[发明专利]一种利用低温工业循环冷却水的制冷加热系统

说明书

本发明公开了一种利用低温工业循环冷却水的制冷加热系统，水源热泵冷热水机组包括水源侧换热器和使用侧换热器；低温工业循环冷却水进水管依次通过水泵单元、第一水处理单元和水源侧换热器的进水口连通，低温工业循环冷却水出水管和水源侧换热器的出水口连通；所述分水器和集水器均和末端装置连通，分水器和使用侧换热器的出水口连通，集水器依次通过第二水处理单元、循环泵单元和使用侧换热器的进水口连通。本发明在满足国家相关规范要求的前提下，通常水源热泵冷热水机组消耗1kW的能量，末端装置可以得到4kW以上的热量或冷量。

技术领域

本发明涉及厂区制冷、加热系统技术领域，特别是涉及一种利用低温工业循环冷却水的制冷加热系统。

背景技术

工业企业为了维持正常生产或是为给员工提供舒适的工作生活环境，均需要根据室外气象条件和生产工艺要求为生产厂区的工艺建筑及生产附属辅助建筑或员工生活休息建筑供冷和(或)供热。有冷热需求的工艺设备指的是在运行中需要由冷热水进行冷却降温或加热保温的设备以及需要伴冷伴热的生产材料，如果不满足运行环境要求会造成设备损坏、不正常运转或材料变质等危害。

当工业厂区仅有供冷需求时，通常可选用风冷式或冷却塔式冷水机组及与其关联应用的末端装置为建筑或工艺设备供冷。对于风冷式冷水机组，夏季室外环境空气温度较高，冷凝温度升高，使得机组效率降低。对于冷却塔式冷水机组，需要设置相应的冷却塔及相关系统，增加投资，占用建筑空间。

当工业厂区根据季节特点分别有供冷供热需求时，通常可选用空气源热泵冷热水机组及与其关联应用的末端装置为建筑或工艺设备供冷供热。但冬季室外环境空气温度较低，蒸发温度降低，能效比也降低，在某些室外环境下还会出现结霜情况，严重影响制热效果；夏季室外环境空气温度较高，冷凝温度升高，使得机组效率降低。当选用锅炉生产的热媒供热，由于锅炉能源利用率较低，节能效果远不如热泵供热系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用低温工业循环冷却水的制冷加热系统，可以在夏季将建筑物或工艺设备中的余热转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量；而冬季，水源热泵冷热水机组则从水源中提取能量，根据热泵原理通过载冷剂提升温度后送到建筑物中或工艺设备上。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种利用低温工业循环冷却水的制冷加热系统，包括分水器(1)、水泵单元(5)、第一水处理单元(6)、水源热泵冷热水机组(10)、第二水处理单元(19)、循环泵单元(20)和集水器(21)，

所述水源热泵冷热水机组(10)包括水源侧换热器(11)和使用侧换热器(12)；水源热泵冷热水机组作为能量传递的纽带，将低温工业循环冷却水循环和空调制冷加热循环整合在一起，消耗少量电能，实现热量在工艺设备中、建筑中、循环水中相互转移。

低温工业循环冷却水进水管(3)依次通过水泵单元(5)、第一水处理单元(6)和水源侧换热器(11)的进水口连通，低温工业循环冷却水出水管(2)和水源侧换热器(11)的出水口连通；低温工业循环冷却水通常为开式水系统，水质较差，第一水处理单元的主要作用就是处理低温工业循环冷却水，保证进入水源侧换热器的水质满足水源热泵冷热水机组的要求，对机组起到保护作用。水源侧换热器是一种换热部件，实现低温工业循环冷却水和制冷剂之间的热量交换。

所述分水器(1)和集水器(21)均和末端装置(4)连通，分水器(1)和使用侧换热器(12)的出水口连通，集水器(21)依次通过第二水处理单元(19)、循环泵单元(20)和使用侧换热器(12)的进水口连通。分水器和集水器用于分配和收集末端装置所用的冷热媒，并起到一定的压力平衡作用。第二水处理单元的主要作用是处理冷热水，保证进入末端装置和使用侧换热器的冷热水水质满足末端装置和水源热泵冷热水机组的要求，对其起到保护作用。使用侧换热器是一种换热部件，实现冷热水和制冷剂之间的热量交换。