[发明专利]一种制冰空气源热泵

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及暖通空调技术领域，尤其是一种制冰空气源热泵。

背景技术

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。

发明内容