[发明专利]家用热水分配设备

说明书

本发明通常涉及用于分配集成了从废水的热回收的热的家用热水的设备。

在现有技术中已知的是，作为例如在文献US4,821,793中描述的集成了热回收设备的用于分配热水的设备。该文献公开了一种淋浴器，其包括用于操作从废水回收的能量的水-水线圈交换器。作为对应，该系统显著地具有笨重和对于回收大量的热不很有效的缺点。

此外，文献US2009242005A1公开了一种洗碗机，其装备有用于加热洗碗机的清洁用水的珀尔帖模块。因为有关的温度范围，所以该系统不适合于家用热水的生产。实际上，例如，在洗碗机中，水被加热到85℃，这总体上与用于淋浴器的使用是不适宜的。该结果是效率上的显著的损失，以及为了家用用途，由该系统产生的水的冷却甚至将必须被提供以便使用该水。

文献FR2486060描述了用热回收单元处理住宅的废水的设施。

本发明的目标是克服现有技术的以上提到的文献的缺点，并且特别地，首先提出一种以能量回收中的显著效率产生家用热水的紧凑设备。

为此，本发明的第一方面涉及一种用于分配家用热水的设备，其包括供水入口、废水收集器以及用于加热供水以便从包含在废水中的热生产家用热水的加热装置，其特征在于，该加热装置包括布置成执行从废水至待加热的供水的热传递的热电模块。根据本发明的设备提供了一种紧凑且经济的解决方案，以用于通过使用作为热泵的热电模块来回收废水中的热。家用热水以包括在35℃至60℃之间的温度来输送。

有利地，加热装置包括布置成从废水至供水进行操作的至少一个第一热交换器，第一热传递导致少于预定的差的温度差，并且热电模块布置在第一热交换器的下游，在第二热交换器中，第二热交换器对从废水至供水的第二热传递进行操作。本发明合适地使用第一热交换器来对包括热电模块的第二交换器的操作产生预定的有利条件。热交换伴随有热水的分配，以用于回收环路中的热。换句话说，已分配的热水被回收并形成流入到第一交换器中的废水，该第一交换器布置成在热水分配期间将包含在废水中的一部分热传递至供水。从而，第一交换器执行供水的第一加热，同时进行热水的分配，以便向包括热电模块的第二交换器输送具有减小的温度差的供水和废水。该减小的温度差给出了使第二交换器的热电模块作为消耗非常小的电流的热泵处于有利的操作范围中以便执行第二热传递的可能性。冷供水在作为家用热水分配之前用该两个热交换器专门地加热。

有利地，第一热交换器向第二热交换器输送具有最大温度差为20℃的废水和供水。理论上，在废水和供水之间的温度差的最大值为15℃。本申请人注意到，该温度范围对于获得具有大于1的COP的热电模块的操作是特别有利的。

有利地，热电模块定义有最大操作温度差，并且第一热交换器向第二热交换器输送具有少于最大操作温度差的20％的额定温度差的废水和供水。本申请人注意到，该温度范围对于获得具有大于1的COP的热电模块的操作是特别有利的。

有利地，热电模块定义有使用的最大电流，并且热电模块以少于使用的最大电流的20％的额定供电电流来供电。理论上，该额定供电电流是使用的最大电流的15％。本申请人注意到，使用的该范围对于获得具有大于1的性能系数(COP)的热电模块的经济操作是特别有利的。还可注意到，在热电模块中通过焦耳效应损失的能量将传送至供水，这进一步增加了性能系数。

特别有意义的实施方式包括，第一热交换器布置成向第二热交换器输送具有少于预定的差的温度差的废水和供水，以用于使热电模块处于具有大于1的性能系数(COP)的操作范围中。根据本申请的第一交换器具体设计成操作第一热交换，同时输送具有最大温度差的废水和供水，这决定了热电模块的特定操作。实际上，热电模块作为热泵来使用，并且如果它们经受最大温度差，则将在具有大于1的性能系数(COP)的特别有利的操作范围中进行操作。换句话说，该COP表示通过热电模块提供给供水的能量除以提供给热电模块的电能量，如果其大于1，则表示热电模块向供水提供比供水真实消耗的能量多的能量。该设备变得比用电阻惯例地加热的备用水的解决方案更经济地使用。

非常有利地，第一热交换器是水-水交换器。该解决方案是经济的。

有利地，第二热交换器包括：

-通过至少一个废水管道连接的废水入口和废水出口，

-通过至少一个供水管道连接的供水入口和供水出口，

具有冷面和热面的热电模块布置在废水管道的壁和供水管道的壁之间，冷面布置成捕捉废水的热，并且热面布置成将热输送至供水，

废水管道和供水管道布置成使在热面和冷面之间的温度差沿第二交换器最小化。