冷水相變能熱泵系統(tǒng)的工作流程如上圖所示,由三個子循環(huán)過程和一個除冰和排冰過程組成:
01 在冷水泵的作用下,0℃的冷水進入冷水相變機組,在機組中釋放出相變能后變成0℃的冰水混合物再經(jīng)管路返回。
02 在中介水泵作用下,-5℃的中介水進入冷水相變機組,吸收相變能后升為-1℃,再進入熱泵機組,釋放出熱量后溫度降低,-5℃的中介水再次進入冷水相變機組完成密閉循環(huán)。
03 在末端泵的作用下,40℃的末端水進入熱泵機組,在熱泵機組中吸熱升溫到50℃后再經(jīng)管路進入用戶。
優(yōu)勢一:釋放能量巨大。將0℃的水結(jié)成0℃的冰,其釋放的潛熱能量相當(dāng)于水溫降低80℃釋放出的顯熱能量。
優(yōu)勢二:用水量極少。相變能熱泵系統(tǒng)的用水量可以減少至原用水量的5%左右。反之,相同水量的條件下,相變能熱泵系統(tǒng)的供熱面積可以擴大20倍以上。
優(yōu)勢三:應(yīng)用廣泛。適用于多種水源,可因地制宜、靈活應(yīng)用,項目實施不受熱源分布限制。
優(yōu)勢四:冬夏兩用。夏季可取代冰蓄冷系統(tǒng),且投資低、運行成本低。
優(yōu)勢五:節(jié)能減排。一次能源利用率高達120%,以青島地區(qū)為例,與市政供熱相比,每萬平米節(jié)煤量為100~150噸。
開發(fā)利用冷水結(jié)冰過程中釋放出的巨大相變能(凝固潛熱),幾乎可以解決所有建筑物的供熱問題,是降低建筑能耗、實現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑之一。