[发明专利]一种双极耦合冰源热泵供能系统

权利要求书

1.一种双极耦合冰源热泵供能系统，其特征在于，包括构成水介质循环回路的超声波过冷解除装置(1)、冰水混合物分离装置(2)、空气源热泵系统(4)和过冷水热交换器(5)；该冰源热泵供能系统还包括热泵主机(10)；

所述超声波过冷解除装置(1)用于使过冷水利用超声波作用产生晶核，解除过冷状态，实现部分结冰，生成冰水混合物；所述过冷水包括经所述过冷水热交换器(5)完成热交换的过冷水，也包括水源处提供的过冷水；

所述冰水混合物分离装置(2)用于对所述超声波过冷解除装置(1)中生成的冰水混合物进行固态冰晶和液态水的分离；

所述空气源热泵系统(4)用于对所述冰水混合物分离装置(2)获得的液态水进行预热，获得预热的液态水；

所述过冷水热交换器(5)用于将所述空气源热泵系统(4)获得的预热的液态水与热泵主机(10)的循环工质进行热交换，使得所述热泵主机(10)从所述过冷水热交换器(5)中获得热量；

所述热泵主机(10)用于将从所述过冷水热交换器(5)中获得的热量通过循环工质进一步传递给外界，实现对外界的供能。

2.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述空气源热泵系统(4)包括构成循环回路的冷凝器(41)、节流装置(44)、蒸发器(43)和压缩机(42)，还包括用于为所述蒸发器提供空气源的风机(45)；

工作时，低温低压循环工质在蒸发器(43)中与所述风机(45)抽取的空气进行热量交换，循环工质吸收热量后，进入压缩机(42)，在所述压缩机(42)中，所述循环工质变为高温高压工质，然后进入所述冷凝器(41)中，与所述冰水混合物分离装置(2)分离出的液态水进行热量交换，为所述液态水提供热量，循环工质温度降低后进入所述节流装置(44)，变为低温低压状态，然后又回到所述蒸发器(43)中。

3.如权利要求2所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述过冷水热交换器(5)与所述热泵主机(10)连接，所述过冷水热交换器(5)用于为所述热泵主机(10)的循环工质提供热量；

所述热泵主机(10)还与建筑末端(9)连接，所述热泵主机(10)用于为所述建筑末端(9)的供暖用水提供热量。

4.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述建筑末端(9)与所述空气源热泵系统(4)连接，其中所述空气源热泵系统(4)还用于为所述建筑末端(9)的供暖用水提供热量。

5.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述建筑末端(9)的出水口分别与所述空气源热泵系统(4)的进水口以及所述热泵主机(10)的进水口相连通；且所述空气源热泵系统(4)的出水口与所述热泵主机(10)的出水口相连通后与所述建筑末端的进水口相连通。

6.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述超声波过冷解除装置(1)和所述过冷水热交换器(5)之间还设置有冰晶传播阻断器(6)，用于防止冰晶扩散倒流，导致在所述过冷水热交换器(5)内发生冰堵。

7.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述冰水混合物分离装置(2)和所述空气源热泵系统(4)之间还设置有过滤装置(3)，所述过滤装置(3)用于分离冰晶和液态水。

8.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述热泵主机(10)的循环工质为乙二醇的水溶液。

9.如权利要求1所述的冰源热泵供能系统，其特征在于，所述过冷水热交换器(5)为板式换热器。