[发明专利]一种极简型制冰空气源热泵

说明书

本发明提供一种采用制冰换热器代替室内侧换热器的极简型制冰空气源热泵，采用毛细管作双向节流装置，翅片式换热器与制冰换热器通过四通阀门控制，都能各自运行冷凝或蒸发工况，机组可以分别运行空气源制热、热气融霜、制冰蓄冷、融冰脱冰工况，无需配套冷却塔，无需配套额外的室内侧冷凝器，机组结构非常简单、生产工艺非常简单、制作很容易、成本很低，同时能有效降低机组配套功率，利用峰谷电价差减少用户电费。

技术领域

本发明涉及空气源热泵技术领域，尤其是一种极简型制冰空气源热泵。

背景技术

目前中国城市化发展很快，空调、供暖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原因，空调负荷则是夏季电网尖峰负荷形成的主要原因，从我国国情结合发达国家的经验以及新能源发展趋势来看，空气源热泵供暖+蓄冰供冷将是冷暖联供的主流解决方案。

空气源热泵的热源来自于空气，突出优点是空气作为热源取之不尽，用之不竭，采用电能蒸汽压缩制热，高效节能而且环保；缺点是空气源热泵夏季不能制冰、制冷必须使用昂贵峰电、白天高温时段制冷低效高能耗、机组功率配套大、投资成本高。

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；而且因为无法利用低温热源，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，配套冷却塔散热，不能利用空气源制热供暖。

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；缺点是投资成本高、不能制热供暖。

专利申请CN107843039A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CN108413648A提供了一种气水双热源热泵，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。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CN109724290A提供了一种制冰空气源热泵，在空气源热泵上增加制冰换热器,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,能全天候制冰制热却无需水源设施、无需冰处理设施,一套设备同时解决了冬季空气源制热供暖、夏季削峰填谷节能供冷，优点：1.冬季制热具有空气源热泵热源方便、高效节能的优点，2.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：制冷系统结构复杂、阀门多、生产工艺复杂、成本高。

故现有技术有待改进和发展。

发明内容