专利名称：用于空调系统的海水源水环热泵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种热泵空调装置，尤其涉及一种用于空调装置的海水源水环热
泵装置。
背景技术：
目前我国城市冬季供暖还主要依靠燃煤、燃油锅炉，夏季供冷主要是制冷机加冷 却塔系统，采用这种传统的供暖供冷方式不仅使城市的大气环境污染日益严重，同时也加 剧了能源供应结构与需求的矛盾，随着对城市环境问题的日益重视和能源结构的调整，采 用燃煤锅炉供热被逐步禁止。海水源热泵是一种以海水为冷、热源满足供冷供热的较好方式。一定深处的海水 温度在冬、夏变化不大，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，它不仅克服空气 源热泵的空气障碍，效率大大提高，而且具有节能、环保、换热稳定的优点。但是，现有技术 中提供的海水源热泵空调系统必须采用采用耐腐蚀的材料制作在海水供热供冷的蒸发器 和冷凝器，这样设备的初投资太大，不利于设备的推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于提供一种经济、不污染环境，运行费用低的新 的利用海水热量进行换热的水环热泵装置，以克服现有技术中不足。本发明中的装置不仅可以应用于海水，任何江水，河水，湖水均可应用于本发明。为解决上述技术问题，本发明提供了一种不同于现有技术的利用海水热量进行换 热的水环热泵装置，其包括海水板式换热器、至少一个水-水热泵机组、换热介质存储装 置、至少一个电磁阀、运输换热介质的管路，其中当所述电磁阀为一个时，位于所述海水板 式换热器的一侧，当所述电磁阀为两个以上时，分别位于所述海水板式换热器的两侧。其中，本发明中水环热泵装置的所述的水环热泵装置优选还包括换热介质补充 泵、换热介质循环泵，所述换热介质补充泵的作用是给出作用力使换热介质存储装置中的 换热介质转入运输换热介质的管路中，所述换热介质循环泵的作用是给出作用力使运输换 热介质的管路中的换热介质在管路中循环运行。其中，本发明中水环热泵装置优选还包括电子水处理仪，所述电子水处理仪的作 用是净化换热介质，去除杂质。其中，本发明中水环热泵装置的所述换热介质存储装置的出口通过所述运输换热 介质的管路与所述换热介质补充泵的入口相连，所述换热介质补充泵的出口通过所述运输 换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入口相连，所述换热介质循环泵的出口通过所述 运输换热介质的管路可以与所述电磁阀的入口相连，所述电磁阀的出口通过所述运输换热 介质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述换热介质循环泵的出口也可以直接通 过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出 口通过所述运输换热介质的管路可以与所述电磁阀的入口相连，所述电磁阀的出口通过所述运输换热介质的管路与所述水-水热泵机组的上端入口相连，所述海水板式换热器的出 口通过所述运输换热介质的管路也可以直接与所述水-水热泵机组的上端入口相连，所述 水-水热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入口 相连。当包括电子水处理仪时，所述水-水热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质 的管路与所述电子水处理仪的入口相连，所述电子水处理仪的出口通过所述运输换热介质 的管路和所述换热介质循环泵的入口相连。其中，本发明中水环热泵装置的所述电磁阀的个数进一步优选为两个，分别为第 一电磁阀和第二电磁阀，所述水-水热泵机组的个数进一步优选为两个，分别为第一水-水 热泵机组和第二水-水热泵机组，所述换热介质存储装置的出口通过所述运输换热介质的 管路与所述换热介质补充泵的入口相连，所述换热介质补充泵的出口通过所述运输换热介 质的管路与所述换热介质循环泵的入口相连，所述换热介质循环泵的出口通过所述运输换 热介质的管路与所述第二电磁阀的入口相连，所述第二电磁阀的出口通过所述运输换热介 质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出口通过所述运输换 热介质的管路与所述第一电磁阀的入口相连，所述第一电磁阀的出口通过所述运输换热介 质的管路分别与所述第一水-水热泵机组的上端入口和所述第二水-水热泵机组的上端入 口相连，所述第一水-水热泵机组的上端出口和所述第二水-水热泵机组的上端出口通过 所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入口相连。当包括电子水处理仪时，所述第一水-水热泵机组的上端出口和所述第二水-水 热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述电子水处理仪的入口相连，所述 电子水处理仪的出口通过所述运输换热介质的管路和所述换热介质循环泵的入口相连。其中，本发明中水环热泵装置的所述换热介质优选为乙二醇水溶液，选用该介质 可以满足水环热泵装置的最低进水温度为_4°C。其中，本发明中水环热泵装置的所述海水板式换热器的作用是使所述水环热泵装 置中的换热介质与海水进行换热，由于换热介质与海水之间的温度是不同的，因此通过该 换热器可以使换热介质和海水之间进行热量交换，比如，当换热介质的温度低于海水的温 度，换热介质可以吸收海水的热量，当换热介质的温度高于海水的温度，则换热介质可以将 热量释放给海水。其中，本发明中水环热泵装置的所述的水-水热泵机组是与室内空调的空气或者 加热器中的水进行热量交换的装置，能够加热或冷却室内空调的空气，能够加热加热器中 的水。本发明提供的新型的水环热泵装置使海水与水环热泵装置中的换热介质通过海 水板式换热器发生热量交换，避免了现有技术中的海水直接进入水-水热泵机组进行换 热，从而不会腐蚀水-水热泵机组中的蒸发器和冷凝器，因此水-水热泵机组中的蒸发器和 冷凝器并不需要采用耐腐蚀的材料制备，从而降低了生产成本。本发明还提供了一种利用海水热量进行换热的空调装置，其包括上述水环热泵装 置、海水循环管路装置、通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的室内空 调和通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的加热器。其中，本发明中空调装置的所述室内空调优选还包括至少一个空气-水热泵机组，所述空气-水热泵机组通过所述运输换热介质的管路与所述水-水热泵机组相连，所述 空气-水热泵机组的作用是使换热介质与空气进行热量交换，所述空气-水热泵机组也可 以替换为风机盘管，当采用风机盘管时，所述风机盘管通过所述运输换热介质的管路与所 述水-水热泵机组相连。其中，本发明中空调装置的所述海水循环管路装置包括海水处理装置、海水循环 泵以及海水运输管路。海水经过海水处理装置的过滤器过滤，再由电解海水法产生的次氯酸钠杀死海水 管路中的海生物幼虫或虫卵，而后在经过海水循环泵输送到海水板式换热器进行换热，其 中海水循环泵优选采用以锌棒为阳极采用牺牲阳极法防止海水腐蚀。其中，本发明中空调装置的所述加热器包括储热水箱、热水循环泵、热水运输管路 和供生活热水头。其中，本度明中空调装置的所述水环热泵装置的所述换热介质存储装置的出口通 过所述运输换热介质的管路与所述换热介质补充泵的入口相连，所述换热介质补充泵的出 口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入口相连，所述换热介质循环泵 的出口通过所述运输换热介质的管路可以与所述电磁阀的入口相连，所述电磁阀的出口通 过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述换热介质循环泵的出 口也可以直接通过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水 板式换热器的出口通过所述运输换热介质的管路可以与所述电磁阀的入口相连，所述电磁 阀的出口通过所述运输换热介质的管路与所述水-水热泵机组的上端入口相连，所述海水 板式换热器的出口通过所述运输换热介质的管路也可以直接与所述水-水热泵机组的上 端入口相连，所述水-水热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介 质循环泵的入口相连，所述电磁阀的出口除了与所述水-水热泵机组的上端入口相连，还 通过运输换热介质的管路与所述室内空调的空气-水热泵机组的上端入口相连，所述室内 空调的空气-水热泵机组的上端出口通过运输换热介质的管路也与所述换热介质循环泵 的入口相连，所述加热器的所述储热水箱下部出口通过热水运输管路与所述水-水热泵机 组的下端入口相连，所述水-水热泵机组的下端出口通过所述热水运输管路与所述热水循 环泵相连，所述热水循环泵通过所述热水运输管路与所述储热水箱的上部出口相连，所述 海水循环管路装置的入口处设置有所述海水处理装置，所述海水处理装置的出口通过海水 运输管路与所述海水循环泵的入口相连，所述海水循环泵的出口与所述海水板式换热器的 入口相连，所述海水板式换热器的出口通过海水运输管路将海水输送入大海。本发明中当空调装置的所述水环热泵装置包括电子水处理仪时，所述水-水热泵 机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述电子水处理仪的入口相连，所述电子 水处理仪的出口通过所述运输换热介质的管路和所述换热介质循环泵的入口相连，所述室 内空调的空气-水热泵机组的上端出口通过运输换热介质的管路也与所述电子水处理仪 的入口相连，所述电子水处理仪的出口通过所述运输换热介质的管路和所述换热介质循环 泵的入口相连。其中，本发明的空调装置进一步优选所述水环热泵装置的所述电磁阀的个数为六 个，分别为第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀， 所述空气-水热泵机组的个数为两个，分别为第一空气-水热泵机组、第二空气-水热泵机组，所述水-水热泵机组的个数为两个，分别为第一水-水热泵机组和第二水-水热泵机 组，所述换热介质存储装置的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质补充泵的 入口相连，所述换热介质补充泵的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环 泵的入口相连，所述换热介质循环泵的出口通过所述运输换热介质的管路与所述第二电磁 阀的入口、第三电磁阀的入口相连，所述第二电磁阀的出口通过所述运输换热介质的管路 与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出口通过所述运输换热介质的 管路与所述第一电磁阀的入口相连，所述第一电磁阀的出口和所述第三电磁阀的出口通过 所述运输换热介质的管路与所述第一水-水热泵机组的上端入口、所述第二水-水热泵机 组的上端入口以及所述第四电磁阀的入口相连，所述第一水-水热泵机组的上端出口以及 所述第二水-水热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述第五电磁阀和 第六电磁阀的入口相连，所述第四电磁阀和所述第五电磁阀的出口通过运输换热介质的管 路与所述室内空调的第一空气-水热泵机组的上端入口、第二空气-水热泵机组的上端入 口相连，所述第六电磁阀的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入 口相连，所述室内空调的第一空气-水热泵机组的上端出口、第二空气-水热泵机组的上端 出口通过运输换热介质的管路也与所述换热介质循环泵的入口相连，所述加热器的所述储 热水箱下部出口通过热水运输管路与所述第一水-水热泵机组的下端入口、第二水-水热 泵机组的下端入口相连，所述第一水-水热泵机组的下端出口、第二水-水热泵机组的下端 出口通过所述热水运输管路与所述热水循环泵相连，所述热水循环泵通过所述热水运输管 路与所述储热水箱的上部出口相连，所述海水循环管路装置的入口处设置有所述海水处理 装置，所述海水处理装置的出口通过海水运输管路与所述海水循环泵的入口相连，所述海 水循环泵的出口与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出口通过海水 运输管路将海水输送入大海。本发明中当空调装置的所述水环热泵装置包括电子水处理仪时，所述第六电磁阀 的出口、所述室内空调的第一空气-水热泵机组的上端出口、第二空气-水热泵机组的上端 出口通过所述运输换热介质的管路与所述电子水处理仪的入口相连，所述电子水处理仪的 出口通过所述运输换热介质的管路和所述换热介质循环泵的入口相连。其中，本发明中通过控制六个电磁阀的开关，可以控制室内空调和加热器是并联 状态还是串联状态。本发明还提供了一种采用上述空调装置利用海水热量进行换热从而同时调节温 度和提供热水的方法，其特征在于在过渡季及冬季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵 停止运行，所述换热介质和所述储热水箱中的水直接在所述水-水热泵机组中加热，为所 述储热水箱提供热水，随后经过加热后的换热介质的进入到所述空气-水热泵机组，与空 气进行热量交换，提高室内温度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵 开始运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换 热器中进行热量交换，所述换热介质吸收所述海水中的热量，吸收热量后的换热介质的一 部分在所述水-水热泵机组中与所述储热水箱中的水进行热量交换，同时为所述储热水箱提供热水另一部分直接进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，提高室内温 度；在夏季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵 停止运行，所述换热介质在所述水-水热泵机组中降温，随后经过降温后的换热介质的进 入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高一定的温度范围时，所述海水循环泵开 始运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换热 器中进行热量交换，所述换热介质释放热量到所述海水中，释放热量后的换热介质一部分 直接进入到所述空气-水热泵机组，另一部分进入到所述水-水热泵机组中进一步降低温 度，随后进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温度。其中，优选监控换热介质与海水温度的温差范围在大约5°C -10°C时，控制海水循 环泵的运行。当换热介质，比如乙二醇水溶液，与海水温度之差低于一定的温度范围，比如 5°C -10°C时，换热介质与海水中的热量差别不大，这样海水中的热量与换热介质中的热量 无法相互转移，换热介质不易从海水中吸热或者放热，当换热介质与海水温度之差高于一 定的温度，比如5°C -10°C时，换热介质与海水中的热量差别比较大，这样海水中的热量与 换热介质中的热量可以相互转移，换热介质易于从海水中吸热或者放热。更进一步，本发明优选在过渡季或冬季当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵 停止运行，所述第三电磁阀和所述第五电磁阀打开，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电 磁阀和第六电磁阀关闭，所述室内空调和所述加热器形成串联结构，所述换热介质和所述 储热水箱中的水直接在所述水-水热泵机组中加热，为所述储热水箱提供热水，随后经过 加热后的换热介质的进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，提高室内温度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵 开始运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换 热器中进行热量交换，所述换热介质吸收所述海水中的热量，所述第三电磁阀和所述第五 电磁阀关闭，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀和第六电磁阀打开，所述室内空调 和所述加热器形成并联结构，吸收热量后的换热介质一部分流入所述第一水-水热泵机组 和所述第二水-水热泵机组与所述储热水箱中的水进行热量交换，为所述储热水箱提供热 水，另一部分流入所述室内空调的所述第一空气-水热泵机组和所述第二空气-水热泵机 组，与空气进行热量交换，提高室内温度；在夏季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵 停止运行，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和所述第五电磁阀打开，所述第四电 磁阀和第六电磁阀关闭，所述室内空调和所述加热器形成并联结构，所述换热介质在所述 第一水-水热泵机组和所述第二水-水热泵机组中降温，随后经过降温后的换热介质的进 入到所述第一空气-水热泵机组和第一空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内 温度；
当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环 泵开始运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式 换热器中进行热量交换，所述换热介质释放热量到所述海水中，所述第一电磁阀、第二电磁 阀、第三电磁阀和所述第五电磁阀关闭，所述第四电磁阀和第六电磁阀打开，所述室内空调 和所述加热器形成串联结构，吸收热量后的换热介质一部分流入所述第一水-水热泵机组 和所述第二水-水热泵机组与所述储热水箱中的水进行热量交换，另一部分流入所述室内 空调的所述第一空气-水热泵机组和所述第二空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，提 高室内温度，释放热量后的换热介质一部分直接进入到所述第一空气-水热泵机组和第二 空气-水热泵机组，另一部分进入到所述第一水-水热泵机组和第二水-水热泵机组中进 一步降低温度，随后进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温度。其中，优选监控换热介质与海水温度的温差范围在大约5°C -10°C时，控制海水循 环泵的运行。其中，所述冬季、夏季各个电磁阀开关的选择是通过检测器和控制器获得的。其中，本发明中当水-水热泵机组需要同时供热供冷时，可将将室内空调排出的 部分冷凝热输送给热水器，用来加热储热水箱中的洗澡热水，而多余的热量则排放给海水。 当需热量与需冷量平衡时，可不需向海水排热或从海水吸热。本发明还提供了 一种利用海水热量进行换热的加热器装置，其包括上述水环热泵 装置、海水循环管路装置、通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的加热
ο其中，本发明中加热器装置的所述海水循环管路装置包括海水处理装置、海水循 环泵以及海水运输管路。其中，本发明中加热器装置的所述加热器包括储热水箱、热水循环泵、热水运输管 路和供生活热水头。其中，本发明中加热器装置的所述水环热泵装置的所述换热介质存储装置的出口 通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质补充泵的入口相连，所述换热介质补充泵的 出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入口相连，所述换热介质循环 泵的出口通过所述运输换热介质的管路可以所述电磁阀的入口相连，所述电磁阀的出口通 过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述换热介质循环泵的出 口也可以直接通过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水 板式换热器的出口通过所述运输换热介质的管路可以与所述电磁阀的入口相连，所述电磁 阀的出口通过所述运输换热介质的管路与所述水-水热泵机组的上端入口相连，所述海水 板式换热器的出口通过所述运输换热介质的管路也可以直接与所述水-水热泵机组的上 端入口相连，所述水-水热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热 介质循环泵的入口相连，所述加热器的所述储热水箱下部出口通过热水运输管路与所述 水-水热泵机组的下端入口相连，所述水-水热泵机组的下端出口通过所述热水运输管路 与所述热水循环泵相连，所述热水循环泵通过所述热水运输管路与所述储热水箱的上部出 口相连，所述海水循环管路装置的入口处设置有所述海水处理装置，所述海水处理装置的 出口通过海水运输管路与所述海水循环泵的入口相连，所述海水循环泵的出口与所述海水 板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出口通过海水运输管路将海水输送入大
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本发明中当加热器装置的所述水环热泵装置包括电子水处理仪时，所述水-水热 泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述电子水处理仪的入口相连，所述电 子水处理仪的出口通过所述运输换热介质的管路和所述换热介质循环泵的入口相连。本发明还提供了采用上述加热器装置利用海水热量进行换热从而提供热水的方 法，其特征在于当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵 停止运行，所述换热介质和所述储热水箱中的水直接在所述水-水热泵机组中加热，为所 述储热水箱提供热水；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵 开始运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换 热器中进行热量交换，所述换热介质吸收所述海水中的热量，吸收热量后的换热介质的在 所述水-水热泵机组中与所述储热水箱中的水进行热量交换，为所述储热水箱提供热水。其中，优选监控换热介质与海水温度的温差范围在大约5°C -10°C时，控制海水循 环泵的运行。本发明还提供了上述的水环热泵装置在空调系统中利用海水进行换热过程中的 应用。本发明还提供了上述的水环热泵装置在加热器系统中利用海水进行换热过程中 的应用。本发明还提供了上述的空调装置在利用海水进行换热从而控制温度过程中的应用。本发明还提供了采用上述的加热器装置在利用海水进行换热从而对水加热过程 中的应用。本发明通过水环热泵装置进行了两次换热过程将海水的低品位能源的传递给室 内空气或热水，达到向室内供热、供冷、供生活热水的目的。该装置通过一个海水板式换热 器进行换热介质与海水之间的热量交换，避免了海水进入水-水热泵机组腐蚀热泵机组， 采用这种方式不必使用耐腐蚀材料的蒸发器和冷凝器，减少了设备的初投资，便于实际推
广应用。
图1为本发明实施例空调装置的原理图；图2为本发明实施例加热器装置的原理具体实施例方式以下结合附图和实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技 术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。实施例1本发明的利用海水热量进行换热的空调装置包括水环热泵装置、海水循环管路装 置、通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的室内空调23和通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的加热器。其中，水环热泵装置包括海水板式换热器4、第一水-水热泵机组12、第二水-水 热泵机组11、乙二醇水溶液存储装置19、第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7、第四电 磁阀16、第五电磁阀17、第六电磁阀18、运输换热介质的管路，换热介质补充泵10、换热介 质循环泵8和电子水处理仪9。其中，室内空调23包括第一空气-水热泵机组20、第二空气-水热泵机组21。其中，加热器包括储热水箱14、热水循环泵13、热水运输管路和供生活热水头15。其中，海水循环管路装置包括海水处理装置2、海水循环泵3以及海水运输管路。海水经过海水处理装置2的过滤器过滤，再由电解海水法产生的次氯酸钠杀死海 水管路中的海生物幼虫或虫卵，而后在经过海水循环泵3输送到海水板式换热器4进行换 热，其中海水循环泵优选采用以锌棒为阳极采用牺牲阳极法防止海水腐蚀。本发明中空调装置的乙二醇水溶液存储装置19的出口通过所述运输换热介质的 管路与所述换热介质补充泵10的入口相连，所述换热介质补充泵10的出口通过所述运输 换热介质的管路与所述换热介质循环泵8的入口相连，所述换热介质循环泵8的出口通过 所述运输换热介质的管路与所述第二电磁阀6的入口、第三电磁阀7的入口相连，所述第二 电磁阀6的出口通过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器4的入口相连，所述 海水板式换热器4的出口通过所述运输换热介质的管路可以与所述第一电磁阀5的入口相 连，所述第一电磁阀5的出口和所述第三电磁阀7的出口通过所述运输换热介质的管路与 所述第一水-水热泵机组12的上端入口、所述第二水-水热泵机组11的上端入口以及所述 第四电磁阀16的入口相连，所述第一水-水热泵机组12的上端出口以及所述第二水-水 热泵机组11的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述第五电磁阀17和第六电磁阀 18的入口相连，所述第四电磁阀16和所述第五电磁阀17的出口通过运输换热介质的管路 与所述室内空调的第一空气-水热泵机组20的上端入口、第二空气-水热泵机组21的上端 入口相连，所述第六电磁阀18的出口通过所述运输换热介质的管路与所述电子水处理仪9 的入口相连，所述室内空调的第一空气-水热泵机组20的上端出口、第二空气-水热泵机 组21的上端出口通过运输换热介质的管路也与所述电子水处理仪9的入口相连，所述电子 水处理仪9的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵8的进口相连，所 述加热器的所述储热水箱14下部出口通过热水运输管路与所述第一水-水热泵机组12的 下端入口、第二水-水热泵机组11的下端入口相连，所述第一水-水热泵机组12的下端出 口、第二水-水热泵机组11的下端出口通过所述热水运输管路与所述热水循环泵13相连， 所述热水循环泵13通过所述热水运输管路与所述储热水箱14的上部出口相连，所述海水 循环管路装置的入口处设置有所述海水处理装置2，所述海水处理装置的出口通过海水运 输管路与所述海水循环泵3的入口相连，所述海水循环泵3的出口与所述海水板式换热器 4的入口相连，所述海水板式换热器4的出口通过海水运输管路将海水输送入大海。在过渡季及冬季时当通过监测，发现当乙二醇水溶液的温度与海水温度之差低于5°C时，控制所述海 水循环泵3停止运行，所述第三电磁阀7和所述第五电磁阀17打开，所述第一电磁阀5、第 二电磁阀6、第四电磁阀16和第六电磁阀18关闭，所述室内空调23和所述加热器形成串联 结构，所述乙二醇水溶液和所述储热水箱14中的水直接在第一水-水热泵机组12和第二水-水热泵机组11中加热，为所述储热水箱14提供热水，随后经过加热后的乙二醇的进入 到第一空气-水热泵机组20和第二空气-水热泵机组21，与空气进行热量交换，提高室内 温度；当乙二醇水溶液的温度与海水温度之差高于5°C时，所述海水循环泵3开始运行， 将海水送入所述海水板式换热器4，所述乙二醇水溶液和所述海水在所述海水板式换热器 4中进行热量交换，所述乙二醇水溶液吸收所述海水中的热量，所述第三电磁阀7和所述第 五电磁阀17关闭，所述第一电磁阀5、第二电磁阀6、第四电磁阀16和第六电磁阀18打开， 所述室内空调23和所述加热器形成并联结构，吸收热量后的乙二醇水溶液一部分流入所 述第一水-水热泵机组12和所述第二水-水热泵机组11与所述储热水箱14中的水进行 热量交换，同时为所述储热水箱14提供热水，另一部分流入所述室内空调23的所述第一空 气-水热泵机组20和所述第二空气-水热泵机组21，与空气进行热量交换，提高室内温度；在夏季时当乙二醇水溶液的温度与海水温度之差低于5°C时，所述海水循环泵3停止运行， 所述第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7和所述第五电磁阀17打开，所述第四电磁 阀6和第六电磁阀18关闭，所述室内空调23和所述加热器形成并联结构，所述乙二醇水溶 液在所述第一水-水热泵机组12和所述第二水-水热泵机组11中降温，随后经过降温后 的乙二醇水溶液的进入到所述第一空气-水热泵机组20和第二空气-水热泵机组21，与空 气进行热量交换，降低室内温度；当乙二醇水溶液的温度与海水温度之差高于5°C时，所述海水循环泵3开始运行， 将海水送入所述海水板式换热器4，所述乙二醇水溶液和所述海水在所述海水板式换热器 4中进行热量交换，所述乙二醇水溶液释放热量到所述海水中，所述第一电磁阀5、第二电 磁阀6、第三电磁阀7和所述第五电磁阀17关闭，所述第四电磁阀16和第六电磁阀18打 开，所述室内空调23和所述加热器形成串联结构，吸收热量后的乙二醇水溶液一部分流入 所述第一水-水热泵机组12和所述第二水-水热泵机组11与所述储热水箱14中的水进 行热量交换，另一部分流入所述室内空调23的所述第一空气-水热泵机组20和所述第二 空气-水热泵机组21，与空气进行热量交换，提高室内温度，释放热量后的乙二醇水溶液一 部分直接进入到所述第一空气-水热泵机组20和第二空气-水热泵机组21，另一部分进入 到所述第一水-水热泵机组12和第二水-水热泵机组11中进一步降低温度，随后进入到 所述第一空气-水热泵机组20和第二空气-水热泵机组21，与空气进行热量交换，降低室 内温度。通过上面的方法，就可以完成利用海水实现冬、夏季同时供热、供冷和生活热水。实施例2本发明的利用海水热量进行换热的加热器装置包括水环热泵装置、海水循环管路 装置和通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的加热器。其中，水环热泵装置包括海水板式换热器4、第一水-水热泵机组12、第二水-水 热泵机组11、乙二醇水溶液存储装置19、第一电磁阀5、第二电磁阀6、运输换热介质的管 路，换热介质补充泵10、换热介质循环泵8和电子水处理仪9。其中，加热器包括储热水箱14、热水循环泵13、热水运输管路和供生活热水头15。其中，海水循环管路装置包括海水处理装置2、海水循环泵3以及海水运输管路。
海水经过海水处理装置2的过滤器过滤，再由电解海水法产生的次氯酸钠杀死海 水管路中的海生物幼虫或虫卵，而后在经过海水循环泵3输送到海水板式换热器4进行换 热，其中海水循环泵优选采用以锌棒为阳极采用牺牲阳极法防止海水腐蚀。本发明中加热器装置的乙二醇水溶液存储装置19的出口通过所述运输换热介质 的管路与所述换热介质补充泵10的入口相连，所述换热介质补充泵10的出口通过所述运 输换热介质的管路与所述换热介质循环泵8的入口相连，所述换热介质循环泵8的出口通 过所述运输换热介质的管路与所述第二电磁阀6的入口相连，所述第二电磁阀6的出口通 过所述运输换热介质的管路与所述海水板式换热器4的入口相连，所述海水板式换热器4 的出口通过所述运输换热介质的管路与所述第一电磁阀5的入口相连，所述第一电磁阀5 的出口通过所述运输换热介质的管路与所述第一水-水热泵机组12的上端入口、所述第二 水-水热泵机组11的上端入口相连，所述第一水-水热泵机组12的上端出口、所述第二 水-水热泵机组11的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述电子水处理仪9的入 口相连，所述电子水处理仪9的出口通过运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵8的 入口相连，所述加热器的所述储热水箱14下部出口通过热水运输管路与所述第一水-水热 泵机组12的下端入口、第二水-水热泵机组11的下端入口相连，所述第一水-水热泵机组 12的下端出口、第二水-水热泵机组11的下端出口通过所述热水运输管路与所述热水循 环泵13相连，所述热水循环泵13通过所述热水运输管路与所述储热水箱14的上部出口相 连，所述海水循环管路装置的入口处设置有所述海水处理装置2，所述海水处理装置的出口 通过海水运输管路与所述海水循环泵3的入口相连，所述海水循环泵3的出口与所述海水 板式换热器4的入口相连，所述海水板式换热器4的出口通过海水运输管路将海水输送入 大海。经过检测，当乙二醇水溶液的温度与海水温度之差低于5°C时，所述海水循环泵3 停止运行，所述乙二醇水溶液和所述储热水箱14中的水直接在所述第一水-水热泵机组12 和所述第二水-水热泵机组11中加热，为所述储热水箱14提供热水；当乙二醇水溶液的温度与海水温度之差高于5°C时，所述海水循环泵3开始运行， 将海水送入所述海水板式换热器4，所述乙二醇水溶液和所述海水在所述海水板式换热器 4中进行热量交换，所述乙二醇水溶液吸收所述海水中的热量，吸收热量后的乙二醇水溶液 的在所述第一水-水热泵机组12和所述第二水-水热泵机组11中与所述储热水箱14中 的水进行热量交换，为所述储热水箱14提供热水。所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品 和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情 况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
1权利要求
1.一种利用海水热量进行换热的水环热泵装置，其特征在于包括海水板式换热器、 至少一个水-水热泵机组、换热介质存储装置、至少一个电磁阀和运输换热介质的管路，其 中当所述电磁阀为一个时，位于所述海水板式换热器的一侧，当所述电磁阀为两个以上时， 分别位于所述海水板式换热器的两侧。
2.如权利要求1所述的水环热泵装置，其特征在于所述水环热泵装置还包括换热介 质补充泵和换热介质循环泵中的至少一个。
3.如权利要求1或2所述的水环热泵装置，其特征在于所述电磁阀的个数为两个，分 别为第一电磁阀和第二电磁阀，所述水-水热泵机组的个数为两个，分别为第一水-水热泵 机组和第二水-水热泵机组，所述换热介质存储装置的出口通过所述运输换热介质的管路 与所述换热介质补充泵的入口相连，所述换热介质补充泵的出口通过所述运输换热介质的 管路与所述换热介质循环泵的入口相连，所述换热介质循环泵的出口通过所述运输换热介 质的管路与所述第二电磁阀的入口相连，所述第二电磁阀的出口通过所述运输换热介质的 管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出口通过所述运输换热介 质的管路与所述第一电磁阀的入口相连，所述第一电磁阀的出口通过所述运输换热介质的 管路分别与所述第一水-水热泵机组的上端入口和所述第二水-水热泵机组的上端入口相 连，所述第一水-水热泵机组的上端出口和所述第二水-水热泵机组的上端出口通过所述 运输换热介质的管路与所述换热介质循环泵的入口相连。
4.一种利用海水热量进行换热的空调装置，其特征在于包括权利要求1至3所述的 水环热泵装置、海水循环管路装置、通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相 连的室内空调和通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置相连的加热器。
5.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于所述室内空调包括至少一个空气-水 热泵机组，所述空气-水热泵机组通过所述运输换热介质的管路与所述水-水热泵机组相 连，所述海水循环管路装置包括海水处理装置、海水循环泵以及海水运输管路，所述加热器 包括储热水箱、热水循环泵、热水运输管路和供生活热水头。
6.如权利要求5所述的空调装置，其特征在于所述水环热泵装置的所述电磁阀的个 数为六个，分别为第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电 磁阀，所述空气-水热泵机组的个数为两个，分别为第一空气-水热泵机组、第二空气-水 热泵机组，所述水-水热泵机组的个数为两个，分别为第一水-水热泵机组和第二水-水 热泵机组，所述换热介质存储装置的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质补 充泵的入口相连，所述换热介质补充泵的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介 质循环泵的入口相连，所述换热介质循环泵的出口通过所述运输换热介质的管路与所述第 二电磁阀的入口、第三电磁阀的入口相连，所述第二电磁阀的出口通过所述运输换热介质 的管路与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出口通过所述运输换热 介质的管路与所述第一电磁阀的入口相连，所述第一电磁阀的出口和所述第三电磁阀的出 口通过所述运输换热介质的管路与所述第一水-水热泵机组的上端入口、所述第二水-水 热泵机组的上端入口以及所述第四电磁阀的入口相连，所述第一水-水热泵机组的上端出 口以及所述第二水-水热泵机组的上端出口通过所述运输换热介质的管路与所述第五电 磁阀和第六电磁阀的入口相连，所述第四电磁阀和所述第五电磁阀的出口通过运输换热介 质的管路与所述室内空调的第一空气-水热泵机组的上端入口、第二空气-水热泵机组的上端入口相连，所述第六电磁阀的出口通过所述运输换热介质的管路与所述换热介质循环 泵的入口相连，所述室内空调的第一空气-水热泵机组的上端出口、第二空气-水热泵机 组的上端出口通过运输换热介质的管路也与所述换热介质循环泵的入口相连，所述加热器 的所述储热水箱下部出口通过热水运输管路与所述第一水-水热泵机组的下端入口、第二 水-水热泵机组的下端入口相连，所述第一水-水热泵机组的下端出口、第二水-水热泵 机组的下端出口通过所述热水运输管路与所述热水循环泵相连，所述热水循环泵通过所述 热水运输管路与所述储热水箱的上部出口相连，所述海水循环管路装置的入口处设置有所 述海水处理装置，所述海水处理装置的出口通过海水运输管路与所述海水循环泵的入口相 连，所述海水循环泵的出口与所述海水板式换热器的入口相连，所述海水板式换热器的出 口通过海水运输管路将海水输送入大海。
7.一种采用权利要求4或5所述的空调装置利用海水热量进行换热从而同时调节温度 和提供热水的方法，其特征在于在过渡季及冬季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵停止 运行，所述换热介质和所述储热水箱中的水直接在所述水-水热泵机组中加热，同时为所 述储热水箱提供热水随后经过加热后的换热介质的进入到所述空气-水热泵机组，与空气 进行热量交换，提高室内温度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵开 始运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换热 器中进行热量交换，所述换热介质吸收所述海水中的热量，吸收热量后的换热介质的一部 分在所述水-水热泵机组中与所述储热水箱中的水进行热量交换，，同时为所述储热水箱 提供热水，另一部分直接进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，提高室内温 度。在夏季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵停止 运行，所述换热介质在所述水-水热泵机组中降温，随后经过降温后的换热介质的进入到 所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵开始 运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换热器 中进行热量交换，所述换热介质释放热量到所述海水中，释放热量后的换热介质一部分直 接进入到所述空气-水热泵机组，另一部分进入到所述水-水热泵机组中进一步降低温度， 随后进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温度。
8.一种采用权利要求7所述的空调装置利用海水热量进行换热从而同时调节温度和 提供热水的方法，其特征在于在过渡季及冬季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵停止 运行，所述第三电磁阀和所述第五电磁阀打开，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀 和第六电磁阀关闭，所述室内空调和所述加热器形成串联结构，所述换热介质和所述储热 水箱中的水直接在所述水-水热泵机组中加热，为所述储热水箱提供热水，随后经过加热后的换热介质的进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，提高室内温度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵开始 运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换热器 中进行热量交换，所述换热介质吸收所述海水中的热量，所述第三电磁阀和所述第五电磁 阀关闭，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀和第六电磁阀打开，所述室内空调和所 述加热器形成并联结构，吸收热量后的换热介质一部分流入所述第一水-水热泵机组和所 述第二水-水热泵机组与所述储热水箱中的水进行热量交换，同时为所述储热水箱提供热 水，另一部分流入所述室内空调的所述第一空气-水热泵机组和所述第二空气-水热泵机 组，与空气进行热量交换，提高室内温度；在夏季时当所述换热介质的温度与海水温度之差低于一定的温度范围时，所述海水循环泵停止 运行，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和所述第五电磁阀打开，所述第四电磁阀 和第六电磁阀关闭，所述室内空调和所述加热器形成并联结构，所述换热介质在所述第一 水-水热泵机组和所述第二水-水热泵机组中降温，随后经过降温后的换热介质的进入到 所述第一空气-水热泵机组和第一空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温 度；当所述换热介质的温度与海水温度之差高于一定的温度范围时，所述海水循环泵开始 运行，将海水送入所述海水板式换热器，所述换热介质和所述海水在所述海水板式换热器 中进行热量交换，所述换热介质释放热量到所述海水中，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第 三电磁阀和所述第五电磁阀关闭，所述第四电磁阀和第六电磁阀打开，所述室内空调和所 述加热器形成串联结构，吸收热量后的换热介质一部分流入所述第一水-水热泵机组和所 述第二水-水热泵机组与所述储热水箱中的水进行热量交换，另一部分流入所述室内空调 的所述第一空气-水热泵机组和所述第二空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，提高 室内温度，释放热量后的换热介质一部分直接进入到所述第一空气-水热泵机组和第二空 气-水热泵机组，另一部分进入到所述第一水-水热泵机组和第二水-水热泵机组中进一 步降低温度，随后进入到所述空气-水热泵机组，与空气进行热量交换，降低室内温度。
9.一种利用海水热量进行换热的加热器装置，其特征在于包括权利要求1至3所述 的水环热泵装置、海水循环管路装置、通过所述运输换热介质的管路与所述水环热泵装置 相连的加热器。
10.如权利要求1至3任一项所述的水环热泵装置在空调系统中利用海水进行换热过 程中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种利用海水热量进行换热的水环热泵装置，其包括海水板式换热器、至少一个水-水热泵机组、换热介质存储装置、至少一个电磁阀和运输换热介质的管路，其中当所述电磁阀为一个时，位于所述海水板式换热器的一侧，当所述电磁阀为两个以上时，分别位于所述海水板式换热器的两侧。本发明通过水环热泵装置进行了两次换热过程将海水的低品位能源的传递给室内空气或热水，达到向室内供热、供冷、供生活热水的目的。该装置通过一个海水板式换热器进行换热介质与海水之间的热量交换，避免了海水进入水-水热泵机组腐蚀热泵机组，采用这种方式不必使用耐腐蚀材料的蒸发器和冷凝器，减少了设备的初投资，便于实际推广应用。
文档编号F25B30/06GK102095281SQ20111003386
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者施志刚, 李绪泉, 王刚, 王海英, 胡松涛, 郭金山 申请人:青岛沃富地源热泵工程有限公司, 青岛理工大学