[发明专利]一种水源热泵装置

说明书

本发明涉及供热及空调技术领域，具体涉及一种水源热泵装置。其包括，至少两个与水源并联的凝固潜热取热装置，在凝固潜热取热装置完成一次换热，还包括与凝固潜热取热装置进行再次热交换的用户侧热泵，其利用水源作为低位热源，使提取水中的凝固潜热，使得用户侧热泵的蒸发器与可凝固的水源不直接接触，避免了采用热泵的蒸发器直接将水制成冰，防止蒸发器堵塞；另外，保证在融冰工况下，不影响用户正常取热，可实现不间断供热。

技术领域

本发明涉及供热及空调领域技术领域，具体涉及一种水源热泵装置。

背景技术

自上世纪70年代以来，热泵工业得到迅速发展，热泵新技术、新方法不断丰富，广泛应用于空调和工业领域，在节约能源和环境保护方面起着重大的作用。其中，水源热泵克服了空气源热泵冬季室外换热器结霜的不足，运行可靠且制热效率高，近年来在国内应用广泛。但地表水水源热泵容易受到地表水水质和水源温度的影响，特别是，过低的水温会导致水源热泵的蒸发器结冰而难以继续工作。如在中国北部沿海地带，由于冬季海水水温过低，使得海水水源热泵应用存在技术困难。长江、黄河流域的一些水系也存在同样的问题。因此，在这些冬季水源易结冰的地区很少使用地表水水源热泵。但是这些区域的许多水体并非全部冻结，冰盖下面往往是不冻结的。研究表明，在同样水量的情况下，低温水凝固时释放的潜热相较于常规流经水源热泵蒸发器的水释放的显热可以多达10倍以上。现有的水源热泵不能使用这些近冰点的低温水，也就不能合理利用低温水在结冰过程中释放的相变潜热，导致低温水资源的利用率低。

目前已有的水潜热利用的热泵装置中。采用电热融冰方式时，需要停止制热及制冷循环，且因为需要输入电能而不节能，还可能造成过热起火。采用热气旁通和四通阀反向融冰时，冷凝器将不再供热，还容易导致压缩机液击现象的发生。采用机械除冰时，例如冰刀自旋，也往往要通过外界输入机械功完成，且也需要停止供热循环。

为了解决可利用水体凝固潜热的水源热泵装置自带融冰的技术问题,现有专利文献CNIO8518718A中公开了一种能吸收潜热制热的制热装置及热泵。其公开的制热装置设置多个与水源直接接触换热的表面式蒸发器，设置起冷凝作用的冷凝换热器，多个外表面式蒸发器自带入口电子膨胀阀及出口电磁阀，多个外表面式蒸发器并联与冷凝换热器之间分别设置制冷剂管道连接；多个表面式蒸发器中的某一个需要融冰、除冰时，利用冷凝放热后的制冷剂在该换热单元体中积聚、增压升温，进行放热融冰。具体过程为关断需融冰、除冰的蒸发换热器出口阀门，制冷剂进入该蒸发换热器内，使其温度、压力上升，进行融冰，其它的蒸发换热器保持正常的蒸发吸热，其它的冷凝换热器保持稳定冷凝换热状态。当该蒸发换热器融冰、除冰结束，可通过开启其出口阀门，转换回吸收潜热的蒸发状态。多个蒸发器逐个轮流以该方式融冰时，整个热泵制热装置就能连续制热。

上述专利文献提供的解决方案，虽然可以解决自融冰的技术问题，但其仍然存在以下技术问题：

(1)利用蒸发器直接将水制成冰，提取水中的凝固潜热，容易堵塞蒸发器，且水质选择性不大，可靠性不高。

(2)系统只能靠水源布置，对于末端是分散式热泵用户或是热泵用户与水源距离较远时难以实现融冰。

(3)利用制冷剂分流进行融冰，将使得机组运行工况不稳定。影响其它的蒸发器正常工作，进而影响用户侧供暖效果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的利用蒸发器直接将水制成冰过程中容易堵塞蒸发器的缺陷，从而提供一种水源热泵装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种水源热泵装置，包括：

水源；

凝固潜热取热装置，其至少设有两个，所述凝固潜热取热装置分别以并联的方式与所述水源连通；