專利名稱：熱水鍋爐以廢能為源的方法與裝置的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明公開一種方法和裝置，即用循環(huán)提取廢熱水中的熱量，又保留可提取空氣熱量的裝置，用高于其它熱泵的效率制取生活熱水的方法。尤其是由無能耗集熱器、水氣二用熱泵組成的裝置。
背景技術(shù)：
目前澡堂、沐浴房以及居民小區(qū)所用之生活熱水大都還是用煤、油、氣、電加熱而得，太陽能雖好但受天氣干擾大，冬天、陰天使用有限止。目前較為先進(jìn)的做法是用空氣、地下水中所含的低品位熱能作源，通過熱泵(分水源性、氣源性二種)的工作把熱量泵入水箱。該技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)70年代石油危機(jī)后興起，近幾年在先進(jìn)國家以百倍的速度發(fā)展著。它的先進(jìn)性有二第一是加熱生活熱水的熱量只有1/4來自電能轉(zhuǎn)變的焦耳熱，另外3/4來自冷卻空氣或地下水而得到的能量。這種被稱為廢能的低品位能量用之不竭、取之不盡，既節(jié)能又很環(huán)保、安全，可以預(yù)見該技術(shù)與太陽能技術(shù)互為補(bǔ)充，將成為未來解決生活熱水的主要手段。
它的第二個(gè)先進(jìn)性是社會(huì)效益，在于避免了常見的“熱短路”式的浪費(fèi)。以前人們生活中常先燒開了水保存在保溫瓶中，需要用熱水時(shí)需與冷水中和以調(diào)至40-50℃，這使大約50℃左右的溫差被浪費(fèi)，熱泵技術(shù)則升溫正好到40-50℃左右，直接運(yùn)用并無溫差浪費(fèi)，為整個(gè)社會(huì)節(jié)約人類生存的代價(jià)?？梢钥隙?，熱泵技術(shù)不管是社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益，都是人類持續(xù)發(fā)展所需要的開源之舉。
發(fā)明目的本發(fā)明目的是著眼節(jié)流，即回收人們用后即棄的廢熱水中的熱量，制造比上述產(chǎn)品更為高效的廢熱鍋爐。效率從上述熱泵的400％，跨上本發(fā)明600％的臺(tái)階。
發(fā)明的原理用后即棄的廢熱水帶走了人們?yōu)榈玫剿M(fèi)能量的66％左右。以淋浴房為例，設(shè)熱水為45℃，沐浴后為35℃，差為10℃，設(shè)自來水為15℃，則45-15＝30℃(10∶30＝1∶3)。我們把2/3的熱量作為廢熱水拋棄了。由于城市居民集中居住，回收這個(gè)巨大浪費(fèi)是可行的。
由于廢熱水比空氣、地下水溫度高，又因?yàn)橛枚鄤t廢多，因此廢而再提，循環(huán)加熱新一輪生活熱水，基本上熱源夠用。它使未耗熱量在循環(huán)中保存，以使生活用熱能所費(fèi)最小化，由于本發(fā)明是水氣二用熱泵，所以如果發(fā)生廢水熱源不夠(比如水箱的首次加熱)可隨時(shí)全自動(dòng)切換，取源于空氣。
發(fā)明的實(shí)施方案是讓廢熱水先經(jīng)過無能耗集熱箱，再經(jīng)過水氣二用熱泵集熱，從而制造出了可以沐浴的生活用熱水。本發(fā)明的第一步無能耗提取的方案是用傳熱效果好于金屬百倍的熱管進(jìn)行，將其二頭分別浸在廢熱水和冷清水中，被分隔的這二股水相向而流，熱量則由熱管從廢熱水傳向冷清水，由于多根熱管排成一行，廢熱水與冷清水的溫度充分交換，很快地趨于平衡，平衡后的二股水分二路送入水氣兩用熱泵。
原氣源熱泵是由與空氣大面積接觸的翅片把熱量傳向銅管的(為此用風(fēng)扇加快空氣的流通)，冷媒在管壁獲取熱量后蒸發(fā)，當(dāng)蒸氣被壓縮機(jī)壓縮成液態(tài)時(shí)放熱，從而加熱了冷清水。本發(fā)明要求原銅管適當(dāng)加粗，使截面積為A。在其內(nèi)再走截面為花瓣型，截面積為B的紫銅管，使A-B(截面)＝原銅管(截面)，在花瓣型B管中走廢熱水，B管外、A管內(nèi)走冷媒，B管內(nèi)無廢熱水時(shí)，不妨礙冷媒吸收管外翅片傳來的空氣熱，而B管內(nèi)有廢熱水時(shí)，控制器會(huì)令風(fēng)機(jī)停止工作，冷媒就從B管內(nèi)的廢熱水那里獲取熱量，這樣熱泵采熱就可以水氣二用了。
下面結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖一是本發(fā)明的工作原理圖。①是無能耗集熱箱，②是水氣二用熱泵。狀態(tài)a是需加熱的冷清水(如自來水)經(jīng)①無能耗集熱箱后成15-30℃的溫水狀態(tài)b，再經(jīng)②水氣二用熱泵后將是45℃左右的熱水狀態(tài)c，送經(jīng)各用水處用后成30℃-35℃的廢熱水狀態(tài)d，再經(jīng)集熱箱放熱降至20℃左右的狀態(tài)e，經(jīng)熱泵采熱后到排污口已是5℃-10℃的狀態(tài)f了。
圖二是本發(fā)明的裝置之一——無能耗采熱箱原理圖。集熱板①與裝有介質(zhì)的真空管②一起構(gòu)成熱管，可在工廠訂購，③是隔板。上走清水，下走廢熱水。④為不銹鋼殼體，⑤為保溫層，⑥是進(jìn)出水接口，⑦是鉚釘，熱管的根數(shù)要視流量大小而定，務(wù)必使熱量交換殆盡。
圖三是本發(fā)明裝置圖之二——水氣二用熱泵原理圖。圖3.1左下方是放熱管，3.2是它的截面圖，其中①是冷媒，受壓縮要放熱，②是盛冷媒的主銅管③是與主銅管平行焊接著的若干小紫銅管，以利傳熱給被加熱水，⑤是被加熱的冷清水，在小紫銅管里外走著吸熱，⑥是被加熱水流通的不銹鋼管，④是絕熱材料，防止散熱浪費(fèi)。圖3.1的右上方是吸熱管，3.3是它的截面圖，其中內(nèi)管⑧之所以要拉伸成截面成花瓣?duì)?，目的是擴(kuò)大熱交換面。⑧管內(nèi)走廢熱水⑩，管外則存冷媒，當(dāng)管⑧內(nèi)沒有廢熱水時(shí)，冷媒可以通過銅管⑦、翅片⑨向空氣要熱。是保溫棱套以防廢熱水熱量外傳給翅片，造成浪費(fèi)。
權(quán)利要求
1.一種廢后再提，循環(huán)利用廢熱水熱量，必要時(shí)由空氣內(nèi)能作補(bǔ)充，以廢能為主，加熱、生產(chǎn)生活熱水的方法，本發(fā)明的特征是a.主要設(shè)備為熱管組成的無能耗集熱箱水氣二用熱泵b.廢熱提取主要流程①被加熱水通過集熱箱，接受由排成一行的熱管遞來的熱量，遞出熱量的廢熱水和吸收熱量的被加熱水幾乎等溫時(shí)，各自進(jìn)入水氣二用熱泵；②由熱泵將廢熱水余熱泵入被加熱水，前者降至5～10℃時(shí)被拋，后者升至45～50℃時(shí)備用；③廢水量少時(shí)(如首次使用)轉(zhuǎn)成空氣供熱。
2.本發(fā)明水氣二用泵是氣源性熱泵改進(jìn)而成，其特征是①在吸熱部份中，接著翅片的銅管A內(nèi)，串接一根拉伸成截面為花瓣型的銅管B，B外A內(nèi)封有冷煤，吸收B內(nèi)走的廢熱水熱量，沒有廢熱水時(shí)，冷媒向A管及翅片吸收空氣熱。②在放熱部份中封有冷煤的銅管外走被加熱水，為傳熱快，平行焊著散熱小銅管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用廢熱(生活廢熱水、空氣等)為能源制造熱水的方法，可為澡堂、住宅小區(qū)等用戶提供環(huán)保型低成本的生活用熱水45～50℃，效率高出一般熱泵50％以上。先由無能耗集熱器把廢熱水中熱量遞給需加熱的冷清水，趨于平衡后，各自到達(dá)熱泵，由本發(fā)明設(shè)計(jì)的水氣二用熱泵再一步把廢水中熱量“泵”入被加熱水，前者降至5～7℃被拋開，后者升至45～50℃，也就是可供沐浴的生活熱水。廢而又提，循壞加熱是本發(fā)明所以節(jié)能的原因，首次加熱可由空氣為源，進(jìn)入循環(huán)后則廢水熱足夠提取。
文檔編號(hào)F24H4/04GK1740727SQ20041007502
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2004年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月28日
發(fā)明者許志治 申請(qǐng)人:許志治