一种弃冰型冰源热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种弃冰型冰源热泵系统，包括热泵主机，热泵主机包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器的出水口通过管路依次与供热用户端、热水泵以及冷凝器的入水口连接；所述蒸发器的出液口通过管路依次与乙二醇泵、动态冰浆机组以及蒸发器的入液口连接；所述动态冰浆机组的入水口通过管路依次与冷水泵、水源连接，动态冰浆机组的出水口通过管路与弃冰场连接。本实用新型专利技术的冰源热泵系统可以避免热泵蒸发器的冻结，不受“近冰点”或“冷堆积”的气候环境条件限制，大幅增加气候和环境的适用范围。且在供热过程中，因提取相变潜热后产生的固态冰没有利用价值，可以直接抛弃，由于冰是由普通水制取而得，因此不会对环境造成任何污染。

A kind of ice source heat pump system

【技术实现步骤摘要】
一种弃冰型冰源热泵系统
本技术涉及热泵空调
，特别是涉及一种弃冰型冰源热泵系统。
技术介绍
热泵是根据制冷原理把热量从低温环境向高温环境输送的一种装置。热泵每消耗1份电力(或其他形式的能源)，便能获得3～4份以上的热量，是一种高效率的供热技术方案。对于应用极为广泛的水源热泵和地源热泵，其基本原理是直接或间接从地表水(江河湖海之水)或地下水源中提取热量，通过热泵主机的制冷循环提升温度品位后，制取满足热用户需求的热能，解决供热采暖、生活热水等需求。由于水的冰点是0℃，当水、地源热泵装置提取热量之后的水源温度低于4℃以下时就会存在热泵蒸发器冻结的风险，因此现有的水、地源热泵机组均不允许其蒸发器水流出口温度降到4℃以下运行，按5℃的设计换热温差计算，水源入口温度不能低于9℃，这严重限制了水、地源热泵机组的运行条件。在我国长江流域，冬季地表水低于9℃乃至接近0℃的“近冰点”气候是常见的气候现象，黄河流域以及以北地区尤甚，世界上处于类似气候条件的人类居住区域也是比比皆是。对于地源热泵来说，虽然是从地下水中提取热量，但是当冬、夏季的冷、热需求悬殊时，地下水温将随着热泵的运行年份累计而逐渐降低，出现所谓的“冷堆积”现象，最终导致地下水源温度也低于9℃，从而无法正常运行热泵机组。我国的华北、西北、东北地区均属于冬季热负荷远大于夏季冷负荷的地区，因此地下水“冷堆积”现象是十分普遍的。综上所述，水源热泵受“近冰点”气候条件的限制，地源热泵受“冷堆积”现象的限制，致使冬季热需求最旺盛的时候，热泵系统反而不能正常运行，不得不采用诸如电加热等能耗更高的临时替代手段弥补其供热能力的不足，不但增加了能源消耗，也提高了供热系统的设备和综合建设投入。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种不受“近冰点”或“冷堆积”气候环境条件限制的弃冰型冰源热泵系统。本技术的目的可以通过如下技术方案实现：一种弃冰型冰源热泵系统，包括热泵主机，热泵主机包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器的出水口通过管路依次与供热用户端、热水泵以及冷凝器的入水口连接；所述蒸发器的出液口通过管路依次与乙二醇泵、动态冰浆机组以及蒸发器的入液口连接；所述动态冰浆机组的入水口通过管路依次与冷水泵、水源连接，动态冰浆机组的出水口通过管路与弃冰场连接。作为优选的技术方案，所述冷凝器的出水口与供热用户端的入水口之间设有阀门。作为优选的技术方案，所述冷凝器的出水口还与冷却塔的入水口连接，冷却塔的出水口与热水泵的入水口连接。所述冷凝器的出水口与冷却塔的入水口之间设有阀门，冷却塔的出水口与热水泵的入水口之间设有阀门。作为优选的技术方案，所述水源的出水口与冷水泵的入水口之间设有过滤器。过滤器可以对水源进行过滤，避免水体中的杂质污染循环管道和换热设备。作为优选的技术方案，所述过滤器的出水口与冷水泵的入水口之间设有阀门。作为优选的技术方案，所述动态冰浆机组的出水口还与供冷用户端的入水口连接，供冷用户端的出水口与设于过滤器和冷水泵之间的阀门出水口连接。所述动态冰浆机组的出水口与弃冰场的入水口之间设有阀门，所述动态冰浆机组的出水口与供冷用户端的入水口之间设有阀门。作为优选的技术方案，所述供冷用户端为风机盘管或组合风柜。所述供热用户端为风机盘管或暖气片。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1.本技术在传统水、地源热泵系统中引入动态冰浆机组，在乙二醇循环中因为乙二醇溶液具有较低冰点温度，可以避免热泵蒸发器的冻结。不管冬季环境气温有多低，总能很容易地找到供应稳定的液态水源，而且无须关注其水温的高低。本技术的冰源热泵系统具备了在各种气候条件下全天候稳定高效运行的能力，彻底解决了传统水、地源热泵在“近冰点”气候或“冷堆积”条件下无法运行的技术难题。2.本技术的冰源热泵系统在供热过程中生产的固态冰直接排向环境，因为制取冰浆的水源也来自于天然环境，且循环过程中没有任何污染物质加入或产生，因此没有任何环境污染。3.本技术的冰源热泵系统既能实现冬季供热，也能实现夏季供冷，节省建设投资成本。附图说明图1是本技术实施例中弃冰型冰源热泵系统的结构示意图。其中：1：热泵主机，1a：冷凝器，1b：蒸发器，2：动态冰浆机组，3：供热用户端，4：冷却塔，5：供冷用户端，6：水源，7：弃冰场，8：乙二醇泵，9：热水泵，10：冷水泵，11-16：阀门，17：过滤器。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种弃冰型冰源热泵系统，包括热泵主机1，热泵主机包括冷凝器1a和蒸发器1b。冷凝器1a的出水口通过管路依次与供热用户端3、热水泵9以及冷凝器1a的入水口连接，组成闭合回路。冷凝器1a的出水口与供热用户端3的入水口之间设有阀门11。冷凝器1a的出水口还与冷却塔4的入水口连接，冷却塔4的出水口与热水泵9的入水口连接。冷凝器1a的出水口与冷却塔4的入水口之间设有阀门12，冷却塔4的出水口与热水泵9的入水口之间设有阀门13。供热用户端3可以为风机盘管、暖气片或其他换热器。蒸发器1b的出液口通过管路依次与乙二醇泵8、动态冰浆机组2以及蒸发器1b的入液口连接，组成闭合回路。动态冰浆机组是专门制取0℃冰浆的设备，其对水源温度没有任何限制要求，只要是液态水，无论高于9℃还是低于9℃(即使低至0℃也可以)，均可以直接被稳定高效地制取成冰浆。本技术中可以采用现有技术中的动态冰浆机组，如中国专利CN201520443800.0所公开的动态冰浆机组。动态冰浆机组2的入水口通过管路依次与冷水泵10、水源6连接，水源6的出水口与冷水泵10的入水口之间设有过滤器17，过滤器17的出水口与冷水泵10的入水口之间设有阀门15。动态冰浆机组2的出水口通过管路分别与弃冰场7的入水口以及供冷用户端5的入水口连接，供冷用户端5的出水口与阀门15的出水口连接。动态冰浆机组2的出水口与弃冰场7的入水口之间设有阀门16，动态冰浆机组2的出水口与供冷用户端5的入水口之间设有阀门14。供冷用户端5可以为风机盘管、组合风柜或其他换热器。本技术的弃冰型冰源热泵系统可分为冬季供热和夏季供冷两种模式运行。具体工作原理如下：(1)冬季供热模式阀门11开启，阀门12和13关闭。由热泵主机1的冷凝器1a、阀门11、供热用户端3和热水泵9通过管道依次连接组成热水循环，冷却塔4被屏蔽不参与运行。低温热水通过水泵9送入热泵主机1的冷凝器1a，被加热到符合供热目标温度的高温热水(比如40℃或45℃以上)后，再流入供热用户端3，高温热水在供热用户端处通过传热把热量传递给室内空气或生活热水，温度降低变成低温热水(比如30℃或35℃)，然后继续经热水泵9循环送入热泵主机1的冷凝器1a升温，如此反复循环。由热泵主机1的蒸发器1b、乙二醇泵8和动态冰浆机组2依次相连组成乙二醇循环，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弃冰型冰源热泵系统，其特征在于，包括热泵主机，热泵主机包括冷凝器和蒸发器，/n所述冷凝器的出水口通过管路依次与供热用户端、热水泵以及冷凝器的入水口连接；/n所述蒸发器的出液口通过管路依次与乙二醇泵、动态冰浆机组以及蒸发器的入液口连接；/n所述动态冰浆机组的入水口通过管路依次与冷水泵、水源连接，动态冰浆机组的出水口通过管路与弃冰场连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种弃冰型冰源热泵系统，其特征在于，包括热泵主机，热泵主机包括冷凝器和蒸发器，
所述冷凝器的出水口通过管路依次与供热用户端、热水泵以及冷凝器的入水口连接；
所述蒸发器的出液口通过管路依次与乙二醇泵、动态冰浆机组以及蒸发器的入液口连接；
所述动态冰浆机组的入水口通过管路依次与冷水泵、水源连接，动态冰浆机组的出水口通过管路与弃冰场连接。


2.根据权利要求1所述的冰源热泵系统，其特征在于，所述冷凝器的出水口与供热用户端的入水口之间设有阀门。


3.根据权利要求2所述的冰源热泵系统，其特征在于，所述冷凝器的出水口还与冷却塔的入水口连接，冷却塔的出水口与热水泵的入水口连接。


4.根据权利要求3所述的冰源热泵系统，其特征在于，所述冷凝器的出水口与冷却塔的入水口之间设有阀门，冷却塔的出水口与热水泵的入水口之间设有阀门。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杜智华，
申请(专利权)人：广东高菱能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44