[实用新型]一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，属于蓄能和地源热泵技术领域。

背景技术

冰蓄冷行业已取得较大发展，现有冰蓄冷产品主要为冰球式和内融式冰盘管等型式，各自具有一定的优点和应用领域，但均在综合能耗、系统应用等方面存在一定的问题，特别是由于目前冰蓄冷厂商基本都在对冰蓄冷空调系统技术的认识和应用能力等方面有所不足，制冷主机厂商、设计师、运行维护人员等对冰蓄冷技术往往缺乏了解，导致该行业发展未达到预期的规模。

外融式冰盘管蓄冷技术是利用低价电蓄能，在白天高价电期间，以水直接接触蓄冰外表面放热的方式送出低温冷水。外融冰技术与目前常用的冰球式或内融冰盘管式蓄冷型式相比有诸多优点，特别是其瞬时放冷能力大，对用户负荷变化的适应性极强，很便于因应不同特点的用户进行空调系统的整体设计和使用。

水源热泵是利用地下水、地表水或地下土壤作为冷、热源进行制冷、制热的热泵机组，其中水源热泵可利用地下水或各类地表水所蕴含的土壤能量，而土壤源热泵则利用土壤中的能量，均属天然冷热源。其中前者需考虑当地水资源状况及政策因素，后者无需抽取地下水，不存在水源热泵有损地下水资源等问题。土壤源热泵地下部分埋管造价较水源热泵为高，但是由于水泵能耗比水源热泵小得多，系统综合能效比高，因此其综合节能性、经济性较高，近几年在长江流域以北地区取得相当迅速的发展。

目前在我国广大地区，特别是长江中下游地区，存在着大量中小型商业及居民用户可适用各类地源热泵特别是采用土壤源热泵结合蓄能系统提供空调和热水服务，但是由于前述技术、资源条件与政策原因，目前应用范围较为有限。

只有从技术路线上将各种相关蓄能与主机设备及其控制系统统一考虑，才可能更好地实现整个空调、热水生产与使用系统的最佳节能和经济效益，并便于实现生产与应用的规模化。

发明内容

本实用新型的目的和任务是，研制一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，可利用地下土壤能等天然能源实现蓄冷、蓄热、蓄能槽供冷供热、热泵主机供冷供热和蓄能槽与主机联合供冷供热，并可提供生活热水。由专用智能控制系统进行整机控制，并适应不同条件的用户需求。

本实用新型的具体描述是：

一种外融冰-水复合蓄冷蓄热与地源热泵一体化装置，将外融冰蓄冷、水蓄冷蓄热、地源热泵、智能控制系统及水泵阀门等设备管件集成到一个箱体内，包括热泵主机、外融冰盘管、空调蓄能槽、生活热水蓄水罐、换热器、水泵、电动阀门、装有电控集成系统的智能控制箱及水泵阀门，箱体上留有与空调冷冻水、地源井水等系统相连接的管路系统，并与地下土壤能等天然能源循环水实现蓄冷、蓄热、蓄能槽供冷供热、热泵主机供冷供热和蓄能槽与主机联合供冷供热，主机还可制取生活热水。整机由专用智能控制系统进行整机控制。

热泵主机(4)包括一个与压缩机(5)的排气管相连的设置于生活热水蓄水罐(9)之内或之外的高温换热器(8)，当高温换热器(8)外置于生活热水蓄水罐(9)时通过水管与生活热水蓄水罐(9)相连。

空调蓄能槽(2)内的中下部设置有外融冰盘管(3)，空调蓄能槽(2)与热泵主机(4)之间为串联或并联布置，并可包含或不包含间接连接换热器(11)。

外融冰盘管(3)采用蛇形、筒形或U型盘管，盘管材料采用钢或塑料材质。

热泵主机(4)的空调换热器(6、7)的水路分别经箱体外侧的箱体地源井水进出口(B、A)与土壤源、水源井水相连，分别与空调蓄能槽(2)的蓄冷循环水管相连后经过或不经过间接式换热器(11)与箱体空调水进出口(D、C)相连，并经过箱体空调水进出口(D、C)与空调末端相连，或经过扩容水蓄冷蓄热水箱与空调末端相连，生活热水蓄水罐(9)经箱体生活热水供水口(E)与生活热水末端相连。

本实用新型特别适合于中小型商用土壤源热泵蓄能用户，对于大中型空调用户当其水蓄能容量要求较大时也可设置外置水箱，并适应不同条件的用户需求。

本一体化装置将先进的外融冰-水复合蓄冷蓄热技术与地源热泵技术及其优化智能控制技术结合在一起，匹配成一体式机组，具有同时制冷/制冰与制取生活热水的能力，可以整体形式推向工程应用市场，可彻底解决了当前影响冰蓄冷推广的最关键的工程化问题，大大降低了系统设计、运行调节、控制等技术难度，确保真正落实冰蓄冷的功能和优势。