中國地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟旗下的領(lǐng)軍企業(yè)湖北風神凈化空調(diào)設(shè)備工程有限公司,歷時兩年研發(fā)新一代熱泵——“冰源熱泵供能系統(tǒng)”,于2018年1月17日在武漢市東湖賓館召開了科技成果鑒定會。
本次鑒定會由湖北省技術(shù)交易所組織召開,出席鑒定會的專家有中國工程院院士、中國地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟名譽理事長曹耀峰,中國地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、《地源熱泵》雜志主編方肇洪,中信建筑設(shè)計研究總院有限公司高工陳焰華,南京市建筑設(shè)計院有限責任公司高工張建忠,華中科技大學(xué)教授胡平放,上?,F(xiàn)代集團華東設(shè)計院教授級高工馬偉駿,美的集團夏侖喜博士。
經(jīng)過專家評審,專家組鑒定認為,該技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)和集成了過冷水制冰釋熱技術(shù),通過把制冰過程的熱傳遞和冰水相變兩個環(huán)節(jié)從空間上分離,并使低溫水源水在制冰裝置中實現(xiàn)可控按比例結(jié)冰,解決了常規(guī)水源熱泵系統(tǒng)冬季供熱時蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)冰損壞設(shè)備、系統(tǒng)低溫保護而不能正常運行的問題。
專家組表示,該技術(shù)研發(fā)了冰源熱泵系統(tǒng)冰水混合物分離技術(shù),有效降低了低溫水源水的用量,實現(xiàn)了冬季利用室外近冰點低溫水源進行冬季供暖和生活熱水供應(yīng),節(jié)約了能源。
專家組指出,該技術(shù)研發(fā)了冰源熱泵系統(tǒng)動態(tài)管理系統(tǒng),通過對循環(huán)水泵流量調(diào)節(jié)和補水量控制,優(yōu)化了系統(tǒng)效能,提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
專家組一致同意,該技術(shù)成果成熟度為9級、創(chuàng)新度為3級、先進度為6級、整體達到國際先進水平。

20世紀70年代以來,熱泵工業(yè)進入了黃金時期,熱泵新技術(shù)層出不窮,廣泛應(yīng)用于空調(diào)和工業(yè)領(lǐng)域,在能源的節(jié)約和環(huán)境保護方面起著重大的作用。淺層地熱能利用時受熱能品位和工藝影響,在寒區(qū)和嚴寒地區(qū)推廣受到極大限制。
該產(chǎn)品的問世,解決了常規(guī)水源熱泵機組在熱源水出水溫度低于4℃無法運行和嚴寒地區(qū)淺層土壤源熱泵無法應(yīng)用的問題。通過冰源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)地源熱泵系統(tǒng)有機搭配,混合運行,解決了地源熱泵土壤換熱器無法取熱問題。
據(jù)介紹,該成果已在南京銀杏山莊項目進行示范應(yīng)用,效果良好,系統(tǒng)經(jīng)國家建筑節(jié)能質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心現(xiàn)場測定,制冰工況下系統(tǒng)能效比為2.61。具有較好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。項目成果已獲實用新型專利1項,申報發(fā)明專利1項。
冰源熱泵供能系統(tǒng)介紹
冰源熱泵供能系統(tǒng)通過冰水混合制備蒸發(fā)器,利用過冷水技術(shù)使低溫水源水在冰水混合制備蒸發(fā)器中可控部分比例結(jié)冰,提取過冷水結(jié)冰的相變潛熱作為熱泵熱源,因此“冰源熱泵”是可在零度以下工況運行的”全工況水源熱泵”。
冰源熱泵供能系統(tǒng),主要設(shè)備及部件包括:沉淀懸浮分離設(shè)備、源側(cè)循環(huán)泵、冰水混合物制備機組、熱泵機組、中介水泵、負荷側(cè)循環(huán)泵、室內(nèi)末端、冰源熱泵機組、冰水分離設(shè)備、跨季儲能槽等。
本供能系統(tǒng)可利用資源:
1)未結(jié)冰的低溫地表水(直接水源);
2)地下水貧乏地區(qū)(直接水源);
3)嚴寒地區(qū)淺層低溫地熱能(間接水源);
系統(tǒng)優(yōu)點
1)本供能系統(tǒng)解決常規(guī)熱泵機組熱源水出水溫度≤4℃,設(shè)備運行保護和蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)冰損壞等問題,是一種安全、高效的熱泵系統(tǒng);
2)本供能系統(tǒng)可利用所有近冰點的低溫地表水資源(直接水源)和地熱能資源(間接水源),使用范圍廣;
3)通過水資源顯熱和潛熱同時利用,減少水資源需求總量,本供能系統(tǒng)冬季用水量僅為常規(guī)系統(tǒng)的1/20;
4)本供能系統(tǒng)與土壤換熱器結(jié)合,可解決土壤換熱器取熱問題,減少土壤冷堆積添加乙二醇造成的污染;
5)本供能系統(tǒng)通過制冰和土壤蓄冷實現(xiàn)跨季節(jié)蓄能,提高全年運行能效,降低運行費用。