CN102538508A

CN102538508A - 一种对掺混使用前冷水预热的热回收装置

Info

Publication number: CN102538508A
Application number: CN2012100385274A
Authority: CN
Inventors: 张腾飞; 沈润霖; 王树刚
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明涉及一种对掺混使用前冷水预热的热回收装置，属于民用建筑节能领域。其特征是由带保温层的集水装置、螺旋盘管换热器、废热水进水管、废热水排水管、等部件组成。热水下进上出的溢流结构和螺旋盘管换热器的使用使本装置能够储存足够的热水量，且单位体积内具有很高的换热面积，结构紧凑，能够方便对各种分散的洗手盆等设备进行改造。通过对排出的热水进行热回收来预热冷水，预热后的冷水直接送到供水处与热水器加热后的热水掺混使用，相比将预热后的冷水送入加热器再加热的方式，此方式减少了热回收过程中的损失，更高效地利用了低品位热能。

Description

一种对掺混使用前冷水预热的热回收装置

技术领域

本发明属于民用建筑节能领域，涉及一种对掺混前冷水预热的热回收装置。

背景技术

近年来，家庭能耗不断增加，家用热水所需要的能源消耗占有很大比例。余热回收方面已有大量的研究利用，但适用于民用建筑的分散型余热回收装置并不多。例如，供应热水的洗手盆在使用后，其排入下水道的热水所携带的热量没有被充分利用。

目前，国内和国外的热回收设计大多集中于工业，或者只是考虑对热水器的补水进行预热，又或者因装置太过庞大并没有有效应用于分散的洗手盆等。例如，王新祥等人设计的废水余热回收装置(200620094827.4)，是将预热后的冷水直接送入加热器。事实上，冷热水掺混使用，这个过程本身就是一种高品位能源转化为低品位能源的过程，且掺混冷热水温差越大，损失越大。上述装置没有考虑到这一点，而将预热后的水送入到加热器通过加热具有了更高品位的能源，然后再供给到用水处与冷水掺混使用，能源品位变低。从另一个方式理解这种浪费，生产温度高的热水是比生产温度低的热水效率低的，温度越高意味着在产生和传输的过程中辐射、对流损失越高，效率也就越低。另外，上述装置不够简易紧凑，没有与实际很好的结合。为了改进上述装置，设计出了一种简易的余热回收贮藏装置，方便对现有的设备改造，能够广泛的应用于各种分散的洗手盆、浴缸等以对掺混使用前的冷水进行预热。

发明内容

本发明提供了一种利用排水余热对掺混使用前冷水进行预热的热回收装置。

本装置的技术方案如下：

该装置包括带保温层的集水装置、螺旋盘管换热器、废热水进水管、废热水排水管，集水装置内安放有一个螺旋盘管换热器，螺旋盘管换热器的上端与自来水管(冷水管)连接，接入冷水；螺旋盘管换热器的下端与用户用水管相连，冷水通过螺旋盘管换热器被预热后不经过加热器直接与用户用水管相连；废热水进水管从集水装置上端插入、管口靠近集水装置的底部，废热水排水管从集水装置的下端引入，管口靠近集水装置的顶部。

洗手盆排出的热水不会立即进入下水道而会通过废热水进水管暂时存储在集水器中，当集水装置内的水位高到一定程度，废热水从排水管排出。本装置是一个类似存水弯的结构，同样也会起到水封的作用，与存水弯不同的是本设计具有足够大的热水存储空间。螺旋盘管是一种单位体积内具有很大换热面积的换热器，用在此处可以使本申请结构更加紧凑。又因为逆流换热效率比顺流换热效率高，集水装置中热水总体流动趋势是从下往上，所以在连接冷水管时保证冷水上进下出。考虑到进一步加强流体的扰动，可以将传热面做成波纹状以及在集水器内壁安放一些钉状物来增加扰动，减少换热死角。

本申请的效果和益处是：该装置简易、节能、适用范围广，不需要附加的能量进行驱动，因为废热水的流动可以由自身重力驱动，冷水的流动可以由水静压力驱动。预热后的冷水不需要通过加热器，可以直接用来与热水混合使用，减少了中间过程的损耗。另外，螺旋管式换热器使得该装置单位体积具有很大的换热面积，本装置也可以贮存较多的废热水和预热后的冷水。

附图说明

图1是本发明安装在洗手盆时的结构示意图。

图2是本发明安装在洗手盆时前视图。

图中：1带保温层的集水装置；2螺旋盘管换热器；3废热水进水管；4废热水排水管；5自来水管；6用户用水管；7水龙头；8热水供水阀门；9冷水供水阀门。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本申请在洗手盆上的利用

如图1所示，采用热水下进上出、冷水上进下出的方法。选择圆柱体容器作为集水装置，顶盖可以打开，方便以后清理杂质。集水装置顶部开一个圆孔，使废热水进水管插入其中，管口靠近集水装置的底部。集水装置底部开一个圆孔，使废热水排水管从此处引入，管口靠近集水装置顶部。废热水进水管的上端与洗手盆的排水管通过管箍相连，废热水排水管的下端通过管箍与最终的排水管相连。于是，洗手盆用完的热水由废热水进水管进入到集水装置中，随着收集到的热水量的增加，水位会缓慢上升到与废热水排水管口齐平的位置，然后溢出，最终通过排水管进入下水道，所以集水装置腔体内总可以保持一个恒定的热水量。为了防止热量损失，在集水装置外部包裹一层保温材料。将螺旋盘管换热器安放到集水装置中，螺旋盘管换热器的两端通过集水装置的侧面开孔与外部相连，自来水管供应的新鲜冷水由上端进入螺旋盘管换热器，与集水装置腔体内的热水进行逆流换热，被预热后从螺旋盘管换热器下端送出，送出的水在水龙头处与热水器供应的热水掺混后使用。整个热回收装置是用吊架安装在洗手盆的下方的。

如图2所示，预热后的冷水经过冷水供水阀门9送到用水处，热水器加热后的热水通过热水供水阀门8送到用水处，通过水龙头的调节改变冷热水的比例就可以得到温度适合的水。为使热量得到充分的交换，在集水装置的内壁上可以装上一些钉状物来增加扰动、增强换热、减少换热的死角。另外，水管与集水装置的结合处，可利用沥青油膏、聚氯乙烯胶泥等材料进行嵌缝填充，以防止漏水。

Claims

1.一种对掺混使用前冷水预热的热回收装置，包括带保温层的集水装置(1)、螺旋盘管换热器(2)、废热水进水管(3)和废热水排水管(4)；其特征在于集水装置内安放有一个螺旋盘管换热器，废热水进水管从集水装置上端插入、直至管口靠近集水装置的底部，废热水排水管从集水装置下端引出，管口靠近集水装置的顶部，螺旋盘管换热器的两端分别与市政自来水管网及用水处相连，预热后的冷水出水管不经过加热器直接与用水处相连。