[發(fā)明專利]一種風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210190156.5
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114440356A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李保華;張官正;代元軍;孫娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00;F24D15/04
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發(fā)明公布了一種風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其包括海水循環(huán)系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)，其中：海水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、熱電堆、中間換熱器、海水泵；所述海水泵用于向所述蓄水池中抽水；所述熱電堆連接在所述蓄水池與所述中間換熱器之間，用于在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)流經(jīng)的海水進(jìn)行加熱或制冷；所述熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥以及水泵。采用風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，具有節(jié)約能源，提高系統(tǒng)的能效，保證供熱效果和系統(tǒng)的可靠運(yùn)行等特點(diǎn)。整體采用間接式海水源熱泵系統(tǒng)，克服了海水對(duì)熱泵系統(tǒng)腐蝕的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的海水源熱泵技術(shù)多為普通機(jī)組，多種能源耦合的海水源熱泵機(jī)組相對(duì)較少；現(xiàn)有的海水源熱泵機(jī)組多為直接式，間接式海水源熱泵機(jī)組相對(duì)較少。

海水作為冷熱源的海水源熱泵系統(tǒng)，則存在諸多問(wèn)題，如海水具有腐蝕性，海水取水問(wèn)題，過(guò)濾問(wèn)題，海洋生物附著問(wèn)題；尤其是海水直接進(jìn)入熱泵機(jī)組的腐蝕問(wèn)題和海水溫度過(guò)低，建筑熱負(fù)荷大時(shí)，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行能效低，供熱效果差，難以發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢(shì)等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)為熱電堆進(jìn)行供能，在夏季制冷時(shí)降低海水初溫，提高換熱溫差；在冬季供暖時(shí)加熱海水，提高初溫，增大換熱溫差，從而更好地提高系統(tǒng)能效。

本發(fā)明提供了一種風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其包括海水循環(huán)系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)，其中：

海水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、熱電堆、中間換熱器、海水泵；所述海水泵用于向所述蓄水池中抽水；所述熱電堆連接在所述蓄水池與所述中間換熱器之間，用于在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)流經(jīng)的海水進(jìn)行加熱或制冷；

所述熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、四通換向閥、冷凝器、節(jié)流閥以及水泵；

在制冷工況下，熱電堆對(duì)流經(jīng)的海水進(jìn)行降溫，降溫后的海水在中間換熱器中與載冷介質(zhì)進(jìn)行換熱，換熱后的載冷介質(zhì)在水泵的作用下進(jìn)入冷凝器中換熱，使得所述熱泵系統(tǒng)中的制冷劑凝結(jié)成飽和液體，隨后制冷劑經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)以帶走制冷系統(tǒng)回水的熱量；

在制熱工況下，熱電堆對(duì)流經(jīng)的海水進(jìn)行加熱，加熱后的海水在中間換熱器中與載冷介質(zhì)進(jìn)行換熱，換熱后的載冷介質(zhì)在水泵的作用下進(jìn)入蒸發(fā)器中換熱，使得所述熱泵系統(tǒng)中的制冷劑吸熱蒸發(fā)后在壓縮機(jī)中進(jìn)行定熵壓縮，隨后進(jìn)入冷凝器中定壓放熱以加熱供熱系統(tǒng)回水。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述中間換熱器排除的冷水直接放至海水中。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：在制冷工況下熱電堆冷端溫度為-10℃～-20℃，可降低流經(jīng)的海水溫度5-8℃

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述載冷介質(zhì)為乙二醇溶液。

本發(fā)明提供的裝置具有以下技術(shù)效果：采用風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，具有節(jié)約能源，提高系統(tǒng)的能效，保證供熱效果和系統(tǒng)的可靠運(yùn)行等特點(diǎn)。整體采用間接式海水源熱泵系統(tǒng)，克服了海水對(duì)熱泵系統(tǒng)腐蝕的問(wèn)題。采用熱電堆制熱制冷，不需要任何制冷劑，無(wú)污染源也無(wú)旋轉(zhuǎn)部件，不會(huì)產(chǎn)生回旋效應(yīng)，無(wú)滑動(dòng)部件，工作時(shí)無(wú)振動(dòng)、噪音、使用壽命長(zhǎng)、安裝容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件少、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，制熱效率恒大于1，使用熱電堆可代替分立的制冷和加熱系統(tǒng)。采用風(fēng)能給熱電堆供電，合理利用了綠色清潔能源，既做到了節(jié)能減排，又提高了海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為風(fēng)能輔助制冷及加熱的間接式海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的原理圖。

具體實(shí)施方式