洗衣房热能回收系统的制作方法

1.本发明涉及热能回收利用技术领域，特别涉及洗衣房热能回收系统。


背景技术：

2.目前医院、大型酒店或布草公司洗衣机房设有洗衣室和烘干室，洗衣室内设有多台的洗衣机、熨烫机。洗衣机对衣物清洗时需要大量的热水，洗完后投入烘干室用高温蒸汽热交换产生的热量将衣物烘干，同时也将室内散发大量的热量；熨烫机通过蒸气的高温加热将床单、被毯等进行平整烘干，同时也将室内散发大量的热量；大量的蒸汽散发的热量使洗衣机房内温度湿度高，闷热需要空调进行常年制冷，而且大风量的排风机向外排出室内闷热的空气。烘干室对蒸汽的需求的用量非常大，又需要排风机常年运行排出湿气，降低烘干房湿度，以达到快速烘干效果，但导致大量的热量流失，增加了烘干房的供热负荷。
3.现有的洗衣房余热回收系统采用换热器回收部分湿热空气余热，缺少对排水余热和湿热空气的综合利用，余热回收利用率低，且对洗衣房的湿度除湿不足。


技术实现要素：

4.针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供洗衣房热能回收系统，解决现有洗衣房余热回收系统缺少对排水余热和湿热空气的综合利用，余热回收利用率低，且对洗衣房的湿度除湿不足问题。
5.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:一种洗衣房热能回收系统，包括烘干室以及设有洗衣机和熨烫机的洗衣室；以及热泵、湿气回收装置、蓄热水箱和蒸汽发生装置，蒸汽发生装置通过管道分别与洗衣机和熨烫机连接，湿气回收装置包括设有高温换热器的送风管、设有除湿换热器的回风管、蒸发循环管路和冷凝循环管路，蒸发循环管路分别与除湿换热器和热泵的蒸发器连接，冷凝循环管路分别与高温换热器和热泵的冷凝器连接，回风管分别设与烘干室和洗衣室内，送风管设于烘干室内；回风管用于将洗衣室或烘干室的湿热空气送除湿换热器处进行冷凝除湿，送风管道用于将高温换热器处的热空气送至烘干室内；蓄热水箱通过管道分别与熨烫机和蒸汽发生装置的疏水口连接，蓄热水箱通过管道与洗衣机的进水口连接。
6.本方案产生的技术原理是：洗衣室内熨烫机熨烫产生的湿热废气、洗衣机高温洗衣产生的湿热废气和烘干室内烘干衣服产生的湿热废气均通过回风管道、除湿换热器、蒸发循环回炉送至热泵机组蒸发器，除湿换热器用于将热泵蒸发器侧的低温循环水与室内循环风热交换，使得湿热废气在除湿换热器处被冷凝成水并排出室外，达到烘干室、洗衣室室内除湿的目的；除湿换热器在为循环风除湿的同时为热泵蒸发器侧循环水回收了热量，并传到给热泵机组的蒸发器，为热泵机组制热提供所需的热源；热泵的冷凝器的高温热量通过冷凝循环管道送至送风管处的高温换热器，高温换热器用于将热泵机组的冷凝器侧循环热水与除湿后的循环风进行热交换，使烘干室温度升高，达到烘干布草的需求；经过除湿换热器的循环风通过送风管道送至烘干室，提升烘干室的温度。
7.本方案产生的有益效果是：1、通过将原有的蒸汽供热烘干替换为热泵供热风烘干，减少了因蒸汽烘干造成烘干室内温度高湿度大的情况及高湿和高温空气大量外排的能源浪费现象；其次通过循环管道不断将蒸发器的低温循环介质输送给烘干室、洗衣室内的除湿换热器，除湿换热器与室内空气热交换将空气中的水分凝结成水，然后排出室外，达到除湿的目的，而除湿换热器在除湿过程中同时回收了室内的热量，然后再通过循环管道将热量回送至蒸发器，通过压缩机将高压高温介质送至冷凝器，通过冷却循环管道将冷凝器的高温介质，送至烘干室加热换热器对烘干室进行供热升温；该系统通过设置的除湿能够将烘干室内空气湿度降到20％，加热段能将室内温度达到50℃以上，并可在烘干室封闭的状态下达到对布草、衣物的快速干燥，热量外排。从而提高了烘干室的烘干效率、降低能耗；
8.2、通过收集各设备疏水器排放的冷凝水及热能，该水回收直接用于洗衣机供水，既节约用水又提升热水供应温度，降低洗衣机的蒸汽消耗量；且收集的冷凝水为软化水，从而减少软化水的用量，节省设备的运行成本；
9.3、本方案回收工作环境中的热量利用除湿+热回收的综合应用技术，可将烘干房的热耗下降50％，节约蒸汽用量，节省天然气的费用支出，并提供更舒适的工作环境和更高的工作效率。
10.以本单位实际的医院洗衣机组技改项目为例，采用本方案节约烘干房耗热，节省蒸汽用量3t/d，节省天然气220m3/d；熨烫机、蒸汽/热水换热器等疏水器排放凝结水，每日12t，回收水温80℃，因自来水温约为20℃，回收热量为(80℃-20℃)*1.163*12m3，合计回收热量837kw，节省天然气87m3/d；节约用水12t/d。
11.进一步，还包括换热器，换热器包括散热管路和吸热管路，洗衣机排出的废水通入散热管路，吸热管路通入冷水且与热回收蓄热水箱连接。
12.通过换热器与自来水热交换，并将加热的软化水储存于蓄热水箱中，为洗衣机提供热水，回收的洗涤污水温度降低后排至原排水设施。进而节省能量，提高热量利用率。
13.进一步，所述蓄热水箱包括清洁保温水箱和废热回收蓄水箱，清洁保温水箱通过管道与熨烫机疏水口连接，废热回收水箱通过管道与洗衣机进水口连接，清洁保温水箱和废热回收水箱之间通过管道连接。
14.通过设置清洁保温水箱和废热回收水箱将收集的高温软化水和换热器加热的自来水进行区分，从而可根据需要取用软化水箱内的软化水，将软化水用于洗衣不易与皂粉产生浮渣，软水洗衣泡沫丰富，降低衣物的磨损，使衣物洗后松软，色泽保持更长久。
15.进一步，所述废热回收水箱内设有水位传感器，清洁保温水箱内设有将热水从清洁保温水箱抽入废热回收水箱的水泵，水位传感器的输出端电连接有控制器，控制器的输出端与水泵输入端电连接，控制器根据水位传感器信号控制水泵启停。
16.通过水位传感器、控制器和水泵对废热回收水箱进行自动化补水，从而保障洗衣机洗衣用水充足。
17.进一步，所述换热器沿废水排出方向依次设置的第一换热器和第二换热器，第一换热器的吸热管路与第二散热器的吸热管路连通，第一换热器的散热管路和第二换热器的散热管路连通。
18.当废水经过第一换热器和第二换热器时，废水温度逐级降低，冷水先经过第二换热器预热升温，然后通过第一换热器再次升温；通过第一换热器和第二换热器对排出的废
水余热进行梯级利用，最后废水排出温度可降低至20℃，对废水余热进行充分利用，提高了换热器的散热效率。
19.进一步，所述回风管道和送风管道在烘干室内相互垂直设置。通过将回风管道和送风管道相互垂直设置，送风管道的出风端远离回风管道的进风端，使得热空气在烘干房内沿90度圆弧流向回风管道，带出烘干室内湿热空气；送风管的进风端靠近回风管的出风端，使得蒸发循环管路和冷凝循环管路在外部可沿同一路径布置。
20.进一步，所述蒸发循环管路包括蒸发出水管、蒸发回水管；冷凝循环管路包括冷凝出水管、冷凝回水管，蒸发出水管设有温度传感器，蒸发回水管包括烘干支管和洗衣支管，烘干支管与设置在烘干室的回风管联通，洗衣支管与设置在洗衣室的回风管连通，洗衣支管上设有电动调节阀；还包括分别与温度传感器和电动调节阀电连接的第一控制器，温度传感器用于检测蒸发出水温度并将温度信号传输至控制器，控制器用于根据温度信号控制电动调节阀的开度。
21.温度传感器检测蒸发器出水温度低于设定值时，控制器控制电动调节阀开度增大；当温度传感器检测蒸发器出水温度大于设定值时，控制器控制电动调节阀调小。
22.热泵的冷凝器为烘干室提供高温热量，通过送风管道送至烘干室内，热泵的蒸发器为烘干房、洗衣房提供除湿所用的冷量；当蒸发器的出水温度低于设定值时，说明此时因烘干房所需的热量大于烘干室除湿所收集的热量，此时控制器将电动调节阀的开度加大，通过加大洗衣支管回收洗衣房除湿的热量，满足热泵运行时蒸发器所需的低温热源缺口，通过洗衣机和熨烫机散发的的量补足，从而使得热泵机组提供的热量与蒸发器处提供的热量达到平衡。
附图说明
23.图1为本发明实施例1示意图。
24.图2为本发明实施例2示意图。
具体实施方式
25.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
26.说明书附图中的附图标记包括：热泵1、蒸发出水管11、蒸发回水管110、回风管12、烘干除湿换热器121、冷凝出水管13、冷凝回水管131、送风管14、送风机141、高温换热器142、烘干室2、洗衣室3、洗衣除湿换热器31、洗衣机4、排水热回收水箱41、第一换热器42、第二换热器43、蓄热水箱5、清洁保温水箱51、废热回收水箱52、水位传感器511、水泵512、第二控制器513、蒸汽发生装置6、熨烫机7、第一控制器8、温度传感器81、电动调节阀82。
27.实施例1本如附图1所示：一种洗衣房热能回收系统，包括烘干室以及设有洗衣机和熨烫机的洗衣室，还包括热泵1、湿气回收装置、蓄热水箱5、蒸汽发生装置6和洗衣机4热回收装置，蒸汽发生装置6通过管道分别与洗衣机4和熨烫机7连接，湿气回收装置包括设有高温换热器142和送风机的送风管14、设有除湿换热器的回风管12，以及蒸发循环管路和冷凝循环管路，蒸发循环管路分别与除湿换热器和热泵1的蒸发器连接，冷凝循环管路分别与高温换热器142和热泵1的冷凝器连接，回风管12分别设置于洗衣室3和烘干室2内，送风管14设于烘干室2内；蒸发循环管路用于将蒸发器提供的冷量通过循环介质运送至除湿换热
器，冷凝循环管路用于将冷凝器提供的热量通过循环介质运送至高温换热器142，回风管12用于将洗衣室3和烘干室2的湿热空气送除湿换热器处进行冷凝除湿，送风管道用于将高温换热器处的热空气送至烘干室内；蓄热水箱5通过管道分别与熨烫机7和蒸汽发生装置6的疏水口连接，蓄热水箱5通过管道与洗衣机4的进水口连接。
28.除湿换热器包括洗衣除湿换热器和烘干除湿换热器，洗衣除湿换热器设于洗衣室内的回风管内，烘干除湿换热器位于烘干室的回风管内，回风管12内设有排风机121，用于收集洗衣室3或烘干室2内的湿热废气；送风管14内设有送风机141。
29.蒸发循环管路包括蒸发出水管11、蒸发回水管110；冷凝循环管路包括冷凝出水管13、冷凝回水管131，蒸发出水管11设有温度传感器81，蒸发回水管110包括烘干支管和洗衣支管，烘干支管和洗衣支管分别与烘干除湿换热器121、洗衣除湿换热器31连通，洗衣支管上设有电动调节阀82；还包括分别与温度传感器81和电动调节阀82电连接的第一控制器8，温度传感器81用于检测蒸发出水温度并将温度信号传输至控制器，控制器用于根据温度信号控制电动调节阀82的开度。
30.当温度传感器81检测蒸发器出水温度低于设定值时，控制器控制电动调节阀82打开；当温度传感器81检测蒸发器出水温度大于等于设定值时，控制器关闭电动调节阀82。
31.洗衣机热回收装置，包括排水热回收水箱41、换热器，换热器包括散热介质管路和吸热介质管路；排水热回收水箱41的进水管与洗衣机4的出水管连通，排水热回收水箱41的出水管与换热器的散热管路连通，洗衣机4排出的废水通入散热管路，吸热管路通入自来水且吸热管路的出水口与蓄热水箱5连接，蓄热水箱5通过管道与洗衣机4第二冷水进水口连接。换热器包括第一换热器42和第二换热器43。第一换热器42、第二换热器43沿废水排出方向依次设置，第一换热器42的吸热管路与第二换热器43的散热管路连通，第一换热器42的散热器和第二散热器的散热管路连通。
32.洗衣室3内熨烫机7熨烫产生的湿热废气、洗衣机4高温洗衣产生的湿热废气和烘干室2内烘干衣服产生的湿热废气均通过回风管道分别处，蒸发器吸热将湿热废气冷凝成水；烘干房的烘干供热方式采用热泵1供热方式，热泵1的冷凝器为烘干室2提供高温热量，通过送风管道送至烘干室2内，热泵的蒸发器为烘干房、洗衣房提供除湿所用的冷量；当蒸发器的出水温度低于设定值时，说明此时因烘干房所需的热量大于烘干室2除湿所收集的热量，此时控制器打开电动调节阀，通过洗衣支管回收洗衣房除湿的热量，因此本方案中热泵1运行蒸发器所需的低温热源缺口来自于洗衣机4和熨烫机7的高热高湿的工作环境中。蓄热水箱5存储熨烫机7和蒸汽发生装置6排出的80℃高温软化水，再将高温软化水回用至洗衣机4洗衣，可减少洗衣消耗高温蒸汽。
33.洗衣机4排出的废水收集在排水热回收水箱41内，通过水泵512将废水抽入换热器3散热介质管路31，当废水经过第一换热器42和第二换热器43时，废水温度逐级降低，冷水先经过第二换热器43预热升温，然后通过第一换热器42再次升温；通过第一换热器42和第二换热器43对排出的废水余热进行梯级利用，最后废水排出温度可降低至20℃，实现了废水余热进行充分利用，提高了换热器的散热效率。废水通过换热器与冷水换热，使得冷水在换热器内吸热升温后存储在蓄热水箱5内，经过两次升温后的水温可达50-60℃，将蓄热水箱5内的热水再通入洗衣机4内，提高洗衣机4进水温度，从而节约蒸汽使用量，进而节省能量。
34.以本单位实际的医院洗衣机房技改项目为例，采用本方案节约烘干房耗热，节省蒸汽用量1t/d，节省天然气110m3/d；熨烫机7、蒸汽发生装置6等疏水器排放凝结水，每日5.2t，回收水温80℃，回收热量(80℃-20℃)*1.163*5.2m3，合计回收热量363kw，节省天然气55m3/d；节约用水6.2t/d。
35.单台洗衣机4排水量为0.3-0.5m3每次，每台洗衣机4每天清洗25-40次，取平均值进行计算，0.4m3/台次*30台次/d，每日热水回收量12m3，平均热水回收温度60℃，回收热量为：(60℃-20℃)*1.163*12m3，合计回收热量558kw，节约天然气85m3/d。
36.从上述数据可知，采用本方案的洗衣房热能回收系统能量节能效果显著。通过本装置的运行，将烘干室内湿热空气在烘干除湿换热器处冷凝，从而去除空气中的湿气，除湿后的空气在送风机的作用下经过送风管内的高温换热器加热后通过送风管再次进入烘干室内，将烘干室内湿度下降至30％以下，通过除湿减少烘干室内湿气，从而提高了烘干室的烘干效率。
37.实施例2与实施例1相同部分不再赘述，其不同之处在于；回风管12和送风管14在烘干室2内相互垂直设置，送风管14的出风端远离回风管12的进风端，送风管14的进风端靠近回风管12的出风端。
38.通过将回风管道和送风管道相互垂直设置，送风管道的出风端远离回风管道的进风端，使得热空气送风管14排出的热风在烘干房内沿90度圆弧流向回风管道，热风将烘干室2内待烘干的衣物加热蒸发形成湿热空气，进而带出烘干室2内湿热空气；送风管14的进风端靠近回风管12的出风端，使得蒸发循环管路和冷凝循环管路在外部可沿同一路径布置，从而便于外部管路布置。
39.蓄热水箱5包括清洁保温水箱51和废热回收水箱52，清洁保温水箱51通过管道与熨烫机7疏水口连接，废热回收水箱52通过管道与洗衣机4进水口连接，清洁保温水箱51和废热回收水箱52之间通过管道连接。废热回收水箱52内设有水位传感器511，清洁保温水箱51内设有将热水从清洁保温水箱51抽入废热回收水箱52的水泵512，水位传感器511的输出端电连接有第二控制器513，第二控制器513的输出端与水泵512输入端电连接，第二控制器513根据水位传感器511信号控制水泵512启停。
40.当水位传感器511发送给第二控制器513的水位信号低于预设值时，第二控制器513输出控制信号控制水泵512开启，进而将清洁保温水箱51内的软水抽入废热回收水箱52内，从而通过废热回收水箱52对洗衣机4洗衣用水提供热水。实现对废热回收水箱52进行自动化补水，从而保障洗衣机4洗衣用水充足。
41.通过设置清洁保温水箱51和废热回收水箱52将收集的高温软化水和换热器加热的自来水进行区分，从而可根据需要取用软化水箱内的软化水，将软化水用于洗衣泡沫丰富，降低衣物的磨损，使衣物洗后松软，色泽保持更长久。
42.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种洗衣房热能回收系统，包括烘干室以及设有洗衣机和熨烫机的洗衣室；其特征在于：包括热泵、湿气回收装置、蓄热水箱和蒸汽发生装置，蒸汽发生装置通过管道分别与洗衣机和熨烫机连接，湿气回收装置包括设有高温换热器的送风管、设有除湿换热器的回风管、蒸发循环管路和冷凝循环管路，蒸发循环管路分别与除湿换热器和热泵的蒸发器连接，冷凝循环管路分别与高温换热器和热泵的冷凝器连接，回风管分别设与烘干室和洗衣室内，送风管设于烘干室内；回风管用于将洗衣室或烘干室的湿热空气送除湿换热器处进行冷凝除湿，送风管道用于将高温换热器处的热空气送至烘干室内；蓄热水箱通过管道分别与熨烫机和蒸汽发生装置的疏水口连接，蓄热水箱通过管道与洗衣机的进水口连接。2.根据权利要求1所述的洗衣房热能回收系统，其特征在于：还包括换热器，换热器包括散热管路和吸热管路，洗衣机排出的废水通入散热管路，吸热管路通入冷水且与蓄热水箱连接。3.根据权利要求2所述的洗衣房热能回收系统，其特征在于：所述蓄热水箱包括清洁保温水箱和废热回收水箱，清洁保温水箱通过管道与熨烫机疏水口连接，废热回收水箱通过管道与洗衣机进水口连接，清洁保温水箱和废热回收水箱之间通过管道连接。4.根据权利要求3所述的洗衣房热能回收系统，其特征在于：所述废热回收水箱内设有水位传感器，清洁保温水箱内设有将热水从清洁保温水箱抽入废热回收水箱的水泵，水位传感器的输出端电连接有第二控制器，第二控制器的输出端与水泵输入端电连接，第二控制器根据水位传感器信号控制水泵启停。5.根据权利要求2所述的洗衣房热能回收系统，其特征在于：所述换热器沿废水排出方向依次设置的第一换热器和第二换热器，第一换热器的吸热管路与第二散热器的吸热管路连通，第一换热器的散热管路和第二换热器的散热管路连通。6.根据权利要求1所述的洗衣房热能回收系统，其特征在于：所述回风管道和送风管道在烘干室内相互垂直设置。7.根据权利要求1所述的洗衣房热能回收系统，其特征在于：所述蒸发循环管路包括蒸发出水管、蒸发回水管；冷凝循环管路包括冷凝出水管、冷凝回水管，蒸发出水管设有温度传感器，蒸发回水管包括烘干支管和洗衣支管，烘干支管与设置在烘干室的回风管联通，洗衣支管与设置在洗衣室的回风管连通，洗衣支管上设有电动调节阀；还包括分别与温度传感器和电动调节阀电连接的第一控制器，温度传感器用于检测蒸发出水温度并将温度信号传输至控制器，控制器用于根据温度信号控制电动调节阀的的开度，保证热泵机组稳定运行。

技术总结
本申请涉及热能回收利用技术领域，具体公开了洗衣房热能回收系统，包括热泵机组、湿气回收装置、蓄热水箱和蒸汽发生装置，蒸汽发生装置通过管道分别与洗衣机和熨烫机连接，湿气回收装置包括设有高温换热器的送风管、设有除湿换热器的回风管、蒸发循环管路和冷凝循环管路，回风管用于将洗衣室或烘干室的湿热空气送除湿换热器处进行冷凝除湿，送风管道用于将高温换热器处的热空气送至烘干室内，蓄热水箱通过管道与洗衣机的进水口连接。本专利的目的在于解决现有洗衣房余热回收系统缺少对排水余热和湿热空气的综合利用，余热回收利用率低，且对洗衣房的除湿不足的问题。且对洗衣房的除湿不足的问题。且对洗衣房的除湿不足的问题。


技术研发人员：汪发增
受保护的技术使用者：贵州中能投科技有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/16