[發明專利]一種冰水源熱泵換熱器及其系統

在審

• 申請號: 201810357213.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108489154A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 楊勝東
• 申請（專利權）人: 楊勝東
• 主分類號: F25B39/00
• 分類號: F25B39/00;F25B30/06;F28D7/16;F28F9/02;F28F9/22;F28F17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種冰水源熱泵換熱器及其系統，該裝置是熱泵機組提取存于冷水中熱量的關鍵換熱設備，熱泵機組制熱時，工質與冷水通過該裝置進行換熱，部分冷水凝固釋放出熱量，冷水變成冰水混合物，該裝置的主要作用是保證冷水與工質在冰水源熱泵換熱器中穩定連續換熱，保證冰水源熱泵系統的穩定運行，由殼體(1)、減速電動機(2)、檢修折流箱(3)、底座(4)、工質進口(5)、冷水進水口(6)、冷水出水口(7)、工質出口B(8)、工質出口A(9)、軸承座(10)、工質進口B(11)、前管箱A(12)、前管箱B(13)、后管箱A(14)、后管箱B(15)、換熱管(16)、刮板(17)、固定管板(18)、通軸(19)、刮板連管(20)、導向桿(21)、導向槽(22)組成。

技術領域

本發明涉及一種冰水源熱泵換熱器及其系統，該裝置是熱泵機組提取存于冷水中熱量的關鍵換熱設備，熱泵機組制熱時，工質與冷水通過該裝置進行換熱，部分冷水凝固釋放出熱量，冷水變成冰水混合物，該裝置的主要作用是保證冷水與工質在冰水源熱泵換熱器中穩定連續換熱，保證冰水源熱泵系統的穩定運行。

背景技術

能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎，尋找和利用新的可再生能源是解決能源緊張的一種有效途徑，河水水資源豐富，水量大、分布面廣是河水的特點，開發利用河水中低位冷熱源作為熱泵的冷熱源，為建筑物供暖、供冷具有重要的節能與環保價值，對緩解能源消耗緊張、減輕環境污染具有重要意義。

夏季，河水非常適合作為熱泵的冷源，通過熱泵系統，將建筑物內的熱量排入河水中，從而達到對建筑物進行制冷的效果。冬季，河水作為熱泵的熱源，通過熱泵系統，吸收河水中的熱量，為建筑物進行供熱，是開發新能源利用的一種有效途徑。在制熱過程中，工質與冷水進行換熱，如使冷水換熱后部分結冰并脫離換熱管管壁，變成冰水混合物排出系統，系統穩定的連續的換熱，將有如下優點：一是1kg的0℃的水變為為0℃的冰時，將釋放336kJ，是同等質量水溫降1℃所提取熱量的80倍，如提取的熱量相同，取水量將降至原有水量的20％，減少系統取水量，減少泵耗；二是冬季河水溫度較低，采用專用換熱器能保持穩定的換熱，將提高系統的運行可靠性，增加河水冬季的應用范圍，節能與環保的意義重大。

但是，冬季制熱時，河水作為熱泵系統的熱源，一直有一個技術難題無法解決，冬季河水溫度較低，不滿足現有熱泵的工況要求。如未采取措施，直接通過熱泵系統提取河水中熱量，存在兩個問題，一是冬季的河水溫度較低，直接通過熱泵提取河水中的熱量，工質與冷水換熱后，冷水會結冰，并不斷吸咐在換熱管的表面，隨著換熱過程的持續進行，換熱管壁面的冰層厚度不斷增加，如果不及時將換熱管壁面的冰層去除掉，不僅會影響換熱器的換熱效果，還會將換熱器凍壞，系統無法正常運行；二是如果采用小溫差大流量的方式提取冷水中的熱量，由于取水流量很大，系統引水管管徑較大，增加系統的投資；對于其它設備流量增大，系統阻力也會增大，增加了泵耗，降低了系統的運行效率；水溫較低，系統穩定性也會較差。

發明內容

為解決河水冬季作為熱泵系統熱源水供熱時，一是冬季的河水溫度較低，直接通過熱泵提取河水中的熱量，工質與冷水換熱后，冷水會結冰，并不斷吸咐在換熱管的表面，隨著換熱過程的持續進行，換熱管壁面的冰層厚度不斷增加，如果不及時將換熱管壁面的冰層去除掉，不僅會影響換熱器的換熱效果，還會將換熱器凍壞，系統無法正常運行；二是如果采用小溫差大流量的方式提取冷水中的熱量，由于取水流量很大，系統引水管管徑較大，增加系統的投資；對于其它設備流量增大，系統阻力也會增大，增加了泵耗，降低了系統的運行效率；水溫較低，系統穩定性也會較差，本發明提供了一種冰水源熱泵換熱器及其系統。

應用原理：