[发明专利]一种水冷空气能热量交换塔热泵系统

说明书

本发明涉及一种水冷空气能热量交换塔热泵系统，包括热量交换塔、热泵机组，用户、蒸发器循环泵、冷凝器循环泵和循环管道，循环管道上设有数个功能切换阀和数个防冻液渗漏阻断器，热量交换塔出口方向设有风向调节装置，热泵机组包括依次通过循环管道相连的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，蒸发器与冷凝器间串联有电辅增焓装置，形成开放式热量循环交换系统。本发明可使热量交换塔出风口方向与自然风一致性，提高热量交换塔的冷却或吸热效果，还可以一机多用，满足客户全年制冷、采暖、生活热水问题，并提高系统设备运行的可靠性，从而提升节能效果。

技术领域

本发明涉及热工机械能量转移设备领域，具体说是一种水冷空气能热量交换塔热泵系统。

背景技术

以全球变暖为主要特征的气候变化已成为人类社会共同面临的最重大的环境与发展挑战之一。国际社会在联合国的框架下自上个世纪八十年代后期经历了马拉松式的磋商和谈判，最终在2015年达成了《巴黎协定》，提出了要将全球平均气温升幅控制在2℃以内并努力控制在1.5℃以下。根据科学评估要实现2℃目标全球二氧化碳中和的时间在2070年左右、温室气体中和的时间在2100年之前，实现1.5℃目标全球二氧化碳中和的时间在2050年左右、温室气体中和的时间在2060年左右。

根据最新的评估模型和情景研究，要实现2℃目标中国相应需要实现二氧化碳中和的时间在2080年左右、温室气体中和的时间在2100年左右，实现1.5℃目标中国相应需要实现二氧化碳中和的时间在2060年左右、温室气体中和的时间在2070年左右。这就意味着中国2060年前碳中和目标的提出，不管从狭义或广义看，不仅都在科学要求的2℃和1.5℃目标的减排路径内，甚至还有可能将全球碳中和的时间往前推动十年左右。

目前我国建筑能耗已占整个社会总能耗比例的三分之一左右，且占比还会有进一步提高的趋势，而采暖能耗又占建筑总能耗的三分之二以上。当今，节能减排首当其冲任务就是要把采暖能耗降低，这就会起到提纲挈领的作用和达到最终降低社会总能耗目的。故此，煤改电早已成为我国必须加以解决的重要问题，而气改电也将迎来议事议程的关键时机，天然气相比煤炭较为清洁的能源，但一样会有二氧化碳排放量，只是相对煤炭来说弱些罢了。其二，燃气锅炉采暖一样属于能量转换设备，而一次能源（化学能）转变而来热量是不可以百分之百加以利用的，最多98%而已。而热泵却不一样了，热泵属于能量转移设备，它可以把低温处热量进行转移并泵到较高温度处用于采暖，只需要花三分之一到五分之一的驱动电能就可以驱动比输出电能大好几倍的低温热量向高温处转移，这个效率可以达到300%~500%，这可比燃气锅炉采暖节约50%左右的能耗费用，也就相应减少一次能源质量110%以上的消耗量，这相当于把一次能源用来发电后，再用电能驱动低温热量向高温转移所实现同等规模热量需求的比较效果。

然而，当今各类热泵都会有着各自的不同问题与不足，其应用范围也就受到一定的限制。如地源热泵及水源热泵它们不仅会受到地理条件的限制，还因为其维修与维护困难经常被用户所诟病；而空气能热泵不只是效率不够理想，还难以应对极寒天气及规模化制热需求，尤其是遇到化霜陷阱会严重影响到用户的体验，化霜问题已然是世界性的难题。