CN207247327U - 适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，包括综合管廊廊体、污水管道、能源站、地埋管、污水换热器、热泵机组、分水器和集水器，分水器用于将热泵机组的热交换介质通过地埋管供水干管分别输送给各段地埋管、以及将热泵机组的热交换介质输送给污水换热器，集水器用于收集地埋管回水干管和污水换热器的热交换介质后汇聚并输送入热泵机组，热泵机组的用户供水口连接客户使用端；本实用新型综合回收管廊内污水以及管廊周围岩土的热量，这些热量经热泵机组提升后作为周围建筑空调系统的冷热源或者生活热水使用，有效节省能源，保护环境，该系统只占用管廊内设置的能源站空间，不影响管线的正常布置、运行和维护工作。
Description
技术领域
本实用新型属于地热利用系统技术领域，特别涉及一种适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统。
背景技术
城市地下管线综合管廊是指设置于地面下可容纳包括通讯、电力、燃气、供水、排水、供热等两种以上的公共设施管线，并拥有完备的排水、照明、通讯、监控等设施功能的地下箱涵隧道。它是为避免马路重复开挖，减少城市视觉污染，保护城市市容环境，提高城市能源供给，确保城市安全运转而产生的新兴市政基础设施。随着综合管廊在全国范围内的迅速推广，国务院编制的综合管廊设计指导意见要求尽量将所有管线纳入综合管廊。因此污水管道会逐渐纳入到综合管廊廊中。不同于其他类型的管道，管廊内的污水管道本身含有大量的热量，简单排掉会造成很大的能源浪费，因此应该加以合理有效地利用。
现有的水源热泵系统，主要提取的是地表水和浅层地下水的热量作为其冷热源，而未利用过综合管廊污水管道的热量，这部分能量仍待开发利用。现有的综合管廊地热系统，是将地埋管埋置在管廊四周墙壁内吸收周围岩土的热量，而对于管廊内的污水管道的热量无法提取利用。
综上所述，我们需要一种热能回收利用系统，这种系统既可以回收管廊内污水管道的废热，又可以结合综合管廊地热系统的技术，吸收利用管廊周围岩土的热量。
实用新型内容
为解决上述污水热量有效回收问题，本实用新型提出一种适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统。该系统可更全面地回收综合管廊内的热量，并利用热泵将热量提升后供应给附近建筑作为空调系统冷热源或者生活热水，可达到节能减排的作用。
为达到上述目的，本实用新型技术方案如下：
一种适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，包括综合管廊廊体、综合管廊廊体内延伸的污水管道，综合管廊廊体内设置能源站和地埋管，所述能源站内设置有污水换热器、热泵机组、分水器和集水器，所述地埋管沿综合管廊廊体长度方向分成多段，每段之间相互不连通，每段地埋管分别连接地埋管回水干管和地埋管供水干管，热泵机组和污水换热器之间设有分水器和集水器，分水器用于将热泵机组的热交换介质通过地埋管供水干管分别输送给各段地埋管、以及将热泵机组的热交换介质输送给污水换热器，热泵机组的出口通过管道连接分水器的入口，分水器的第一出口连接地埋管供水干管的入口，分水器的第二出口连接污水换热器的热交换介质入口；集水器用于收集地埋管回水干管和污水换热器的热交换介质后汇集并输送入热泵机组，集水器的第一入口通过管道连接地埋管回水干管的出口，集水器的第二入口通过管道连接污水换热器的热交换介质出口，集水器的出口通过管道连接热泵机组的入口；污水管道的污水出口连接污水换热器的污水进水口，污水换热器的污水出水口连接至污水管道的污水回口，热泵机组上设有用户供水口、用户回水口，热泵机组的用户供水口通过用户供水管道连接客户使用端，客户使用端通过用户回水管道连接热泵机组的用户回水口。
作为优选方式，所述能源站是在综合管廊廊体内设置的收集污水废热和浅地层热能的站点，在综合管廊廊体内等距设置能源站，能源站靠近污水管道一侧。
作为优选方式，所述客户使用端为空调系统或生活热水系统。
作为优选方式，所述热交换介质为水。
作为优选方式，所述每段地埋管布置成S型或者U型。
作为优选方式，所述地埋管为HDPE管。
本实用新型的工作原理为：污水管道的污水流经能源站，污水管道的污水进入污水换热器与热交换介质进行换热，污水从污水换热器出来后回到污水管道并回到综合管廊里；地埋管布置在管廊四壁内，沿着管廊的长度方向分段布置，吸收管廊周围岩土的热量，每段地埋管分别连接地埋管回水干管，最后地埋管回水干管通至能源站内的集水器。集水器用于收集地埋管回水干管和污水换热器的热交换介质后汇集并输送入热泵机组，在热泵机组内进行热量提升后与附近建筑用户相连作为其空调系统冷热源或者生活热水使用，与客户端进行热交换后的的介质回到热泵机组，分水器用于将热泵机组的热交换介质通过地埋管供水干管分别输送给各段地埋管、以及将热泵机组的热交换介质输送给污水换热器，能源站的大小、位置及其之间的距离要根据具体综合管廊的类型、污水管道管径、所在城市的气候条件、周围用热密度等因素确定。
本实用新型的有益效果为：本实用新型通过建立能源站的方式综合回收管廊内污水以及管廊周围岩土的热量，这些热量经热泵机组提升后作为周围建筑空调系统的冷热源或者生活热水，有效节省能源，保护环境。该系统只占用管廊内设置的能源站空间，不影响管线的正常布置、运行和维护工作。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的管道分布示意图；
其中，1为综合管廊廊体；2为能源站；3为污水管道；4为地埋管；5为地埋管供水干管；6为地埋管回水干管；7为污水换热器；8为热泵机组；9为分水器；10为集水器；110为用户供水管道，111为用户回水管道。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
一种适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，包括综合管廊廊体1、综合管廊廊体1内延伸的污水管道3，综合管廊廊体1内设置能源站2和地埋管4，所述能源站2内设置有污水换热器7、热泵机组8、分水器9和集水器10，所述地埋管4沿综合管廊廊体1长度方向分成多段，每段之间相互不连通，每段地埋管分别连接地埋管回水干管6和地埋管供水干管5，热泵机组8和污水换热器7之间设有分水器9和集水器10，分水器9用于将热泵机组8的热交换介质通过地埋管供水干管5分别输送给各段地埋管4、以及将热泵机组8的热交换介质输送给污水换热器7，热泵机组8的出口通过管道连接分水器9的入口，分水器9的第一出口连接地埋管供水干管5的入口，分水器9的第二出口连接污水换热器7的热交换介质入口；集水器10用于收集地埋管回水干管6和污水换热器7的热交换介质后汇集并输送入热泵机组8，集水器10的第一入口通过管道连接地埋管回水干管6的出口，集水器10的第二入口通过管道连接污水换热器7的热交换介质出口，集水器10的出口通过管道连接热泵机组8的入口；污水管道3的污水出口连接污水换热器7的污水进水口，污水换热器7的污水出水口连接至污水管道3的污水回口，热泵机组8上设有用户供水口、用户回水口，热泵机组8的用户供水口通过用户供水管道110连接客户使用端，客户使用端通过用户回水管道111连接热泵机组8的用户回水口。
具体的，所述能源站是在综合管廊廊体内设置的收集污水废热和浅地层热能的站点，在综合管廊廊体1内等距设置能源站2，能源站2靠近污水管道一侧，也可以不等距设置。
具体的，所述客户使用端为空调系统或生活热水系统。
具体的，所述热交换介质为水。
具体的，所述每段地埋管布置成S型或者U型。
具体的，所述地埋管为HDPE管。
本实施例的工作原理为：污水管道3的污水流经能源站，污水管道的污水进入污水换热器与热交换介质进行换热，污水从污水换热器出来后回到污水管道并回到综合管廊里；地埋管布置在管廊四壁内，沿着管廊的长度方向分段布置，吸收管廊周围岩土的热量，每段地埋管分别连接地埋管回水干管6，最后地埋管回水干管6通至能源站内的集水器10。集水器10用于收集地埋管回水干管6和污水换热器7的热交换介质后汇集并输送入热泵机组8，在热泵机组内进行热量提升后与附近建筑用户相连作为其空调系统冷热源或者生活热水使用，与客户端进行热交换后的介质回到热泵机组，分水器9用于将热泵机组8的热交换介质通过地埋管供水干管5分别输送给各段地埋管4、以及将热泵机组8的热交换介质输送给污水换热器7，能源站的大小、位置及其之间的距离要根据具体综合管廊的类型、污水管道管径、所在城市的气候条件、周围用热密度等因素确定。
此外，能源站内不一定非要采用设置污水换热器和热泵机组这种一机一泵的间接式系统，也可以视具体情况和未来技术发展情况，采用污水直接接入热泵机组进行换热的直接式系统。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，其特征在于：包括综合管廊廊体(1)、综合管廊廊体(1)内延伸的污水管道(3)，综合管廊廊体(1)内设置能源站(2)和地埋管(4)，所述能源站(2)内设置有污水换热器(7)、热泵机组(8)、分水器(9)和集水器(10)，所述地埋管(4)沿综合管廊廊体(1)长度方向分成多段，每段之间相互不连通，每段地埋管分别连接地埋管回水干管(6)和地埋管供水干管(5)，热泵机组(8)和污水换热器(7)之间设有分水器(9)和集水器(10)，分水器(9)用于将热泵机组(8)的热交换介质通过地埋管供水干管(5)分别输送给各段地埋管(4)、以及将热泵机组(8)的热交换介质输送给污水换热器(7)，热泵机组(8)的出口通过管道连接分水器(9)的入口，分水器(9)的第一出口连接地埋管供水干管(5)的入口，分水器(9)的第二出口连接污水换热器(7)的热交换介质入口；集水器(10)用于收集地埋管回水干管(6)和污水换热器(7)的热交换介质后汇集并输送入热泵机组(8)，集水器(10)的第一入口通过管道连接地埋管回水干管(6)的出口，集水器(10)的第二入口通过管道连接污水换热器(7)的热交换介质出口，集水器(10)的出口通过管道连接热泵机组(8)的入口；污水管道(3)的污水出口连接污水换热器(7)的污水进水口，污水换热器(7)的污水出水口连接至污水管道(3)的污水回口，热泵机组(8)上设有用户供水口、用户回水口，热泵机组(8)的用户供水口通过用户供水管道(110)连接客户使用端，客户使用端通过用户回水管道(111)连接热泵机组(8)的用户回水口。
2.根据权利要求1所述的适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，其特征在于：所述能源站是在综合管廊廊体内设置的收集污水废热和浅地层热能的站点，在综合管廊廊体(1)内等距设置能源站(2)，能源站(2)靠近污水管道一侧。
3.根据权利要求1所述的适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，其特征在于：所述客户使用端为空调系统或生活热水系统。
4.根据权利要求1所述的适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，其特征在于：所述热交换介质为水。
5.根据权利要求1所述的适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，其特征在于：所述每段地埋管布置成S型或者U型。
6.根据权利要求1所述的适用于综合管廊的污水废热和浅地层热能综合利用系统，其特征在于：所述地埋管为HDPE管。
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| CN110173930A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-27 | 赵通 | 具有监测功能的管道换热系统 |
| CN110207424A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-09-06 | 四川协成电力工程设计有限公司 | 一种墙形能源站及其建造方法 |
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