城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，主要用于實現(xiàn)城市污水的熱能和地源熱能的雙向使用，同時使過剩的污水熱能儲存于土壤中。污水熱能及地源熱能的相互作用實現(xiàn)了一種新型持續(xù)性能源供應系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)是一種新型污水換熱系統(tǒng)，包括熱交換器、供熱系統(tǒng)、供熱回路、熱用戶、污水管道、排污池。本發(fā)明專利技術(shù)大幅度提高了城市污水換熱系統(tǒng)的使用壽命，簡化了安裝程序，提高了能源利用率，減少城市二氧化碳排放，保護城市水資源。本發(fā)明專利技術(shù)研發(fā)一種輕量化污水換熱系統(tǒng)，節(jié)能減排，綠色環(huán)保無污染。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，特別涉及快速連接高耐腐蝕性高壽命管道污水換熱裝置。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國乃至全世界總耗能逐年增加，大量的消耗化石燃料帶來嚴重的環(huán)境污染問題，能源缺乏和環(huán)境污染問題已成為當今世界的一重要課題。因此，清潔可再生能源的利用及大力開發(fā)成為發(fā)展的趨勢，也是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要途徑。熱泵技術(shù)，特別是將城市污水熱能作為低品位熱源/冷源進行供熱/供冷的污水源熱泵技術(shù)成為實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的有效途徑之一，并且越來越受到世界各國的關(guān)注。現(xiàn)有的污水源熱泵技術(shù)使用壽命短，氣密性差，安轉(zhuǎn)固定復雜，缺少靈活性，抗化學腐蝕能力較弱，對污水水質(zhì)要求較高。在以往的研究中有一些熱泵系統(tǒng)加入污水過濾裝置并利用過濾后的污水直接與制冷劑換熱的方法，但是該方法中的過濾裝置往往要消耗大量的電能等能源，同時過濾效果也不甚理想，很難達到直接式污水換熱器對污水的水質(zhì)要求，因此開發(fā)一種可直接與原生污水換熱的換熱裝置是減少能耗，提高熱泵熱效率的有效途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，使城市污水與地源熱能的同步利用，實現(xiàn)一種可持續(xù)性新能源供應方式。本專利技術(shù)實現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下：一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，包括熱交換管道、供熱系統(tǒng)、熱泵、污水提供用戶，熱用戶、污水管道以及排污池，其中熱交換管道包括污水輸送管和污水輸送管外緣纏繞的換熱管，換熱管內(nèi)為清水，污水提供用戶提供的具有10-20℃溫度的污水通過交換管道中的污水輸送管匯集，匯集后的污水至排污池，，清水通過換熱管連接至供熱系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的熱泵，熱泵將清水輸送到供熱系統(tǒng)進行加熱，加熱至60-90℃，通過管道，將60-90℃的清水輸送中熱用戶。而且，所述的供熱系統(tǒng)包含了熱泵、鍋爐、熱電廠，并將熱能儲存與儲熱罐中，利用熱電廠將清水加熱。而且，所述熱交換管道的結(jié)構(gòu)為：包括污水輸送管和循環(huán)換熱管，所述循環(huán)換熱管同軸間隔螺旋纏繞固裝于污水輸送管外緣，其中污水輸送管的兩端分別制有連接口，污水輸送管為金屬制導熱管，污水輸送管內(nèi)壁同軸制有保溫層，保溫層內(nèi)壁同軸制有污水輸送層，在循環(huán)換熱管的兩端分別制有清水輸出管和輸入管。而且，所述的輸送管和輸出管的材料為耐熱型交聯(lián)聚烯烴。而且，所述輸送層的主要材料是高密度聚乙烯。而且，所述保溫層的主要材料是硬泡沫。而且，所述污水輸送管和循環(huán)換熱管的主要材料是不銹鋼。而且，在所述輸出管和輸入管上制有連接閥。本專利技術(shù)的有益效果如下：1、本申請供的一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)壽命可達50年，換熱系統(tǒng)中克拉管的應用帶入了最尖端的焊接方式減少了壓力的損失，實現(xiàn)了無滲透是水循環(huán)系統(tǒng)。污水的循環(huán)性實現(xiàn)了不間斷能源供應(如風能和水能)，實現(xiàn)了城市污水熱能和地源熱能的升級利用。2、本專利技術(shù)節(jié)省高達50％城市一次能源(如電能，熱能)，減少25％-50％的二氧化碳排放，減少熱水供熱所產(chǎn)生的負荷。3、本申請的連接裝置為便捷安裝，降低了安裝難度，更換部件靈活，整個系統(tǒng)具有優(yōu)良的抗化學腐蝕性，該系統(tǒng)是一種輕量化綠色環(huán)保產(chǎn)品。4、本申請的熱交換管道的污水管具有多層結(jié)構(gòu)，所述的管道換熱管道的輸送層的主要材料是高密度聚乙烯，承壓層的主要材料是聚丙烯，加熱層的主要材料是不銹鋼，保溫層的主要材料是硬泡沫，能夠達到承重、保溫和傳熱的目的，解決了現(xiàn)有的管道的諸多問題。附圖說明圖1為配合式換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為熱交換管道的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本專利技術(shù)作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本專利技術(shù)的保護范圍。一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，如圖1所示，包括熱交換管道5、供熱系統(tǒng)4、熱泵6、熱電廠7、污水提供用戶1，熱用戶2、3、污水管道9、排污池8，清水管道10，其中熱交換管道包括污水輸送管和污水輸送管外緣纏繞的換熱管10，換熱管內(nèi)為可使用的水(下稱清水)，污水提供用戶提供的具有10-20℃溫度的污水通過交換管道中的污水輸送管匯集，匯集后的污水至排污池，后續(xù)處理合格，直接排放至外部環(huán)境中。清水通過換熱管連接至供熱系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的熱泵，熱泵將清水輸送到供熱系統(tǒng)進行加熱，加熱至80℃左右，通過管道，將80℃左右的清水輸送中熱用戶。所述的供熱系統(tǒng)包含了熱泵、鍋爐、熱電廠，并將熱能儲存與儲熱罐中，可以利用熱電廠將清水加熱。所述的供熱回路連接供熱系統(tǒng)和熱用戶，最高耐熱溫度為90度，供熱回路所采用管材材料為：耐熱型交聯(lián)聚烯烴。所述的熱用戶(暖氣和洗澡用水)將熱能直接用于用戶不同方式的使用，并將使用完的生活污水排放至污水管道中。所述的排污管道端口處設(shè)有過濾裝置，將過濾出的雜質(zhì)排放至排污池中。所述熱交換管道的結(jié)構(gòu)為：包括污水輸送管(1-8、1-6)和循環(huán)換熱管1-7(也是圖1中10)，所述循環(huán)換熱管同軸間隔螺旋纏繞固裝于污水輸送管外緣，可以通過焊接等方式固定，其中污水輸送管的兩端分別制有連接口1-1和1-9，用于污水輸送管端部同軸密封連接，污水輸送管為金屬制導熱管，污水輸送管內(nèi)壁同軸制有保溫層1-5，保溫層內(nèi)壁同軸制有污水輸送層1-4，在循環(huán)換熱管的兩端分別制有清水輸出管1-10和輸入管1-2。所述的輸送管和輸出管的材料為耐熱型交聯(lián)聚烯烴。所述輸送層的主要材料是高密度聚乙烯，保溫層的主要材料是硬泡沫，污水輸送管和循環(huán)換熱管的主要材料是不銹鋼。在輸出管和輸入管上制有連接閥，用于連接熱泵。熱泵在運行狀態(tài)時，污水輸送管的污水對循環(huán)換熱管內(nèi)的清水1-3進行直接加熱，并對土壤進行間接加熱。當熱泵在停止狀態(tài)時，主管內(nèi)的污水間接的將能量儲存于土壤中。焊接方式為熱循環(huán)回路。連接閥為家用連接快速連接，其材料為不銹鋼。所述的熱交換管道可以定制長度，交換器設(shè)有子母口，其連接方式為熱熔快速連接。換熱器原理：Q總＝Q土壤+Q空氣+Q污水本申請?zhí)峁┑呐浜鲜綋Q熱系統(tǒng)的換熱過程如下：1、污水與鋪設(shè)周圍的土壤中的不間斷的將熱量交換到生活用水中，將熱量輸送到供熱系統(tǒng)中的熱泵。2、鍋爐中的熱和熱電廠產(chǎn)生的熱能加上通過城市污水熱交換產(chǎn)生的熱能儲存于儲熱罐中。熱能由儲熱罐進行輸送，整個鍋爐、熱泵、熱電廠、儲熱罐組成供熱系統(tǒng)。3、儲熱罐中的熱能流經(jīng)供熱回路(水溫80度)進入熱用戶，使用方式大多如取暖，生活熱水及生活用水。4、熱用戶使用完的生活污水排入污水管道(溫度10-20度)，污水再次進入熱交換裝置。5、污水管道段末設(shè)置排污池，用于排除污水中的雜質(zhì)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，其特征在于：包括熱交換管道、供熱系統(tǒng)、熱泵、污水提供用戶，熱用戶、污水管道以及排污池，其中熱交換管道包括污水輸送管和污水輸送管外緣纏繞的換熱管，換熱管內(nèi)為清水，污水提供用戶提供的具有10?20℃溫度的污水通過交換管道中的污水輸送管匯集，匯集后的污水至排污池，，清水通過換熱管連接至供熱系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的熱泵，熱泵將清水輸送到供熱系統(tǒng)進行加熱，加熱至60?90℃，通過管道，將60?90℃的清水輸送中熱用戶。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，其特征在于：包括熱交換管道、供熱系統(tǒng)、熱泵、污水提供用戶，熱用戶、污水管道以及排污池，其中熱交換管道包括污水輸送管和污水輸送管外緣纏繞的換熱管，換熱管內(nèi)為清水，污水提供用戶提供的具有10-20℃溫度的污水通過交換管道中的污水輸送管匯集，匯集后的污水至排污池，，清水通過換熱管連接至供熱系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的熱泵，熱泵將清水輸送到供熱系統(tǒng)進行加熱，加熱至60-90℃，通過管道，將60-90℃的清水輸送中熱用戶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述的供熱系統(tǒng)包含了熱泵、鍋爐、熱電廠，并將熱能儲存與儲熱罐中，利用熱電廠將清水加熱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水與城市地源配合式換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述熱交換管道的結(jié)構(gòu)為：包括污水輸送管和循環(huán)換熱管，所述循環(huán)換熱管同軸間隔螺旋纏繞固裝于污水輸送管外緣，其中污水輸送管的兩端分別制有連接口，污水輸送管為金屬制導熱管，污水輸送管內(nèi)壁同軸制有保溫層，保溫層內(nèi)壁同軸制...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙通，伯恩哈德，孔海德，劉諫，趙玉河，
申請(專利權(quán))人：河北旺源管業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河北;13