超低水温水源热泵机组

地源/水源热泵机组是目前的节能高效示范推广技术，其优点在于高效节能、运行稳定可靠、寿命长、空间占用小、维护简便、安装灵活、同时制冷制热。目前，地源/水源热泵机组在北方地区应用的最大问题是冬季水源温度低、热负荷低，为增加热量供给，不得不增加大量地热井/取水设施，地源/水源热泵机组冬天只能利用低温水源少量的显热，不能有效利用大量的水变为冰的相变热，造成北方地区地源/水源热泵机组冬天需补充大量的辅助高品位热量，既增加地热井/取水设施、辅助加热设施投资，也增加高品位能源消耗，增加运行费用。

超低水温水源热泵机组采用接触式载冷剂相变动态制冰装置结合常规水源热泵改造为冰浆水源热泵，把冰浆水源热泵作为辅助加热设施，吸取水源低品位水变为冰的相变热量，提高北方地区地源/水源热泵机组冬季热量供给。它提取水变冰的相变热，适用所有地源/污水/海水源热泵，即使在北冰洋，地源/污水/海水源热泵都可以正常运行，显著改善北方地区地源/水源热泵水源温度低热负荷低、冬/夏季热负荷不平衡的问题，热源水量供给可减少90%，大幅降低地热井/取水投资，无需辅助加热设备，节省辅助加热设备投资成本、节省高品位能量消耗、节省运行费用；冬天提取水变冰的相变热供暖同时副产冰浆，副产冰浆没有成本，流动性好，可以泵送，蓄冰装置设置灵活，可以充分利用废弃、季节性闲置、临时性闲置的地下设施、地下建筑、地面建筑、各种容器等等，能很方便进行蓄冰，如用于夏天供冷，节省制冷电能，减少峰电负荷，大幅节约系统运行费用。

冰浆水源热泵可以用现有常规水源热泵进行简单改造/升级。结合接触式载冷剂相变动态制冰技术，只需增加冰浆蒸发器，冰浆蒸发器就是一个只有4个进出口管的简单容器，它有进水口、冰浆出口、正丁烷气体出口、正丁烷液体进入管；冰浆蒸发器的正丁烷气体出口、正丁烷液体进入管分别连接热泵的蒸发器。冰浆蒸发器中的气态正丁烷通过正丁烷气体出口流向热泵的蒸发器，在热泵的蒸发器管外侧冷凝为液态正丁烷直接放热给热泵蒸发器内的冷媒，液态正丁烷流入（泵入）冰浆蒸发器水中直接与水接触混合再蒸发为气态正丁烷，吸收水变为冰的相变热，副产冰激凌式冰浆；正丁烷在冰浆蒸发器中反复冷凝、蒸发，把水变为冰的相变热量不断传递给热泵的蒸发器内的冷媒，同时副产冰浆。热泵的蒸发器也可以直接置于冰浆蒸发器中，液态正丁烷直接流入冰浆蒸发器水中吸热蒸发，正丁烷气体流向热泵的蒸发器，在热泵的蒸发器管外侧冷凝为液态正丁烷直接放热给热泵蒸发器内的冷媒，液态正丁烷直接流入水中与水接触混合再吸热蒸发，这样结构更为简单。

现有的北方地区地源/水源热泵机组，升级节能改造很容易，仅仅只要在系统中增加冰浆水源热泵。超低水温水源热泵机组比常规地源/水源热泵机组节能效果更明显，运行费用更低。