[发明专利]一种冷水相变能与空气源耦合热泵系统

说明书

一种冷水相变能与空气源耦合热泵系统，属于能源技术领域。末端供、回水干管均与相变能热泵机组相连通，中介供水干管与相变能热泵机组及一二号相变中介供水支管相连通；一二号相变中介供水支管与一二号相变机相连通，中介回水干管与相变能热泵机组及一二号相变中介回水支管相连通；一二号相变中介回水支管与一二号相变机相连通，融冰回水干管与板式换热器及一二号相变融冰回水支管相连通；一二号相变融冰回水支管与一二号相变中介回水支管相连通，融冰供水干管与板式换热器及一二号相变融冰供水支管相连通，一二号相变融冰供水支管与一二号相变中介供水支管相连通，热水供、回水管线连通在板式换热器和蓄热水箱之间。本发明用于为建筑物供热。

技术领域

本发明属于能源技术领域，具体涉及一种清洁能源供热的冷水相变能与空气源耦合的热泵系统。

背景技术

采用热泵技术提取低品位的清洁能源为建筑物供热制冷具有巨大的节能减排和经济效益，尤其是水源热泵技术其应用广泛。

但是常规水源热泵的应用受水量的限制，只能应用在水资源(污水、海水和江河湖水等)丰富的地区。另外，常规水源热泵还受水温的限制，当水源温度低于3℃时，热泵机组的蒸发器内部会出现结冰现象，不仅影响换热效率，铜管也会被冻裂。因此，常规水源热泵的应用具有较大的局限性。

冷水相变能热泵通过提取冷水中的相变潜热为建筑物供热，其水源用量较常规水源热泵的用量显著减少，如常规水源热泵应用时按水源5℃温降计算，冷水相变能热泵的用水量仅为其1/16。另外，冷水相变能热泵系统是利用冷水的相变潜热，在极寒天气下水温接近0℃时，冷水相变能热泵系统仍可正常运行。因此冷水相变能热泵的应用前景将更广阔。但是冷水相变能热泵技术在应用过程中仍然需要解决融冰能耗过大、融冰效果不好的问题。

申请号为“201621417002.1”，名称为“一种太阳能冰源热泵供热系统”的实用新型专利采用太阳能进行融冰，但是太阳能利用局限性大，在连续阴雨天气及夜间效果不佳。

申请号为“201810748604.2”，名称为“一种冷水相变机及热泵系统”的发明专利申请是利用末端热水的热量来除冰，系统运行至融冰阶段时，将一部分末端水旁通至板式换热器，末端热水与相变机的中介水进行热交换，利用末端热量进行融冰、除冰，这样虽然达到了融冰的目的，但是也消耗了一部分末端热量，融冰过程中末端供回水温度会大幅下降，造成末端供回水温度周期性大幅波动，融冰温度不稳定，融冰效果不佳，浪费末端热量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷水相变能与空气源耦合热泵系统，以解决冷水相变能热泵系统融冰效果不好的问题，本发明通过对冷水相变能热泵系统与空气源热泵进行高效配置，实现冷水相变能与空气源耦合热泵系统连续、稳定、高效的运行。

本发明将相变能热泵机组与空气源热泵进行合理配置，一方面将一台相变能热泵机组对应两台(组)相变机，此配置下冷水相变能热泵机组可连续运行，其中一台(组)相变机融冰时切换到另一台(组)相变机进行结冰，系统运行过程中不需要停机，保证了系统供热效果的连续性；另一方面将冷水相变能热泵系统(冷水相变能与空气源耦合热泵系统是在冷水相变能热泵系统的基础上加入空气源热泵机组)与空气源热泵系统耦合，空气源热泵作为冷水相变能热泵系统的融冰热源，同时还可作为冷水相变能热泵系统的辅助热源系统，一机多用，保证了整个系统供热效果的稳定性、舒适性、高效性。

本发明为实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种冷水相变能与空气源耦合热泵系统，包括相变能热泵机组、一号相变机、二号相变机、板式换热器、蓄热水箱、末端供水干管、末端回水干管、中介供水干管、中介回水干管、一号相变中介供水支管、一号相变中介回水支管、二号相变中介供水支管、二号相变中介回水支管、融冰回水干管、融冰供水干管、一号相变融冰供水支管、一号相变融冰回水支管、二号相变融冰供水支管、二号相变融冰回水支管、热水回水管线、热水供水管线、温控器、空气源热水回水管、空气源热水供水管、空气源供水干管、空气源回水干管、空气源末端供水支管、空气源末端回水支管及空气源热泵；