[发明专利]热泵清水流量与废水流量一比一的废热利用方法

说明书

本发明涉及废热水热量回收与循环利用领域，公开了一种热泵清水流量与废水流量一比一的废热利用方法，热泵的废水排放管道和清水排放管道上分别安装一套流量PID控制系统，通过PLC或工控电脑依据设定的清水需求温度和清水实际排放温度运算后输出控制，同步调节清水与废水流量(二者设定值始终相同)，直到清水加热温度或废水排放温度达到设定值。本方法在对洗浴废水废热回收与热水制取时，可以使得清水流量与废水流量与为1：1，保证热水的循环不间断供应。同时，在保持达到T0的前提下，系统自主调节T0′，获得了较高的能效比；在废水初始温度或T1极低等极端工况下，自动将T0′调至最低值5℃，从废水中“超额”回收热能，使废水热能利用率最大化。

技术领域

本发明涉及废热水热量回收与循环利用领域，特别涉及一种热泵清水流量与废水流量一比一的废热利用方法。

背景技术

在用户的洗浴过程中会产生大量33℃～36℃的废热水，通常对于这些废热水中的热量的回收大多是采用水源热泵来实现，传统的水源热泵，为了稳定运行和保证效率，蒸发器的进出口温差不会设计的太高，所以废热水温降较小，废热水热量回收不彻底、废水的排放温度较高，且清水流量与废水流量比通常为0.6～0.7，系统产水量少、热回收率低，而要想保证热水供应，还必须使用电加热或空气源热泵辅助设备，导致安装与使用都极不方便，严重限制了洗浴热水的热能回收产品的普及推广与使用。

为了克服上述缺陷，本申请人在2018年3月26日提交了申请号为2018102542474、名称为热泵废热双路三级梯级利用热水装置及其控制方法的发明专利申请，该专利中提到，在清水流量、废水流量均在2.8T/h的情况下，能实现废水最低4℃低温排放，即不仅废热水中花费能源成本加热的热量被全部回收了，而且自来水中自身的一部分热量也被“超额”回收了，更为重要的是，在前述“超额”回收的基础上，实现了清水流量与废水流量1：1，相比普通水源热泵或有前置换热器的水源热泵，能够实现热水用量与产量的动态平衡，只要有启动热水，就能保证后续热水的循环不间断供应，且循环供应的热水温度始终与启动热水的温度保持一致，产品能效比与制热能力都有显著提升，极大提升产品性价比和适应性，为降低用户能源成本和我国节能减排事业作出重要贡献。

但是在具体的应用中，想要实现热水用量与产量的动态平衡，保证清水流量与废水流量1：1并不简单，本申请中就提供一种能够保证清水流量与废水流量1：1的控制方法。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种热泵清水流量与废水流量一比一的废热利用方法，能够有效保证热泵的清水流量与废水流量为1：1，并根据不同工况，系统自主调节废水排放温度，使得夏季高、春秋季略低、冬季最低，获得了较高的能效比。而在洗浴废水温度极低或自来水温度极低等极端不利的工况下，则自动将废水出水温度调至最低值5℃，从废水中“超额”回收热能，使废水热能利用率最大化。本方法实现清水流量与废水流量的1比1，保证了热水的循环不间断供应，同时还实现了节能最大化、废水热能利用率最大化，三者有机统一，自动应对不同季节、不同工况，实现了节能且高效的热水循环不间断供应，节能环保。

技术方案：本发明提供了一种热泵清水流量与废水流量一比一的废热利用方法，所述热泵具有清水排水管和废水排水管，所述清水排水管上依次设置清水温度传感器、清水流量计和清水流量调节阀，清水流量计和清水流量调节阀均与清水PID控制器信号连接；所述废水排水管上依次设置废水温度传感器、废水流量计和废水流量调节阀，废水流量计和废水流量调节阀均与废水PID控制器信号连接；所述清水温度传感器、废水温度传感器、清水PID控制器和废水PID控制器均与PLC或工控电脑连接；

包括以下步骤：

S1：在所述PLC或工控电脑中将所述热泵的初始清水流量和初始废水流量设定为能够保证所述热泵安全运行的安全流量Q_安全，并将所述安全流量Q_安全同时下发给所述清水PID控制器和所述废水PID控制器；