从水到冰——地源热泵技术再升级！

 中国地源热泵产业联盟旗下的领军企业湖北风神净化空调设备工程有限公司，历时两年研发新一代热泵——“冰源热泵供能系统”，于2018年1月17日在武汉市东湖宾馆召开了科技成果鉴定会。

本次鉴定会由湖北省技术交易所组织召开，出席鉴定会的专家有中国工程院院士、中国地源热泵产业联盟名誉理事长曹耀峰，中国地源热泵产业联盟理事长、《地源热泵》杂志主编方肇洪，中信建筑设计研究总院有限公司高工陈焰华，南京市建筑设计院有限责任公司高工张建忠，华中科技大学教授胡平放，上海现代集团华东设计院教授级高工马伟骏，美的集团夏仑喜博士。

经过专家评审，专家组鉴定认为，该技术创新研发和集成了过冷水制冰释热技术，通过把制冰过程的热传递和冰水相变两个环节从空间上分离，并使低温水源水在制冰装置中实现可控按比例结冰，解决了常规水源热泵系统冬季供热时蒸发器内结冰损坏设备、系统低温保护而不能正常运行的问题。

专家组表示，该技术研发了冰源热泵系统冰水混合物分离技术，有效降低了低温水源水的用量，实现了冬季利用室外近冰点低温水源进行冬季供暖和生活热水供应，节约了能源。

专家组指出，该技术研发了冰源热泵系统动态管理系统，通过对循环水泵流量调节和补水量控制，优化了系统效能，提高了系统的可靠性和稳定性。

专家组一致同意，该技术成果成熟度为9级、创新度为3级、先进度为6级、整体达到国际先进水平。

20世纪70年代以来，热泵工业进入了黄金时期，热泵新技术层出不穷，广泛应用于空调和工业领域，在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。浅层地热能利用时受热能品位和工艺影响，在寒区和严寒地区推广受到极大限制。

该产品的问世，解决了常规水源热泵机组在热源水出水温度低于4℃无法运行和严寒地区浅层土壤源热泵无法应用的问题。通过冰源热泵系统与常规地源热泵系统有机搭配，混合运行，解决了地源热泵土壤换热器无法取热问题。

据介绍，该成果已在南京银杏山庄项目进行示范应用，效果良好，系统经国家建筑节能质量监督检验中心现场测定，制冰工况下系统能效比为2.61。具有较好的经济、社会和环境效益。项目成果已获实用新型专利1项，申报发明专利1项。

冰源热泵供能系统介绍

冰源热泵供能系统通过冰水混合制备蒸发器，利用过冷水技术使低温水源水在冰水混合制备蒸发器中可控部分比例结冰，提取过冷水结冰的相变潜热作为热泵热源，因此“冰源热泵”是可在零度以下工况运行的”全工况水源热泵”。

冰源热泵供能系统，主要设备及部件包括：沉淀悬浮分离设备、源侧循环泵、冰水混合物制备机组、热泵机组、中介水泵、负荷侧循环泵、室内末端、冰源热泵机组、冰水分离设备、跨季储能槽等。

本供能系统可利用资源：

1）未结冰的低温地表水（直接水源）；

2）地下水贫乏地区（直接水源）；

3）严寒地区浅层低温地热能（间接水源）； 

系统优点

1）本供能系统解决常规热泵机组热源水出水温度≤4℃，设备运行保护和蒸发器内结冰损坏等问题，是一种安全、高效的热泵系统；

2）本供能系统可利用所有近冰点的低温地表水资源（直接水源）和地热能资源（间接水源），使用范围广；

3）通过水资源显热和潜热同时利用，减少水资源需求总量，本供能系统冬季用水量仅为常规系统的1/20； 

4）本供能系统与土壤换热器结合，可解决土壤换热器取热问题，减少土壤冷堆积添加乙二醇造成的污染； 

5）本供能系统通过制冰和土壤蓄冷实现跨季节蓄能，提高全年运行能效，降低运行费用。