[发明专利]蓄能热泵空调

说明书

技术领域

本发明涉及热能转换和利用技术领域，尤其涉及一种制冷制热的蓄能热泵空调系统。

背景技术

热泵在制热时，热源一般为当地的空气、大地的地热、地下或地表水的热量、生产或生活过程中残留的废热等，这其中大地的地热和生产或生活过程中残留的废热是比较恒定的，但其它热源都随着时间的变换而产生变化，尤其是以空气源作为热泵的热源时，热泵的制热效果受时间影响非常大。

对于一天24小时，空气的温湿度会随着时间的变化而不同，白天由于太阳直射，空气温度和地表温度相对较高，到了晚上无阳光直射，空气温度和地表温度急剧下降，导致热泵在白天时制热效果明显，晚上制热效果不佳。

目前主流热泵的技术特点如下：

一是空气源热泵：在低温潮湿的环境中制热时，空气源热泵无法运行或运行效果非常差，频繁化霜，制热效率和制热效果急剧下降，热泵故障率高、寿命短，空气源热泵制冷时，无法利用峰谷电价，减少白天高电价时主机的运行时间，来节省运行电费。

二是能源塔或热源塔热泵：在夜间制热运行时，由于环境温度非常低，蒸发温度持续下降，而抗冻剂的浓度不变，能源塔或热源塔也会有结冰或结霜的危险，能源塔或热源塔热泵制冷时，实际上也无法利用峰谷电，减少白天高电价时主机的运行时间，来节省运行电费。

三是水、地源热泵：地质勘探和工程费用非常高，虽然运行工况比较好，但资源有限，采取难度大，环境要求多，当然水、地源热泵制冷时，同样无法利用峰谷电，无法节省运行电费。

现有的蓄能热泵空调技术虽有多种结构形式，但所取热能和处理方式各不相同。如中国专利号为200520135495.5一种热泵蓄能空调，其热泵机组的输出端经循环管路连接末端空调设备，经循环管路连接于热泵机组的输入端有配置电加热器的混水箱，经循环管路与混水箱相连接有两蓄能水箱，两蓄能水箱经循环管路连接于热泵机组的输入端及热泵机组的输出端和末端空调设备，混水箱经循环管路与热泵机组的输出端相连接，它是利用配置的混水箱和蓄能水箱，在用电低谷时通过热泵机组蓄存能量，而在用电高峰时通过其释放能量实现空调系统的放能空调运行，从而实现利用峰谷电价差降低空调运行成本的目的。

又如中国专利号为02233055.0一种热泵蓄能空调，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、蓄能罐、冷却塔、换热器和配置的循环水泵及阀门组成，它具有由冷凝水泵、冷凝器和蓄能罐组成的蓄热回路；由蒸发器、冷冻水泵和蓄能罐组成的蓄冷回路；由蓄能罐、放热放冷水泵和换热器组成的放热放冷回路；由冷凝器、冷却塔和冷凝水泵组成的冷凝器冷却回路。工作时可选择各地区用电低谷时间向蓄能罐内蓄存热量和冷量，并在用电高峰时间通过蓄能罐向用户供热、供冷，从而达到利用各地区峰谷区间用电差价节省空调运行成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前主流热泵无法利用峰谷电，减少白天高电价时主机的运行时间问题及上述的特点中的缺陷，提供一种蓄能热泵空调，它利用蓄能单元可以存储热量和冷量的特性，物质在两相之间转化时需要吸收或放出热量的特性，即蓄能单元从固态融化为液态需要吸热，这是存储热能的过程；而蓄能单元从液态凝结为固态时需要放热，这是存储冷量（或释放热能）的过程；蓄能热泵就是在大气环境温度较高时，从大气环境中吸热，将热能存储下来，等到大气环境温度较低时，再作为热泵主机的热源经过提升后释放出来，满足生产或生活的需求，达到制热的目的。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种蓄能热泵空调，包括蓄能装置、冷热源塔、热泵主机，其特征是所述的蓄能装置与热泵主机之间设有两条管路，其中第一条管路上设有第一泵，第二条管路上设有第一关断阀；所述的冷热源塔与热泵主机之间设有两条管路，其中的一条管路上设有第二泵，另一条管路上设有第二关断阀；在蓄能装置和第一关断阀之间设第一接口，在冷热源塔和第二关断阀之间设第二接口，第一接口与第二接口之间用管路连接并设第三关断阀；在热泵主机和第一泵之间设第三接口，冷热源塔和第二泵之间设有第四接口，第三接口与第四接口之间用管路连接并设第四关断阀。

作为优选，所述的在大气环境温度较低时，将热泵主机制热时排出的冷量通过蓄能装置存储起来，待大气环境温度升高时，将这些存储的冷量通过冷热源塔释放到大气环境中。

作为优选，所述的在大气环境温度较高时，通过蓄能装置将热量存储起来，在大气环境温度较低时，这些存储起来的热量作为热泵主机的热量来源经过提升后，供至室内环境中，达到制热目的。