一種相變智能熱能回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，包括熱能回收模塊、太陽能集熱模塊和控制模塊，所述熱能回收模塊設(shè)有廢水入口和凈水入口，所述太陽能集熱模塊并聯(lián)連接于所述廢水入口上，所述控制模塊包括溫度傳感器和控制裝置，所述溫度傳感器設(shè)于所述廢水管、熱能回收模塊和太陽能集熱模塊上，所述控制裝置的檢測輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接；所述熱能回收模塊包括殼體和安裝于殼體內(nèi)的廢水盤管、換熱管以及填充體，所述廢水盤管的入口為所述廢水入口，所述換熱管的入口為所述凈水入口，所述換熱管繞接于所述廢水盤管上，所述填充體填充于所述殼體內(nèi)，且與所述廢水盤管和換熱管相接觸。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、熱交換效率高、高效回收的有益效果。
【專利說明】
一種相變智能熱能回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于熱能回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱能回收系統(tǒng)，尤其是指一種相變智能熱能回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類對于能源的需求不斷增加，在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要利用水循環(huán)對生產(chǎn)設(shè)備進行冷卻降溫，使得水被加熱而帶有大量的熱量。同樣的，在人類日常生活中，淋浴產(chǎn)生的廢水也具有大量熱量。該兩種水中的熱量如不進行利用而隨著水排放到環(huán)境中將會造成資源的浪費。
[0003]在現(xiàn)有的熱量回收技術(shù)中，儲能裝置為固定運行結(jié)構(gòu)，其溫度以及流向不能根據(jù)實際情況變化而進行智能調(diào)節(jié)，并且在水溫度變化較大時，儲能換熱裝置的內(nèi)部溫度高于廢水而無法將水中的熱量進行儲存，存在熱交換不均勻、效率低和換熱量小的缺點，造成熱量的大量損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有儲能裝置不能根據(jù)實際情況變化而進行智能調(diào)節(jié)，存在熱交換不均勻、效率低和換熱量小而造成熱量的大量損失的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、熱交換效率高、高效回收和安全可靠的相變智能熱能回收系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的可采用以下技術(shù)方案來達到:
[0006]—種相變智能熱能回收系統(tǒng)，包括熱能回收模塊、太陽能集熱模塊和控制模塊，所述熱能回收模塊設(shè)有廢水入口和凈水入口，所述廢水入口和凈水入口分別通過廢水管和凈水管外接廢水和凈水，所述太陽能集熱模塊并聯(lián)連接于所述廢水入口上，所述控制模塊包括溫度傳感器和控制裝置，所述溫度傳感器設(shè)為多個，且分別設(shè)于所述廢水管、熱能回收模塊和太陽能集熱模塊上，所述控制裝置的檢測輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接;所述熱能回收模塊包括殼體和安裝于殼體內(nèi)的廢水盤管、換熱管以及填充體，所述廢水盤管的入口為所述廢水入口，所述換熱管的入口為所述凈水入口，所述換熱管繞接于所述廢水盤管上，所述填充體填充于所述殼體內(nèi)，且與所述廢水盤管和換熱管相接觸。
[0007]進一步地，所述太陽能集熱模塊包括蓄水箱和集熱管，所述蓄水箱的入口通過進水管與所述廢水管連通，所述蓄水箱的出口與所述集熱管的入口相連通，所述集熱管的出口通過出水管連接于所述廢水入口 ；
[0008]進一步地，所述控制裝置包括控制器，串聯(lián)安裝于所述進水管上的第一電磁閥，串聯(lián)安裝于所述蓄水箱和集熱管之間的第二電磁閥，串聯(lián)安裝于所述出水管上的第三電磁閥，以及串聯(lián)安裝于所述進水管與出水管之間的廢水管上的第四電磁閥，所述控制器的輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接，所述控制器的輸出端與所述第一電磁閥至第四電磁閥的輸入端連接。
[0009]作為一種優(yōu)選的方案，所述控制模塊還包括用于顯示溫度傳感器的檢測數(shù)據(jù)的顯示屏，所述顯示屏的輸入端與所述控制裝置的輸出端連接。
[0010]作為一種優(yōu)選的方案，所述填充體包括相變復(fù)合材料填充體和焊接體，所述焊接體嵌套于所述相變復(fù)合材料填充體內(nèi)。
[0011 ]作為一種優(yōu)選的方案，所述相變復(fù)合材料填充體通過焊接體與所述廢水盤管和換熱管焊接在一起。
[0012]進一步地，所述相變復(fù)合材料填充體由相變材料與多孔導(dǎo)熱骨架復(fù)合制成。
[0013]進一步地，所述相變材料為石蠟或脂肪酸類;所述多孔導(dǎo)熱骨架為納米石墨;所述焊接體為泡沫銅材料。
[0014]作為一種優(yōu)選的方案，所述控制器為單片機或PLC。
[0015]實施本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0016]本發(fā)明控制裝置通過溫度傳感器對進入廢水管的廢水、熱能回收模塊和太陽能集熱模塊中的廢水的溫度進行檢測。當(dāng)進入廢水管的廢水溫度高于熱能回收模塊的溫度時，控制裝置控制廢水直接流向廢水盤管，對換熱管中的干凈水進行加熱，直接實現(xiàn)對廢水的熱量的回收；當(dāng)進入廢水管的廢水溫度低于熱能回收模塊的溫度時，控制裝置控制廢水流向太陽能集熱模塊而被加熱，在廢水的溫度被加熱到高于熱能回收模塊的溫度后，控制裝置控制高溫的廢水流向廢水盤管，以對換熱管中的干凈水進行加熱。由于廢水在進入太陽能集熱模塊前具有一定的溫度，使得太陽能集熱模塊可以用較少的加熱能源就快速地將廢水加熱到大于熱能回收模塊的溫度，利用原廢水所具有的熱能，可極大地減少太陽能的能源需求量，可根據(jù)廢水的不同溫度情況而進行智能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)約能源和高效回收能源的目的，具有熱交換均勻、利用率高和高效回收和安全可靠的特點。具有熱交換均勻、利用率高和高效回收和安全可靠的特點。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明相變智能熱能回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明相變智能熱能回收系統(tǒng)的熱能回收模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖2去掉外殼后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]實施例
[0023]參照圖1至圖3，本實施例涉及熱能回收系統(tǒng)，包括熱能回收模塊1、太陽能集熱模塊2和控制模塊，所述熱能回收模塊I設(shè)有廢水入口 11和凈水入口 12，所述廢水入口 11和凈水入口 12分別通過廢水管3和凈水管4外接廢水和凈水，所述太陽能集熱模塊2并聯(lián)連接于所述廢水入口 11上，所述控制模塊包括溫度傳感器和控制裝置，所述溫度傳感器設(shè)為多個，且分別設(shè)于所述廢水管3、熱能回收模塊I和太陽能集熱模塊2上，所述控制裝置的檢測輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接;所述熱能回收模塊I包括殼體13和安裝于殼體13內(nèi)的廢水盤管14、換熱管15以及填充體，所述廢水盤管14的入口為所述廢水入口 11，所述換熱管15的入口為所述凈水入口 12，所述換熱管15螺旋繞接于所述廢水盤管14上，所述填充體填充于所述殼體13內(nèi)，且與所述廢水盤管14和換熱管15相接觸?？刂蒲b置通過溫度傳感器對進入廢水管3的廢水、熱能回收模塊I和太陽能集熱模塊2中的廢水的溫度進行檢測。當(dāng)進入廢水管3的廢水溫度高于熱能回收模塊I的溫度時，控制裝置控制廢水直接流向廢水盤管14，使得廢水中的熱量直接與繞接于廢水盤管14的換熱管15中的干凈水進行熱交換，對干凈水進行加熱，直接實現(xiàn)對廢水的熱量的回收；當(dāng)進入廢水管3的廢水溫度低于熱能回收模塊I的溫度時，控制裝置控制廢水流向太陽能集熱模塊2而被加熱，在廢水的溫度被加熱到高于熱能回收模塊I的溫度后，控制裝置控制高溫的廢水流向廢水盤管14，以對換熱管15中的干凈水進行加熱。由于廢水在進入太陽能集熱模塊2前具有一定的溫度，使得太陽能集熱模塊2可以用較少的加熱能源就快速地將廢水加熱到大于熱能回收模塊I的溫度，利用原廢水所具有的熱能，可極大地減少太陽能的能源需求量，實現(xiàn)節(jié)約能源和高效回收能源的目的。
[0024]所述太陽能集熱模塊2包括蓄水箱21和集熱管22，所述蓄水箱21的入口通過進水管5與所述廢水管3連通，所述蓄水箱21的出口與所述集熱管22的入口相連通，所述集熱管22的出口通過出水管6連接于所述廢水入口 11。蓄水箱21用于儲存溫度低于熱能回收模塊I的廢水。在廢水的溫度低于熱能回收模塊I時，控制裝置控制廢水流向蓄水箱21，使蓄水箱21內(nèi)的廢水流向集熱管22，利用太陽能為流過集熱管22的廢水進行加熱，在廢水溫度大于熱能回收模塊I的溫度時，控制裝置控制廢水流入熱能回收模塊I進行熱交換以加熱換熱管15內(nèi)的干凈水，實現(xiàn)在低溫廢水所具有的熱能的基礎(chǔ)上，通過太陽能快速地達到將廢水的溫度加熱到大于熱能回收模塊I的溫度的目的。
[0025]所述控制裝置包括控制器，串聯(lián)安裝于所述進水管5上的第一電磁閥7，串聯(lián)安裝于所述蓄水箱21和集熱管22之間的第二電磁閥8，串聯(lián)安裝于所述出水管6上的第三電磁閥9，以及串聯(lián)安裝于所述進水管5與出水管6之間的廢水管3上的第四電磁閥10，所述控制器的輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接，所述控制器的輸出端與所述第一電磁閥7至第四電磁閥10的輸入端連接。
[0026]控制裝置通過溫度傳感器對進入廢水管3的廢水、熱能回收模塊I和太陽能集熱模塊2中的廢水的溫度進行檢測，其測得的溫度分別為Tl、T2和T3。當(dāng)Tl大于T2時，控制裝置控制第一電磁閥7和第三電磁閥9關(guān)閉，并且控制第四電磁閥10打開，使廢水直接流向廢水盤管14，使得廢水中的熱量直接與繞接于廢水盤管14的換熱管15中的干凈水進行熱交換，對干凈水進行加熱，直接實現(xiàn)對廢水的熱量的回收。當(dāng)Tl小于Τ2時，控制裝置控制第四電磁閥10關(guān)閉，并且控制第一電磁閥7和第二電磁閥8打開，使廢水流向集熱管22而被加熱。在廢水的溫度Τ3被加熱到高于熱能回收模塊I的溫度Τ2后，控制裝置控制第三電磁閥9打開，使高溫的廢水流向廢水盤管14，以對換熱管15中的干凈水進行加熱，實現(xiàn)對廢水的流向進行切換的目的，可根據(jù)廢水的不同溫度情況而進行智能調(diào)節(jié)，具有熱交換均勻、利用率高和高效回收和安全可靠的特點。
[0027]所述控制模塊還包括用于顯示溫度傳感器的檢測數(shù)據(jù)的顯示屏，所述顯示屏的輸入端與所述控制裝置的輸出端連接。通過顯示屏可對各個溫度傳感器的檢測溫度進行實時顯示，直觀地表現(xiàn)了各個模塊的溫度變化規(guī)律，方便進行調(diào)試和開發(fā)。
[0028]所述填充體包括相變復(fù)合材料填充體和焊接體，所述焊接體嵌套于所述相變復(fù)合材料填充體內(nèi)。所述相變復(fù)合材料填充體由相變材料與多孔導(dǎo)熱骨架復(fù)合制成。所述相變材料為石蠟或脂肪酸類;所述多孔導(dǎo)熱骨架為納米石墨;所述焊接體為泡沫銅材料。由于相變復(fù)合材料在相變過程中會吸收大量熱量并保持溫度恒定，使得廢水在經(jīng)過廢水盤管14時，可將無法及時傳遞到換熱管15的熱量傳遞到相變復(fù)合材料上進行儲存，最大限度地回收廢水中的熱量，并恒定地將熱量傳遞到換熱管15上對干凈水進行加熱。
[0029]所述相變復(fù)合材料填充體通過焊接體與所述廢水盤管14和換熱管15焊接在一起。該相變復(fù)合材料可從廢水盤管14上吸收大量的熱量進行儲存，并通過與換熱管15進行接觸將熱量傳遞到換熱管15上，對換熱管15內(nèi)的干凈水進行加溫。
[0030]所述控制器為單片機或PLC。
[0031 ]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:包括熱能回收模塊、太陽能集熱模塊和控制模塊，所述熱能回收模塊設(shè)有廢水入口和凈水入口，所述廢水入口和凈水入口分別通過廢水管和凈水管外接廢水和凈水，所述太陽能集熱模塊并聯(lián)連接于所述廢水入口上，所述控制模塊包括溫度傳感器和控制裝置，所述溫度傳感器設(shè)為多個，且分別設(shè)于所述廢水管、熱能回收模塊和太陽能集熱模塊上，所述控制裝置的檢測輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接;所述熱能回收模塊包括殼體和安裝于殼體內(nèi)的廢水盤管、換熱管以及填充體，所述廢水盤管的入口為所述廢水入口，所述換熱管的入口為所述凈水入口，所述換熱管繞接于所述廢水盤管上，所述填充體填充于所述殼體內(nèi)，且與所述廢水盤管和換熱管相接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能集熱模塊包括蓄水箱和集熱管，所述蓄水箱的入口通過進水管與所述廢水管連通，所述蓄水箱的出口與所述集熱管的入口相連通，所述集熱管的出口通過出水管連接于所述廢水入口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述控制裝置包括控制器，串聯(lián)安裝于所述進水管上的第一電磁閥，串聯(lián)安裝于所述蓄水箱和集熱管之間的第二電磁閥，串聯(lián)安裝于所述出水管上的第三電磁閥，以及串聯(lián)安裝于所述進水管與出水管之間的廢水管上的第四電磁閥，所述控制器的輸入端與所述溫度傳感器的輸出端連接，所述控制器的輸出端與所述第一電磁閥至第四電磁閥的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊還包括用于顯示溫度傳感器的檢測數(shù)據(jù)的顯示屏，所述顯示屏的輸入端與所述控制裝置的輸出端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述填充體包括相變復(fù)合材料填充體和焊接體，所述焊接體嵌套于所述相變復(fù)合材料填充體內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述相變復(fù)合材料填充體通過焊接體與所述廢水盤管和換熱管焊接在一起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述相變復(fù)合材料填充體由相變材料與多孔導(dǎo)熱骨架復(fù)合制成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述相變材料為石蠟或脂肪酸類;所述多孔導(dǎo)熱骨架為納米石墨;所述焊接體為泡沫銅材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的一種相變智能熱能回收系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器為單片機或PLC。
【文檔編號】F24J2/40GK105910294SQ201610312906
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】楊光, 謝上子, 林哲航
【申請人】廣東工業(yè)大學(xué)