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的方案為：一種用自來水過冷的廢熱回收系統(tǒng)，包括以下部件壓縮機、四通閥、水箱、過冷換熱器、儲液罐、廢水換熱器、第一制冷截止閥、第二制冷截止閥、第一節(jié)流部件、第二節(jié)流部件、空氣換熱器、進水口、水流開關(guān)、第一水路截止閥、第二水路截止閥、第三水路截止閥、第四水路截止閥、單向閥、浴室、噴淋系統(tǒng)、廢水槽與排水口，通過上述部件連接組成制冷系統(tǒng)和水路系統(tǒng)；其中所述過冷換熱器包括第一換熱管與第二換熱管，所述第一換熱管兩端分別設(shè)有a、b接口，所述第二換熱管兩端分別設(shè)有c、d接口，所述水箱包括冷凝器與蓄水槽，所述冷凝器設(shè)于所述蓄水槽內(nèi)，所述四通閥設(shè)有C、D、E、S四個接口，所述廢水換熱器設(shè)于所述廢水槽內(nèi)；

所述制冷系統(tǒng)中各部件的連接關(guān)系如下：所述壓縮機連接所述四通閥的接口D，該四通閥的接口C連接所述水箱的冷凝器，所述冷凝器連接所述過冷換熱器中第一換熱管的接口a，所述第一換熱管的接口b連接所述儲液罐，該儲液罐分別連接所述第一制冷截止閥與第一節(jié)流部件，所述第一制冷截止閥與第一節(jié)流部件共同連接所述廢水換熱器，該廢水換熱器分別連接所述第二制冷截止閥與第二節(jié)流部件，所述第二制冷截止閥與第二節(jié)流部件共同連接所述空氣換熱器，該空氣換熱器連接所述四通閥的接口E，該四通閥的接口S連接所述壓縮機；

所述水路系統(tǒng)中各部件的連接關(guān)系如下：所述進水口連接所述水流開關(guān)，該水流開關(guān)連接所述過冷換熱器中第二換熱管的接口c，所述第二換熱管的接口d分別連接所述第二水路截止閥與第三水路截止閥；該第二水路截止閥連接所述單向閥，該單向閥連接所述水箱的蓄水槽，所述蓄水槽連接所述第一水路截止閥，所述第一水路截止閥與第三水路截止閥共同連接所述噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)設(shè)于所述浴室內(nèi)，該浴室底部設(shè)有所述廢水槽，該廢水槽連接所述第四水路截止閥，該第四水路截止閥連接所述排水口。

進一步地，所述廢水槽內(nèi)設(shè)有感應(yīng)探頭與水位開關(guān)。

本發(fā)明還提供自來水過冷的廢熱回收系統(tǒng)的工作方法，本發(fā)明的廢熱回收系統(tǒng)具有用廢水的廢熱制熱水功能、用空氣低品位熱能制熱水功能與用自來水過冷功能；

廢熱回收系統(tǒng)進行用廢水的廢熱制熱水功能的工作方法，當所述水流開關(guān)與水位開關(guān)閉合，所述廢水槽里水溫達到設(shè)定值且大于室外環(huán)境溫度，且所述水箱的水位低于設(shè)定值時，關(guān)閉所述第一制冷截止閥，打開所述第二制冷截止閥，此時高溫高壓的冷媒由所述壓縮機流向所述四通閥的接口D，從該四通閥的接口C流出，流到所述水箱內(nèi)并通過所述冷凝器進行放熱降溫使所述蓄水槽內(nèi)的水升溫，放熱降溫后的冷媒從該冷凝器流向所述過冷換熱器中第一換熱管的接口a，并通過該第一換熱管進行放熱過冷，放熱過冷后的冷媒從所述第一換熱管的接口b流到所述儲液罐內(nèi)，接著由該儲液罐流向所述第一節(jié)流部件進行節(jié)流，節(jié)流后的冷媒流到所述廢水換熱器內(nèi)吸熱蒸發(fā)，吸熱蒸發(fā)后的冷媒依次經(jīng)所述第二制冷截止閥與空氣換熱器流到所述四通閥的接口E，再從該四通閥的接口S流回所述壓縮機，完成系統(tǒng)用廢水的廢熱制熱水功能；

廢熱回收系統(tǒng)進行用空氣低品位熱能制熱水功能的工作方法，當所述水流開關(guān)斷開或所述水位開關(guān)斷開或所述廢水槽里水溫低于設(shè)定值，且所述水箱水溫低于設(shè)定值時，打開所述第一制冷截止閥，關(guān)閉所述第二制冷截止閥，此時高溫高壓的冷媒由所述壓縮機流向所述四通閥的接口D，從該四通閥的接口C流出，流到所述水箱內(nèi)并通過所述冷凝器進行放熱降溫使所述蓄水槽內(nèi)的水升溫，放熱降溫后的冷媒從該冷凝器流向所述過冷換熱器中第一換熱管的接口a，并通過該第一換熱管進行放熱過冷，放熱過冷后的冷媒從所述第一換熱管的接口b流到所述儲液罐內(nèi)，接著由該儲液罐經(jīng)所述第一制冷截止閥和所述廢水換熱器流到所述第二節(jié)流部件進行節(jié)流，節(jié)流后的冷媒流到所述空氣換熱器內(nèi)進行吸熱蒸發(fā)，吸熱蒸發(fā)后的冷媒流向所述四通閥的接口E，再從該四通閥的接口S流回所述壓縮機，完成系統(tǒng)用空氣低品位熱能制熱水功能；

廢熱回收系統(tǒng)進行用自來水過冷功能的工作方法，當洗浴時，所述水流開關(guān)打開，自來水從進水口進入并通過該水流開關(guān)，接著從所述第一換熱器中的第二換熱管的接口c進入該第二換熱管內(nèi)，并吸收冷媒于所述第一換熱管釋放的熱量，吸熱后的自來水從所述第二換熱管的接口d流出，分別流向所述第二水路截止閥與第三水路截止閥，一部分自來水經(jīng)所述第二水路截止閥流到所述水箱的蓄水槽推動該蓄水槽內(nèi)原有的熱水流向所述第一水路截止閥，再流到所述噴淋系統(tǒng)，另一部分流到所述第三水路截止閥的自來水，也經(jīng)該第三水路截止閥流向所述噴淋系統(tǒng)，并與所述蓄水槽的熱水混合用于調(diào)節(jié)混合后的水溫，從所述噴淋系統(tǒng)噴出的熱水經(jīng)使用后進入所述廢水槽內(nèi)，在該廢水槽內(nèi)經(jīng)過所述廢水換熱器吸熱后排到所述第四水路截止閥，再流到所述排水口排出，完成系統(tǒng)用自來水過冷功能。

本方案的有益效果為：1、節(jié)能，本方案中在冷媒于水箱的冷凝器中放熱降溫時采用自來水冷卻冷媒，有效地降低冷媒的冷凝溫度，提高制熱量與效能比；2、熱回收，減少能源的浪費，本方案中系統(tǒng)能將廢水里的余熱與空氣低品位熱能吸收再利用，提高能源使用率，節(jié)能減排；3、適應(yīng)范圍廣，本方案中系統(tǒng)不僅能吸收廢水余熱制熱水，而且能吸收空氣里低品位熱量制熱水，提供更多熱源選擇，提高設(shè)備利用率和擴大設(shè)備的適用范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖。

圖2為本發(fā)明的用自來水過冷進行廢水的廢熱回收示意圖。

圖3為本發(fā)明的用自來水過冷進行空氣低品位熱能回收示意圖。

其中，11為壓縮機，12為四通閥，13為水箱，131為冷凝器，132為蓄水槽，14為過冷換熱器，141為第一換熱管，142為第二換熱管，15為儲液罐，16為廢水換熱器，171為第一制冷截止閥，172為第二制冷截止閥，181為第一節(jié)流部件，182為第二節(jié)流部件，19為空氣換熱器，21為進水口，22為水流開關(guān)，231為第一水路截止閥，232為第二水路截止閥，233為第三水路截止閥，234為第四水路截止閥，24為單向閥，25為浴室，251為噴淋系統(tǒng)，26廢水槽，27為排水口。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：

參見附圖1，一種用自來水過冷的廢熱回收系統(tǒng)及其工作方法，其中用自來水過冷的廢熱回收系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)和水路系統(tǒng)。

制冷系統(tǒng)包括壓縮機11、四通閥12、水箱13的冷凝器131、過冷換熱器14的第一換熱管141、儲液罐15、廢水換熱器16、第一制冷截止閥171、第二制冷截止閥172、第一節(jié)流部件181、第二節(jié)流部件182與空氣換熱器19，其中四通閥12設(shè)有C、D、E、S四個接口，過冷換熱器14包括第一換熱管141與第二換熱管142，第一換熱管141兩端分別設(shè)有a、b接口，第二換熱管142兩端分別設(shè)有c、d接口，水箱13包括冷凝器131與蓄水槽132，冷凝器131設(shè)于蓄水槽132內(nèi)。

水路系統(tǒng)包括進水口21、水流開關(guān)22、過冷換熱器14的第二換熱管142、第一水路截止閥231、第二水路截止閥232、第三水路截止閥233、第四水路截止閥234、單向閥24、13水箱的蓄水槽132、浴室25、噴淋系統(tǒng)251、廢水槽26與排水口27。

其中廢水換熱器16設(shè)于廢水槽26內(nèi)，廢水槽26內(nèi)設(shè)有感應(yīng)探頭與水位開關(guān)，空氣換熱器19設(shè)于室外。

制冷系統(tǒng)的連接關(guān)系如下：壓縮機11連接四通閥12的接口D，該四通閥12的接口C連接水箱13的冷凝器131，冷凝器131連接過冷換熱器14中第一換熱管141的接口a，第一換熱管141的接口b連接儲液罐165，該儲液罐15分別連接第一制冷截止閥171與第一節(jié)流部件181，第一制冷截止閥171與第一節(jié)流部件181共同連接廢水換熱器16，該廢水換熱器16分別連接第二制冷截止閥172與第二節(jié)流部件182，第二制冷截止閥172與第二節(jié)流部件182共同連接空氣換熱器19，該空氣換熱器19連接四通閥12的接口E，該四通閥12的接口S連接所述壓縮機11，形成制冷系統(tǒng)的循環(huán)回路。

水路系統(tǒng)的連接關(guān)系如下：進水口21連接所述水流開關(guān)22，該水流開關(guān)22連接過冷換熱器14中第二換熱管142的接口c，第二換熱管142的接口d分別連接第二水路截止閥232與第三水路截止閥233；該第二水路截止閥232連接單向閥24，該單向閥24連接水箱13的蓄水槽132，蓄水槽132連接第一水路截止閥231，第一水路截止閥231與第三水路截止閥233共同連接噴淋系統(tǒng)251，噴淋系統(tǒng)251設(shè)于浴室25內(nèi)，該浴室25底部設(shè)有廢水槽26，該廢水槽26連接第四水路截止閥234，優(yōu)選地，第四水路截止閥234連接廢水槽26的底部，該第四水路截止閥234連接排水口27，形成水路系統(tǒng)的循環(huán)回路。

本實施例系統(tǒng)的功能有用廢水的廢熱制熱水（即廢水的廢熱回收）功能、用空氣低品位熱能制熱水（即空氣低品位熱能回收）功能和用自來水過冷功能；具體來說，制冷系統(tǒng)具有用廢水的廢熱制熱水功能與用空氣低品位熱能制熱水功能，而水路系統(tǒng)具有用自來水過冷功能；通常在廢熱回收系統(tǒng)工作時，用廢水的廢熱制熱水功能與用自來水過冷功能共同配合工作（參見附圖2），或用空氣低品位熱能制熱水功能與用自來水過冷功能共同配合工作（參見附圖3）。

參見附圖2所示的制冷系統(tǒng)，此時制冷系統(tǒng)進行用廢水的廢熱制熱水功能，當水流開關(guān)22與水位開關(guān)閉合，廢水槽26里水溫達到設(shè)定值且大于室外環(huán)境溫度，且水箱13的水位低于設(shè)定值時，關(guān)閉第一制冷截止閥171，打開第二制冷截止閥172，此時高溫高壓的冷媒由壓縮機11流向四通閥12的接口D，從該四通閥12的接口C流出，流到水箱13內(nèi)并通過冷凝器131進行放熱降溫使蓄水槽132內(nèi)的水升溫，放熱降溫后的冷媒從該冷凝器131流向過冷換熱器14中第一換熱管141的接口a，并通過該第一換熱管141進行放熱過冷，放熱過冷后的冷媒從第一換熱管141的接口b流到儲液罐15內(nèi)，接著由該儲液罐15流向第一節(jié)流部件181進行節(jié)流，節(jié)流后的冷媒流到廢水換熱器16內(nèi)吸熱蒸發(fā)，吸熱蒸發(fā)后的冷媒依次經(jīng)第二制冷截止閥171與空氣換熱器19流到四通閥12的接口E，再從該四通閥12的接口S流回壓縮機1，完成系統(tǒng)用廢水的廢熱制熱水功能。

參見附圖3所示的制冷系統(tǒng)，此時制冷系統(tǒng)進行用空氣低品位熱能制熱水功能，當水流開關(guān)22斷開或所述水位開關(guān)斷開或廢水槽26里水溫低于設(shè)定值，且水箱13水溫低于設(shè)定值時，打開第一制冷截止閥171，關(guān)閉第二制冷截止閥172，此時高溫高壓的冷媒由壓縮機11流向四通閥12的接口D，從該四通閥12的接口C流出，流到水箱13內(nèi)并通過冷凝器131進行放熱降溫使蓄水槽132內(nèi)的水升溫，放熱降溫后的冷媒從該冷凝器131流向過冷換熱器14中第一換熱管141的接口a，并通過該第一換熱管141進行放熱過冷，放熱過冷后的冷媒從第一換熱管141的接口b流到儲液罐15內(nèi)，接著由該儲液罐15經(jīng)第一制冷截止閥171和廢水換熱器16流到第二節(jié)流部件182進行節(jié)流，節(jié)流后的冷媒流到空氣換熱器19內(nèi)進行吸熱蒸發(fā)，吸熱蒸發(fā)后的冷媒流向四通閥12的接口E，再從該四通閥12的接口S流回壓縮機11，完成系統(tǒng)用空氣低品位熱能制熱水功能。

參見附圖2或附圖3所示的水路系統(tǒng)，此時水路系統(tǒng)進行用自來水過冷功能，當洗浴時，水流開關(guān)22打開，自來水從進水口21進入并通過該水流開關(guān)22，接著從第一換熱器14中的第二換熱管142的接口c進入該第二換熱管142內(nèi)，并吸收冷媒于第一換熱管141釋放的熱量，吸熱后的自來水從第二換熱管142的接口d流出，分別流向第二水路截止閥232與第三水路截止閥233，一部分自來水經(jīng)第二水路截止閥232流到水箱13的蓄水槽132推動該蓄水槽132內(nèi)原有的熱水流向第一水路截止閥231，再流到噴淋系統(tǒng)251，另一部分流到第三水路截止閥233的自來水，也經(jīng)該第三水路截止閥233流向噴淋系統(tǒng)251，并與蓄水槽132的熱水混合用于調(diào)節(jié)混合后的水溫，從噴淋系統(tǒng)251噴出的熱水經(jīng)使用后進入廢水槽26內(nèi)，在該廢水槽26內(nèi)經(jīng)過廢水換熱器16吸熱后排到第四水路截止閥234，再流到排水口27排出，完成系統(tǒng)用自來水過冷功能。

本實施例回收系統(tǒng)的功能實施的原理為：

多熱源制熱原理，該回收系統(tǒng)在廢水槽26里設(shè)有廢水換熱器16，用來吸收廢水廢熱制熱水；回收系統(tǒng)還設(shè)有空氣換熱器19，用來吸收空氣里低品位熱量來制熱水，使該廢熱回收系統(tǒng)能吸收多種熱源進行制熱水。

制冷系統(tǒng)過冷原理：在制熱過程中，隨著水箱13水溫升高，制冷系統(tǒng)冷凝溫度跟著升高，導致制熱量和能效比下降。該發(fā)明將洗浴用的自來水與水箱13冷凝器131出口冷媒進行熱交換，冷媒再次放熱降溫，降低冷媒冷凝溫度，提高冷媒進入換熱器前的過冷度，從而提高制熱量和能效比。

制冷系統(tǒng)吸收廢水廢熱制熱水功能：回收系統(tǒng)在自來水進水流路上設(shè)有水流開關(guān)22，在廢水槽26里設(shè)有感溫探頭和水位開關(guān)，洗浴時水流開關(guān)22閉合，當廢水槽26廢水達到設(shè)定值時，水位開關(guān)閉合。當廢水槽26里水溫達到設(shè)定值且大于室外環(huán)境溫度，水箱13溫度低于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)的廢水換熱器16吸收廢水槽26里廢水的熱量來制熱水；當廢水槽26水溫降到設(shè)定值或水箱13溫度達到設(shè)定值，或者水位開關(guān)斷開時，制冷系統(tǒng)停止運行，以防廢水槽26溫度過低凍壞廢水換熱器16。

制冷系統(tǒng)吸收空氣熱量制熱水功能：當廢水槽26和水箱13溫度低于設(shè)定值或水位開關(guān)斷開時，系統(tǒng)停止廢水換熱器16吸收廢水廢熱制熱水，轉(zhuǎn)通過空氣換熱器19吸收空氣熱量制熱水。當水箱13溫度達到設(shè)定值，制冷系統(tǒng)停止運行；當廢水槽26溫度大于設(shè)定值且大于室外環(huán)境溫度，水位開關(guān)閉合，水箱13溫度低于設(shè)定值時，系統(tǒng)停止空氣換熱器19制熱水，轉(zhuǎn)到廢水換熱器16制熱水。

上述僅為本發(fā)明闡述該廢熱回收系統(tǒng)的組成形式、功能原理和部分功能實施，不限于結(jié)構(gòu)、流路和能源種類的改變，凡是與本發(fā)明共同利用自來水進行過冷，串聯(lián)換熱器來制熱的方式方法，均在本申請的保護范圍內(nèi)。