[发明专利]一种冷水相变能热泵负压排冰装置及系统

说明书

一种冷水相变能热泵负压排冰装置及系统。本发明属于能源技术领域。本发明的目的是提供一种提取冷水相变能热泵负压排冰装置及系统，以解决取热制冷后由于冰的流动性较差而造成的排冰难问题。本发明的装置由冷水箱、排冰水泵、隔离板、排冰罩、排冰吸水管、排冰管、过水通道、冰水混合物进口、冷水出口组成，本发明的系统所述的负压排冰装置、相变换热器、冷水泵、冷水供水管、冰水混合物排水管组成。通过水泵抽送，营造出负压环境，实现排冰，并控制冰水混合比例，以保证排冰和节约用水量。本发明适用于凝固热热泵供热供冷系统。

技术领域

本发明涉及一种冷水相变能热泵负压排冰装置及系统，属于能源技术领域。

背景技术

采用热泵技术从水源中提取低品位冷热量为建筑物供热供冷，具有巨大的节能、环保以及经济价值，是节能减排的重要途径之一。然而在热泵技术实施中，很多需要供热的建筑物附近没有地下水或湖水或污水，或者水量不足，或者距离较远，这些约束就限制了热泵供热系统的应用。冷水相变能热泵系统是提取冷水中的凝固潜热或者相变能(水结冰时释放出的能量)为建筑物供热供冷的技术，由于冷水的相变能相当于水温降低80℃释放出的能量，则可以大幅度减少用水量。由于用水量较小，即使这些水源离建筑物距离较远，也具备了输送的条件。另外，也可以调用城市中水。因此，开发利用冷水的相变能，解决了水源受限的问题，显著扩大了热泵供热的应用范围，具有重大的实际意义。

然而，冷水相变能热泵供热制冰取热时存在两大技术难题，一方面是如何实现连续、稳定和高效的制冰取热过程，另一方面是冰的流动性较差，如何实现排冰过程。

专利申请号为“201610312053.6”，名称为“一种利用凝固潜热的热泵系统”的专利，仅实现了制冰取热过程，没有涉及到具体的排冰过程。专利申请号为“201611267872.X”，名称为“一种凝固潜热采集装置及系统”的专利也只涉及到机械刮冰的制冰取热过程。专利申请号为“201611267862.6”，名称为“一种冷水凝固热的采集方法”的专利也只涉及到制冰取热过程，没有解决排冰问题。

专利申请号为“201710290205.1”，名称为“一种冷水相变能热泵供热分离式排冰装置”，通过过滤器的作用将冰与水分离，冰排出系统，水返回水箱，理论可行，但实际运行效果不佳；专利申请号为“201720460294.5”，名称为“一种冷水相变能热泵供热分流式排冰装置”，采用分流的形式排冰，造成了冷水的大量浪费。

上述专利以及一些其他相关专利或者没有涉及到排冰问题，或者提出了解决方法，但是由于没有考虑到冰的流动性差这一特性，水泵的抽取作用不易抽到冰，导致排冰效果不佳。

本发明专利申请是在发明人前有专利申请技术基础上，提出了负压排冰的概念，可以有效保证水箱中的冰被抽取，从而保证排冰的效果并解决冰水平衡问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷水相变能热泵负压排冰装置及系统，以解决制冰取热后冰的排出问题，以及控制冰和水的排放比例问题，实现有效排冰和控制冰和水的排放比例，减少用水量。

本发明为解决以上技术问题，所采取的技术方案是：

本发明提出的一种冷水相变能热泵负压排冰装置，它由冷水箱、排冰水泵、隔离板、排冰罩、排冰吸水管、排冰管、过水通道、冰水混合物进口、冷水出口组成，隔离板与排冰罩将冷水箱分割成集冰箱和蓄水箱两部分；隔离板与冷水箱底部留有过水通道；集冰箱和蓄水箱通过过水通道相连通；排冰水泵设置在蓄水箱内；排冰吸水管的一端与排冰罩相连通，另一端与排冰水泵相连通；排冰管的一端与排冰水泵相连通，另一端用于排冰；冰水混合物进口与集冰箱相连通；冷水出口与蓄水箱相连通。