一种制冰空气源热泵制造技术

本实用新型专利技术在空气源热泵上增加制冰蒸发器，可以形成多种回路，运行空气源制热、制冰制热、蓄热、制冰蓄冷、直接制冷等多种模式、多种工况，无需配套冷却塔，能制冰制热却无需水源设施、无需冰处理设施，采用一套设备解决了高效洁净供暖、削峰填谷节能供冷、超低温环境下高效供暖的难题，作为分布式低成本直接冷热蓄能模式以经济方式解决了冷热供应的节能环保问题，也为新能源发电的高效运行提供了有效缓冲和稳定基础。

An ice making air source heat pump

The utility model adds an ice making evaporator on the air source heat pump, which can form a variety of circuits, operate various modes and working conditions such as air source heating, ice making heating, heat storage, ice making cold storage, direct refrigeration, etc., without supporting cooling tower, can make ice heating without water source facilities, ice treatment facilities, and uses a set of equipment to solve the problem of high-efficiency and clean heating, peak cutting and valley filling energy saving The problem of efficient heating in cold and ultra-low temperature environment, as a distributed low-cost direct cold and hot energy storage mode, solves the energy-saving and environmental protection problem of cold and hot supply in an economic way, and provides an effective buffer and stable foundation for the efficient operation of new energy generation.

【技术实现步骤摘要】
一种制冰空气源热泵
本技术涉及暖通空调
，尤其是一种制冰空气源热泵。
技术介绍
目前中国城市化发展越来越快，空调、供暖、热水已经是现代城市人们生活和工作中必不可少的刚性需求，已经占到建筑物能源消耗量的2/3左右，已经占到总能源消耗量的22%左右；中国目前主流技术还是采用燃煤供暖+空调供冷，供冷、供暖两套系统，双倍投资，供冷供暖能耗都高，而且燃煤供暖是雾霾形成的重要罪魁祸首，空调负荷则是夏季电网尖峰负荷形成的主要罪魁祸首，从我国国情结合发达国家的经验来看，优化的解决方案应该是冷暖联供之空气源热泵供暖+蓄冰供冷。空气源热泵的热源来自于空气，优点是空气作为热源取之不尽，用之不竭，采用电能制热，高效节能而且环保；缺点是空气源热泵制冷必须使用昂贵峰电、制冷低效高能耗（制冷EER3.0左右，耗电量几乎是冷水机组的2倍）。水冷冷水机组是高效节能的制冷装置，目前是大型建筑物供冷的首选，因为建筑物的制冷需求负荷大，制冷机组配置需要满足夏季最大制冷负荷，配置功率大，设备投资大；而且因为没有低温热源，不能用于制热供暖，冬季则完全闲置。它的优点是制冷高效；缺点是必须使用昂贵峰电，造成电网高峰负荷，需要配套冷却塔散热，而且不能制热供暖。常规冰蓄冷空调是水冷冷水机组节能升级产品，优点是可以使用低价谷电电代替昂贵峰电，为电网削峰填谷，节能减排，为用户节省电费；缺点是成本高、不能制热供暖，需要配套冷却塔散热。专利申请201711360053.4提供了一种节能动态板冰热泵，夏季采用晚上低价谷电制冰蓄冰代替白天高价峰电供冷，冬季制热热源采用0℃以上未结冰的水制冰制热；优点：1.能使用水冰相变潜热制热，热源来源较充足，可以使用城市污水中水，2.制热与环境温度无关，即使-50℃环境温度下制热COP可达3.3左右，3.夏天高效制冰蓄冰供冷，可以大幅节省电费，同时为电网削峰填谷；缺点：1.城市污水中水来源有一定限制，水源设施需要投资，2.副产冰砂量大需要处理，3.不适用于缺水地区供暖；适用于：1.污水中水等水源方便地区供冷、供暖，2.冰砂可以资源化利用的细分领域。专利申请201820700004.4提供了一种气水双源热泵，夏季采用晚上低价谷电制冰蓄冰代替白天高价峰电供冷；冬季-5℃以上环境温度下运行空气源制热模式，既高效节能、又不耗水，-5℃以下环境温度下，运行制冰制热模式，热泵机组既保持高效节能、又能少耗水，减少热泵机组供暖季需水总量和冰处理总量；优点：1.能使用水冰相变潜热制热，热源来源较充足，可以使用城市污水中水，2.高环境温度和低环境温度制热都高效，3.夏天高效制冰蓄冰供冷，可以大幅节省电费，同时为电网削峰填谷；缺点：1.低温环境制冰制热还是需要水源，水源设施需要投资，也不适用于缺水地区供暖，2.副产冰砂还是需要外排处理，冰处理设施需要投资，3.夏季还需要配套冷却塔散热。适用于：1.污水中水等水源方便地区供冷、供暖，2.冰砂可以资源化利用的细分领域。故现有技术有待改进和发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种制冰空气源热泵，在空气源热泵机组基础上增加制冰蒸发器，通过管路连接和阀门控制使空气源热泵机组的翅片式换热器与制冰蒸发器既能形成串联连接也能形成并联连接，能在热泵机组制冰蓄冷模式时能采用制冰蒸发器制冰同时能采用翅片式换热器作为冷凝器向空气中散发冷凝热从而无需配套冷却塔，能在热泵机组空气源制热模式时能采用翅片式换热器作为蒸发器吸收空气的温差热制热，能采用空气源制热模式和制冰制热模式联合运行及蓄能槽内部水冰转换，来达到冷暖联供机组供冷季制冰蓄冷供冷、无需配套冷却塔、供暖季能全天候空气源制热、能制冰制热却无需水源、无需处理冰的目的。本技术的技术解决方案是：一种制冰空气源热泵，包括空气源热泵、制冰蒸发器，它还包括系统内相连接的管道、阀门及检测控制系统；空气源热泵的压缩机采用变频喷气增焓低温热泵压缩机，也可以根据需要采用定频低温热泵压缩机或者常温热泵压缩机；空气源热泵的冷凝器采用水冷冷凝器，吸收冷凝热的热水用于供暖，冷凝器也可以增加一个热回收器，副产热水可用于生活热水等；空气源热泵的蒸发器采用翅片式换热器；空气源热泵的翅片式换热器与制冰蒸发器管路连接，采用阀门控制，翅片式换热器与制冰蒸发器可以分别形成串联连接和并联连接，机组可以分别构成空气源制热循环回路、制冰蓄冷循环回路、制冰制热循环回路、热气旁通融霜支路、热气旁通融冰脱冰支路、回液支路、补气支路。在一定工况下以上回路或支路可以分别或同时连通，其他未连通的回路或支路由相关阀门控制处于关断状态。其中，所述空气源制热循环回路包括依次管路连接并构成回路的压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀、空气源电磁阀、空气源分液器、空气源制热单向阀、翅片换热器组、融霜三通阀、气液分离器；所述热气旁通融霜支路包括依次管路连接的压缩机、融霜旁通阀、融霜三通阀、翅片换热器组、融霜单向阀、融霜排液电磁阀、节流阀、空气源电磁阀、空气源分液器；所述补气支路包括依次管路连接的水冷冷凝器、补气膨胀阀、中间换热器、压缩机补气口；翅片换热器组用作蒸发器吸收空气温差热量，翅片换热器组的组数可以采用2-4组。在空气源制热模式下，空气源制热循环回路循环运行；在低温工况运行时补气支路在设定条件下自动连通，压缩机自动运行补气增焓低温工况；运行过程中翅片换热器结霜严重需要除霜时，热气旁通融霜支路连通。融霜旁通阀是压力控制阀，融霜旁通阀的压力控制源来自于融霜旁通阀的出口管路，融霜旁通阀控制融霜旁通阀出口管路的压力是设定压力；融霜三通阀的公共口连通翅片换热器，融霜三通阀的分支口分别通过气液分离器连通所述压缩机进气口和通过融霜旁通阀连通压缩机排气口，通过融霜三通阀切换，控制翅片换热器在空气源制热模式时通过气液分离器与压缩机进气口连通，控制翅片换热器在除霜状态时通过融霜旁通阀与压缩机排气口连通；节流阀可以采用毛细管替代；采用多组翅片换热器并联，采用阀门控制切换，在空气源制热模式下，各组翅片换热器制热、除霜交替进行；一组翅片换热器处于除霜状态时，其他组翅片换热器还在连续制热。其中一组翅片换热器组处于除霜状态时，所述除霜翅片换热器组的风机断电和空气停止流动，所述除霜翅片换热器组的融霜三通阀连通压缩机排气口，所述除霜翅片换热器组的空气源制热单向阀自动关闭，融霜单向阀自动打开，从压缩机排气口引出旁通高压热气，通过压力控制融霜旁通阀，使所述除霜翅片换热器组内部制冷剂压力保持恒定，高压热气在所述除霜翅片换热器组中冷凝液化，冷凝热用于除霜，除霜过程产生的液态制冷剂在恒定压力下，经节流阀，制冷剂能保持稳定流量自动流入空气源制热循环回路，与空气源制热循环回路中经过膨胀阀节流的制冷剂一起流入处于空气源制热模式的另一组翅片换热器蒸发，这样利于膨胀阀流量的稳定控制，减少除霜过程对空气源制热模式时空气源制热循环回路运行过程中制冷剂流量、温度和压力稳定性的影响。其中，所述制冰蓄冷循环回路包括依次管路连接并构成回路的压缩机、蓄冷电磁阀、融霜三通阀、翅片换热器、融霜单向阀、蓄冷排液电磁阀、中间换热器、膨胀阀、制冰电磁阀、制冰分液器、制冰单向阀、制冰蒸发器组、融冰三通阀、气液分离器；制冰蒸发器组用作蒸发器吸收水冰相变热量；翅片换热器用作冷凝器，向空气中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冰空气源热泵，包括空气源热泵、制冰蒸发器，它还包括系统内相连接的管道、阀门及检测控制系统，其特征在于，空气源热泵的翅片式换热器与制冰蒸发器管路连接，采用阀门控制，翅片式换热器与制冰蒸发器可以分别形成串联连接和并联连接。

【技术特征摘要】
1.一种制冰空气源热泵，包括空气源热泵、制冰蒸发器，它还包括系统内相连接的管道、阀门及检测控制系统，其特征在于，空气源热泵的翅片式换热器与制冰蒸发器管路连接，采用阀门控制，翅片式换热器与制冰蒸发器可以分别形成串联连接和并联连接。2.根据权利要求1所述的一种制冰空气源热泵，其特征在于，机组可以分别构成空气源制热循环回路、制冰蓄冷循环回路、制冰制热循环回路、热气旁通融霜支路、热气旁通融冰脱冰支路、回液支路、补气支路。3.根据权利要求2所述的一种制冰空气源热泵，其特征在于，所述空气源制热循环回路包括依次管路连接并构成回路的压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀、空气源电磁阀、空气源分液器、空气源制热单向阀、翅片换热器组、融霜三通阀、气液分离器。4.根据权利要求2所述的一种制冰空气源热泵，其特征在于，所述制冰蓄冷循环回路包括依次管路连接并构成回路的压缩机、蓄冷电磁阀、融霜三通阀、翅片换热器、融霜单向阀、蓄冷排液电磁阀、中间换热器、膨胀阀、制冰电磁阀、制冰分液器、制冰单向阀、制冰蒸发器组、融冰三通阀、气液分离器。5.根据权利要求2所述的一种制冰空气源热泵，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗良宜，
申请(专利权)人：罗良宜，
类型：新型
国别省市：广东,44