[實用新型]流態冰熱泵系統

有效

• 申請號: 201820734125.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN208312589U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 錢志博;郝宏偉;杜強;程港
• 申請（專利權）人: 中機十院國際工程有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B41/06;F25B30/06
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 解政文

本實用新型流態冰熱泵系統包括：外端水循環回路、制冷劑循環回路、溶液內循環回路和用戶端循環回路，溶液內循環回路還包括：蓄能池，蓄能池的進液口通過第八二通閥連接到流態冰蒸發器的另一側與第二泵之間的管路上，蓄能池的出液口通過第十二通閥連接到第二電動二通閥和第六二通閥之間的管路上，在蓄能池的進液口與第二電動二通閥和第六二通閥之間的管路上還裝有一個第九二通閥，蓄能池的出液口與流態冰蒸發器的另一側和第二泵之間管路上還裝有一個第七二通閥；本系統利用水的凝固熱取熱，它是水顯熱的80倍，克服了原有熱泵系統缺點，實現了跨季節蓄能，是熱泵系統革命性進步，最大限度的節省空調系統的運行費用，并對電網平衡起到有利的作用。

技術領域

本實用新型涉及一種新型供能系統，特別是涉及一種流態冰熱泵系統。

背景技術

能源和環境是當今人類面臨的兩大問題。目前，化石燃料是人類生產.生活的主要能源。隨著全球能源使用量的增長，及不科學使用，化石燃料等不可再生能源將日益枯竭，并對環境產生嚴重影響。我國正遭遇經濟高速發展帶來的后遺癥，環境污染，主要包括大氣污染、水污染與土壤污染三方面。近年，隨著PM2.5與霧霾逐漸受到重視，大氣污染成為國人關注焦點。在我國北方地區正在進行一場無煤化的革命

熱泵作為一種清潔的可再生能源技術，在供暖行業中有著舉足輕重的作用，而傳統熱泵技術有其各自的局限性：

空氣能(源)熱泵受空氣溫度影響較大，我國南方地區應用較為普遍。但受結霜問題困擾。北方應用能效較低。

地源熱泵受造價和場地影響。

水源熱泵下述局限性：

1、利用地表水和海水，受水溫限制，一般低于5℃就不能使用。

2、利用地下水，存在法規、水質和回灌技術問題限制。

3、利用再生水，受再生水管網限制。

本技術利用水的凝固熱取熱，將是水顯熱的80倍，這將克服以上熱泵系統缺點，實現熱泵系統革命性進步。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有熱泵的缺點，而提供一種流態冰熱泵系統，其利用流態冰熱泵和蓄能池，可以實現冬季供暖，并將冬季的冷量儲存起來，供夏季空調使用，同時不足部分還可以用低谷電進行蓄能供空調系統使用，同時，本系統還可以利用江河湖海的水源，利用有以冰水混合物的形式排放，極大的減少熱泵用水量，本技術是熱泵系統的革命。

本實用新型流態冰熱泵系統所采用的是過冷技術，將一定濃度的溶液，冷卻到一定過冷度的溫度，利用鹽溶液的析冰現象，在溶液中形成冰晶，下面介紹一下析冰現象的原理。

如圖1所示，它是溶液濃度相平衡圖，在圖中橫坐標表示溶液濃度，縱坐標表示溫度，WE為析冰線，EG為析鹽線，E點為共晶點。

1、析冰線、析鹽線上部是溶液區；TE線與析冰線之間區域為冰+溶液共存區；TE線與析鹽線之間的區域為溶質+飽和溶液共存區；析冰線與析鹽線上部為溶液區；TE線下部為冰+溶質的固體共存區。

2、每種濃度的溶液都對應一個冰晶(水冰)析出溫度，當溶液溫度降至析冰溫度時就可以連續析出冰晶。

3、溶液析出冰晶時放出熱量，使溶液溫度微量增加，溶液溫度也微量上升，這種析出冰晶過程中溶液的特殊性就使溶液在冰晶析出過程中不易粘結在制冰管道上。

4、流態冰機組可用溶液為鹽類(海水、NaCl鹽溶液等)、醇類(甲醇、乙醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇溶液等)

根據乙二醇的性質，本技術采用乙二醇作為載冷劑，此時整個循環的乙二醇溶液為固液混合狀態，當混合溶液流經體積較大的蓄能池時，溶液中的冰晶自然上浮，達到冰晶與乙二醇溶液分離的目的。