本发明涉及一种横管降膜结冰切换融冰冰源热泵驱动多效脱盐，由冰源热泵实现多效盐水浓缩/海水淡化/污水处理的同时，冬季还可制热、夏季还可提供冰蓄冷，此外还可作为各种污水热泵的中间取热器。
(二)背景技术
水源热泵取热效果十分理想，但水资源的利用受到水环境保护的严格限制；而地源热泵则由于通过地埋管间接取热，而增大了热泵循环温差，因此节能效果并不理想，而且地埋管投资高昂。
然而，水的凝固潜热为335kj/kg，因此每公斤淡水结冰时所释放的凝固潜热与每公斤淡温降80℃所释放的显热值相当，因此一般从5℃温降的水源中提取显热的水源热泵对于水源流量的需求，就会是冰源热泵的16倍，从而使得冰源热泵的用水量降低到1/16，对于水资源的依赖程度也大幅降低，从而有效打破水资源对热泵热源的局限性，具有极高商用价值。
1、低温乙二醇溶液的结冰取热：现有冰源热泵本质上只是电机驱动机械除冰装置、电机驱动机械排冰装置与乙二醇热泵机组的累加集成，一方面由乙二醇热泵机组的蒸发器提供低温乙二醇溶液循环，用以在并联的垂直管排内多流程流过，以提取垂直管排外壁流道中流过淡水的结冰潜热。
2、减速电机驱动冰刀连续除冰：由一台减速电机带动多把垂直、共轴、转轮式冰刀分别在各自流道中旋转，以实现连续刮除和破碎垂直管排外壁面所形成的冰层，而刮除下来的冰块又必须被流道中的足够水流量及时冲走，唯有如此才能实现低温乙二醇溶液连续提取结冰潜热；另一方面则由乙二醇热泵机组的冷凝器驱动供热循环，而供热循环的热量又须提取相当部分用于加热低温乙二醇溶液至融冰所需温度以上，用于垂直管排外壁的融冰，而融冰热量的一部分又被流道中的足够水流量无效带走。
3、为了确保取热器中所产生的冰块能被及时带出，还需在取热器之外单独设置机械排冰装置，由一台减速电机带动多把垂直、共轴、转轮式拨冰板分别在迂回流道中旋转，以实现连续拨动和继续破碎取热器所排出的冰层，而拨动和破碎的冰块也必须被流道中的足够水流量及时冲走，唯有如此才能实现连续排冰。
4、因此，现有冰源热泵非常的低效而且昂贵，其技术、经济缺陷分别是：
(1)结冰取热器的机械除冰装置的投资成本与运行成本较大；
(2)取热流道中的循环水流量较大，使得取热循环泵的投资成本与运行成本较大；
(3)取热流道中较大的水流量不仅消耗垂直管排的结冰冷量，而且消耗垂直管排的融冰热量，从而使得冰源热泵的制热能效比大幅降低；
(4)取热流道中单位循环水流量所能输送的冰块质量非常有限；
(5)机械排冰装置的旋转拨冰板及其排冰泵的投资成本及运行成本较大。
因此现有冰源热泵必须由机械辅助与水力辅助才能完成其工作过程，而无论机械辅助或水力辅助，都需要较大投资成本与运行成本；从而限制了这种冰源热泵的技术普及与大规模供热。
5、冷冻法海水淡化的优点：
(1)由于水的化学活跃度拐点为60℃，因此采用0℃结冰、分离、浓缩的冷冻法海水淡化，就可有效处理高腐蚀性溶液或热敏性物料；
(2)工艺在开放装置中实施，从而避免抽真空等一系列复杂工艺控制过程；
(3)由于水的结冰潜热只是其汽化潜热的1/7，从而使得冷冻法中乙二醇热泵机组的投资，相比蒸馏法中热泵机组的投资降低一半以上。
(三)
技术实现要素：
本发明目的：由冰源热泵蒸发器提供防冻剂闭环冷量，驱动多组横管降膜结冰取热器，以并联提取开环盐水流动的降膜结冰潜热，实现冰层与盐水的多效冷冻分离，以及夏季提供冰蓄冷空调；由其冷凝器提供闭环热量，其中少量切换提供各组取热器冰层内表面融冰潜热，迫使其余冰层依自重跌落、碎冰、丝网分离以及离心分离，而大部分则驱动供热循环，同步实现盐水浓缩。由太阳能高效补热0℃化冰提供连续热源。
按照附图1、附图2所示的横管降膜结冰切换融冰冰源热泵驱动多效脱盐，其由1-压缩机；2-冷凝器；3-膨胀阀；4-蒸发器；5-降膜循环泵；6-液体预分配器；7-液体二次分配器；8-逆向多流程横管降膜结冰取热器；8-1-金属管；8-2-进口联箱；8-3-出口联箱；9-重力碎冰刀；10-倾斜丝网漏斗；11-离心分离丝网篮框；12-旋转底盘；13-减速电机；14-循环水池；15-流量调节阀；16-进口切换三通阀；17-出口切换三通阀；18-取热循环泵；19-供热循环泵；20-闭式循环冷却塔；21-采暖风机盘管；22-化冰加热盘管；23-太阳能化冰池；23-1-透光罩；23-2-保温层；23-3-热管；23-4-碎冰进口；24-融冰加热器；25-末端控制阀；26-融冰循环泵；27-空调循环泵；28-空调风机盘管；29-热水加热器；30-热水循环泵；31-保温热水箱；32-液位开关；33-补水阀；34-手动调节阀；35-热水喷嘴；36-淡水取用阀；37-防冻液；38-料液(盐水/海水/污水)；39-浓缩液；40-淡水；41-自来水；42-隔离罩；43-遮光板；44-保温机械输运设备组成，其特征在于：
由冰源热泵的冷凝器2循环水侧提供制热量驱动并联的闭式循环冷却塔20、采暖风机盘管21、化冰加热盘管22、融冰加热器24、热水加热器29，由冰源热泵的蒸发器4防冻液侧提供制冷量驱动多组并联的逆向多流程横管降膜结冰取热器8；
通过热泵工质管道串联压缩机1、冷凝器2热泵工质侧、膨胀阀3、蒸发器4热泵工质侧、压缩机1，组成冰源热泵循环回路；
通过盐水管道串联循环水池14底部出口、汇流三通、降膜循环泵5、分流三通、液体预分配器6、液体二次分配器7、逆向多流程横管降膜结冰取热器8的横管外壁、重力碎冰刀9、倾斜丝网漏斗10、循环水池14，组成横管降膜放热结冰回路；
逆向多流程横管降膜结冰取热器8、重力碎冰刀9、倾斜丝网漏斗10，组成碎冰与盐水丝网分离回路；
由减速电机13通过旋转底盘12驱动离心分离丝网篮框11高速旋转，组成碎冰与盐水离心分离回路；
由离心分离丝网篮框11通过保温机械输运设备44，连接至太阳能化冰池23的侧壁碎冰进口23-4，组成碎冰输运回路；
通过盐水管道串联料液(盐水/海水/污水)38的进口、流量调节阀15、汇流三通、i效降膜循环泵5的进口，组成料液(盐水/海水/污水)补充回路；
i效循环水池14上部侧壁的液位开关32通过液位信号控制流量调节阀15的开度，组成料液(盐水/海水/污水)补充控制回路；
通过盐水管道串联ii效循环水池14底部出口、汇流三通、ii效降膜循环泵5、分流三通、流量调节阀15、浓缩液39的出口，组成浓缩液排放回路；
料液(盐水/海水/污水)补充回路、1-60组横管降膜放热结冰回路、浓缩液排放回路，组成多效降膜结冰冷冻浓缩回路，其中每效的排序用罗马数字i效、ii效、iii效、iv效、……、vix效表示；
通过防冻液管道串联取热循环泵18、蒸发器4防冻液侧、分流三通、进口切换三通阀16、1-60组并联的逆向多流程横管降膜结冰取热器8、出口切换三通阀17、汇流三通、取热循环泵18，组成防冻液并联取热循环回路；
通过防冻液管道串联融冰循环泵26、融冰加热器24防冻液侧、分流三通、进口切换三通阀16、逆向多流程横管降膜结冰取热器8、出口切换三通阀17、汇流三通、融冰循环泵26，组成防冻液切换融冰循环回路；
通过防冻液管道串联融冰循环泵26、融冰加热器24防冻液侧、分流三通、融冰蓄热箱24-1、汇流三通、融冰循环泵26，组成防冻液融冰蓄热循环回路；
通过循环水管道串联供热循环泵19、冷凝器2循环水侧、分流三通、闭式循环冷却塔20、末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，组成冷却循环回路；
通过循环水管道串联供热循环泵19、冷凝器2循环水侧、分流三通、采暖风机盘管21、末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，组成采暖循环回路；
通过循环水管道串联供热循环泵19、冷凝器2循环水侧、分流三通、化冰加热盘管22、末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，组成化冰循环回路；
通过循环水管道串联供热循环泵19、冷凝器2循环水侧、分流三通、融冰加热器24、末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，组成融冰加热循环回路；
通过循环水管道串联供热循环泵19、冷凝器2循环水侧、分流三通、热水加热器29、末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，组成热水加热循环回路；
通过冰水管道串联太阳能化冰池23底部出口、空调循环泵27、分流三通、空调风机盘管28、末端控制阀25、汇流三通、太阳能化冰池23顶部进口、太阳能化冰池23底部出口，组成冰蓄冷空调、化冰循环回路；
通过冰水管道串联太阳能化冰池23底部出口、空调循环泵27、分流三通、淡水取用阀36、淡水40的出口，组成淡水取用回路；
通过热水管道串联热水循环泵30、热水加热器29热水侧、保温热水箱31、补水三通、热水循环泵30，组成热水循环回路；
保温热水箱31的上部侧壁液位开关32通过液位信号控制补水阀33的开度，而补水阀33的出口连接补水三通，其进口则连接自来水41的进口，组成自来水补充回路；
通过热水管道串联保温热水箱31底部热水出口、分流三通、手动调节阀34、热水喷嘴35，组成热水喷淋回路；
为避免冷量损失和热量损失，冷凝器2、蒸发器4、太阳能化冰池23、融冰加热器24、热水加热器29的外壁均包裹保温层23-2；
为避免冷量损失，在多效降膜结冰冷冻浓缩回路的顶面及四周侧壁设置隔离罩42。
逆向多流程横管降膜结冰取热器8为多根外壁光面的等长金属圆管8-1，其相互平行、水平布置、两端对齐、上下分层、错位叠放；底层右端设进口联箱8-2，其外侧连接防冻液进口短管，其内侧连接左进金属圆管8-1；顶层右端设出口联箱8-3，其外侧连接防冻液出口短管，其内侧连接右进金属圆管8-1；中间各层金属圆管8-1的左、右两端均设置圆管联箱，分别连接上层和下层金属圆管8-1；以使防冻液从右下进口联箱8-2流入，然后在左圆管联箱与右圆管联箱引导下，左右往复流动而层层上升，最后从右上出口联箱8-3流出。
逆向多流程横管降膜结冰取热器8为多根外壁光面的等长金属圆管8-1，其相互平行、水平布置、两端对齐、上下分层、错位叠放；底层右端设进口联箱8-2，其外侧连接防冻液进口短管，其内侧通过短管连接左进金属圆管8-1；顶层右端设出口联箱8-3，其外侧连接防冻液出口短管，其内侧通过短管连接右进金属圆管8-1；中间各层金属圆管8-1的左、右两端均设置多根圆管弯头，分别连接上层和下层金属圆管8-1；以使防冻液从右下进口联箱8-2流入，然后在左圆管弯头与右圆管弯头引导下，左右往复流动而层层上升，最后从右上出口联箱8-3流出。
逆向多流程横管降膜结冰取热器8为多根外壁光面的等长金属方管8-1，其相互平行、水平布置、两端对齐、垂直叠放、上下连接以形成垂直管排，再由多个垂直管排左右间隔、前后流通；底层前端设进口联箱8-2，其右侧连接防冻液进口短管，其后侧连接后进金属方管8-1；顶层前端设出口联箱8-3，其右侧连接防冻液出口短管，其后侧连接前进金属方管8-1；中间各层金属方管8-1的前、后两端均设置方管联箱，分别连接上层和下层金属方管8-1；以使防冻液从底层前端的进口联箱8-2流入，然后在前端方管联箱与后端方管联箱引导下，前后往复流动而层层上升，最后从顶层前端的出口联箱8-3流出。
金属圆管8-1为同一水平面上沿同一直线形成正弦曲线或类似正弦曲线的波浪形弯管。
金属圆管8-1为带有圆环翅片的直管，圆环翅片片距为20mm至1000mm，圆环翅片高度为3mm至20mm，圆环翅片所在平面垂直于直管轴线。
金属圆管8-1为顶部带直翅片的直管，直翅片高度为3mm至20mm，直翅片所在平面垂直于水平面并经过直管轴线。
一根或多根粗圆管表面均匀布置出水圆孔，构成液体预分配器6；由pvc直角瓦片相互嵌套，构成水平瓦片排；直角瓦片相互垂直的两层水平瓦片排上下叠放，构成液体二次分配器7。
冬季环境气温高于0℃时，无需隔离罩42，以使逆向多流程横管降膜结冰取热器8直接吸收空气能和太阳能；冬季环境气温低于0℃时，隔离罩42为固定框架上的移动透明板，既为逆向多流程横管降膜结冰取热器8遮挡风寒又使其吸收太阳能；夏、春、秋三季隔离罩42为固定框架上的移动保温板，以便冰源热泵回收放热结冰冷量，组成季节性取热控制回路。
冬季透光罩23-1覆盖于太阳能化冰池23顶部开口，组成太阳能补热化冰回路。
冬季垂直、平行布置的多根热管23-3，其顶端通过导热硅胶紧密热接触太阳能化冰池23的底部外壁，组成地热能补热化冰回路。
夏季以遮光板43覆盖于太阳能化冰池23顶部开口的透光罩23-1外表面，以隔绝太阳光；同时用千斤顶抬升太阳能化冰池23，以取消多根热管23-3顶端与其底部外壁导热硅胶的紧密热接触，以隔绝地热能；组成冰蓄冷空调、化冰隔热回路。
所述防冻液37是乙二醇，和或cacl2、和或nacl、和或酒精、和或乙醚等溶质溶解于水后，所形成质量浓度介于1％-60％的水溶液37。
逆向多流程横管降膜结冰取热器8的管内流程数为2-20。
所述压缩机1为半封闭螺杆式压缩机1、开启式螺杆压缩机1、半封闭离心式压缩机1、开启式离心压缩机1、活塞式压缩机1、全封闭涡旋式压缩机1、全封闭转子式压缩机1，或上述多台压缩机并联组成压缩机1；所述冷凝器2为管壳式换热器2、钎焊板式换热器2、板翅式换热器2、套管式换热器2、盘管式换热器2；所述蒸发器4为管壳式换热器4、钎焊板式换热器4、板翅式换热器4、套管式换热器4、盘管式换热器4。
本发明的工作原理结合附图1、附图2说明如下：
(1)冰源热泵循环：压缩机1出口的高压过热气态热泵工质流入冷凝器2热泵工质侧，其中分段释放过热显热、冷凝潜热、过冷显热，而冷凝成为高压过冷液态热泵工质，同时加热升温另侧循环水；再经膨胀阀3节流而成为低压两相热泵工质，并从蒸发器4热泵工质侧的底部进口流入中部水平圆管外侧，其中吸收圆管内侧流过防冻液37的降温显热，而满液式蒸发成为低压过热气态热泵工质，再从顶部出口被压缩机1吸出并压缩成为高压过热气态热泵工质，完成冰源热泵循环。蒸发器4热泵工质侧顶部出口管外壁设置感温包，闭环控制膨胀阀3的开度。
(2)冰源热泵的横管降膜放热结冰循环：降膜循环泵5驱动0℃盐水38从循环水池14的底部出口经汇流三通、降膜循环泵5、分流三通，流入8根粗圆管表面均匀布置出水圆孔的液体预分配器6中以实现初步均匀喷淋，再落入由pvc直角瓦片相互嵌套构成的液体二次分配器7中以实现均匀喷淋；然后利用其自身重力而在逆向多流程横管降膜结冰取热器8的多层、叠放、水平换热圆管外壁，逐层跌落、均匀流淌、降膜包裹，从而在低雷诺数下形成扰流换热膜、减少换热端差、提高蒸发温度和热泵制热能效；使其中淡水放热结冰后附着外壁，从盐水38中冷冻分离；而盐水38则穿越重力碎冰刀9和倾斜丝网漏斗10落回循环水池14中，完成冰源热泵的横管降膜放热结冰循环。
(3)污水热泵的横管降膜放热降温循环：降膜循环泵5驱动5℃污水38从循环水池14的底部出口经汇流三通、降膜循环泵5、分流三通，流入液体预分配器6中以实现初步均匀喷淋，再落入液体二次分配器7中以实现均匀喷淋；然后利用其自身重力而在逆向多流程横管降膜结冰取热器8的多层、叠放、水平换热圆管外壁，逐层跌落、均匀流淌、降膜包裹，从而在低雷诺数下形成扰流换热膜、减少换热端差、提高蒸发温度和热泵制热能效；使污水38放热降温至0℃，再穿越重力碎冰刀9和倾斜丝网漏斗10落回循环水池14中，完成污水热泵的横管降膜放热降温循环。
由于逆向多流程横管降膜结冰取热器8对水质较差或者含有大颗粒杂质的污水有较强适应性，因此特别适合作为城市污水热泵、岛屿海水热泵、煤矿涌水热泵、油田注水热泵等的中间取热器。
(4)防冻液并联取热循环：取热循环泵18驱动防冻液37流经蒸发器4防冻液侧而放热降温，再经分流三通、进口切换三通阀16而流入40组并联的逆向多流程横管降膜结冰取热器8中的39组，吸收其水平换热圆管外壁的结冰放热而升温，然后经出口切换三通阀17、汇流三通、取热循环泵18，而返回蒸发器4防冻液侧，从而实现防冻液并联取热循环。
(5)防冻液切换融冰循环：融冰循环泵26驱动防冻液37流经融冰加热器24防冻液侧而吸热升温，再经分流三通、进口切换三通阀16而流入40组并联的逆向多流程横管降膜结冰取热器8中的1组，以向其水平换热圆管外壁的冰层内表面释放融冰潜热仅使其融化，然后经出口切换三通阀17、汇流三通、融冰循环泵26，而返回融冰加热器24防冻液侧，从而实现防冻液切换融冰循环。
(6)防冻液融冰蓄热循环：融冰循环泵26驱动防冻液37流经融冰加热器24防冻液侧而吸热升温，再经分流三通而流入融冰蓄热箱24-1中以升温蓄热，然后经汇流三通、融冰循环泵26，而返回融冰加热器24防冻液侧，从而实现防冻液融冰蓄热循环。
(7)重力落冰、重力碎冰、丝网分离：由于融冰加热时，通过金属圆管8-1的圆环翅片和顶部直翅片的热切割，只需融化冰层内表面；或者通过波浪形金属圆弯管8-1的加热时多维度膨胀，而使其余冰层依自身重力跌落至重力碎冰刀9的刀刃上以实现重力碎冰，然后继续跌落至倾斜丝网漏斗10上，其中包裹盐水38依惯性穿越丝网间隙落回循环水池14中，而碎冰则沿倾斜丝网表面滑落至离心分离丝网篮框11中，从而实现重力落冰、重力碎冰、丝网分离。
(8)碎冰与盐水离心分离：由减速电机13通过旋转底盘12驱动离心分离丝网篮框11高速旋转，以使碎冰中所包裹的盐水38被离心力甩出，从而实现碎冰与盐水离心分离。
至此由降膜结冰冷冻法实现冰层与盐水的多级、完全分离，进而实现单效盐水浓缩/海水淡化/污水处理。
(9)料液(盐水/海水/污水)的补充及控制：i效循环水池14上部侧壁的液位开关32，通过液位信号控制其流量调节阀15的开度，以使料液(盐水/海水/污水)38通过其进口、流量调节阀15、汇流三通，而补充到i效降膜循环泵5的进口中。
(10)浓缩液排放：质量浓度14％的浓缩液39，经iv效循环水池14底部出口、汇流三通、iv效降膜循环泵5、分流三通、流量调节阀15而排放至浓缩液39的出口。
(11)iv效降膜结冰冷冻法盐水浓缩：质量浓度3.5％的补充盐水38进入i效横管降膜放热结冰回路中进行i效冰层与盐水分离，分离后质量浓度7％的盐水再进入ii效横管降膜放热结冰回路中进行ii效冰层与盐水分离，分离后质量浓度14％的盐水再进入iii效横管降膜放热结冰回路中进行iii效冰层与盐水分离，分离后质量浓度28％的盐水再进入iv效横管降膜放热结冰回路中进行iv效冰层与盐水分离，分离后质量浓度56％的浓缩液39则由浓缩液排放回路排放。
(12)采暖循环：供热循环泵19驱动循环水流经冷凝器2循环水侧而被加热升温，再经分流三通而流入3台并联的采暖风机盘管21中，释放其显热而降温，以加热室内空气，然后经末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，而返回冷凝器2循环水侧，从而实现采暖循环。
(13)化冰循环：供热循环泵19驱动循环水流经冷凝器2循环水侧而被加热升温，再经分流三通而流入太阳能化冰池23底部的化冰加热盘管22中，释放其显热而降温，以加热、融化太阳能化冰池23的顶部浮冰，然后经末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，而返回冷凝器2循环水侧，从而实现化冰循环。
(14)融冰加热循环：供热循环泵19驱动循环水流经冷凝器2循环水侧而被加热升温，再经分流三通而流入融冰加热器24中，释放其显热而降温，以加热另侧的循环防冻液37以提供融冰热量，然后经末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，而返回冷凝器2循环水侧，从而实现融冰加热循环。
(15)热水加热循环：供热循环泵19驱动循环水流经冷凝器2循环水侧而被加热升温，再经分流三通而流入热水加热器29中，释放其显热而降温，以加热另侧的循环热水，然后经末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，而返回冷凝器2循环水侧，从而实现热水加热循环。
(16)冷却塔循环：供热循环泵19驱动循环水流经冷凝器2循环水侧而被加热升温，再经分流三通而流入闭式循环冷却塔20中，释放其显热而降温，以向另侧的循环冷却水放热，然后经末端控制阀25、汇流三通、供热循环泵19，而返回冷凝器2循环水侧，从而实现冷却塔循环。
(17)夏季冰蓄冷空调、化冰循环：以遮光板43覆盖太阳能化冰池23顶部的透光罩23-1外表面，以隔绝太阳光；再用千斤顶抬升太阳能化冰池23，以取消多根热管23-3顶端与其底部外壁导热硅胶的紧密热接触，以隔绝地热能。然后由空调循环泵27驱动太阳能化冰池23中的0℃冰水，经分流三通而流入3台并联的空调风机盘管28中，释放其冷量而升温，以冷却室内空气，然后经末端控制阀25、汇流三通，而返回太阳能化冰池23的顶部进口，从而实现夏季冰蓄冷空调、化冰循环。
(18)淡水取用循环：空调循环泵27驱动太阳能化冰池23中的0℃冰水经分流三通、淡水取用阀36，而从淡水40的出口取用，从而实现淡水取用循环。
(19)热水循环：热水循环泵30驱动热水流经热水加热器29热水侧，以被加热升温后流入保温热水箱31中储存，再经补水三通返回热水循环泵30，从而实现热水循环。
(20)自来水补充循环：保温热水箱31的上部侧壁液位开关32通过液位信号控制补水阀33的开度，从而使得自来水41利用其自身压力而经补水阀33流进补水三通，从而实现自来水补充循环。
(21)热水喷淋循环：保温热水箱31的底部热水利用其自身重力而从底部出口经分流三通、手动调节阀34而流入热水喷嘴35中以进行喷淋，从而实现热水喷淋循环。
(22)太阳能高效补热0℃化冰：冬季辐射强度800w/m2的太阳能，通过透光罩23-1照射至太阳能化冰池23上部表面浮冰，从而实现太阳能高效补热0℃化冰。
(23)地热能高效补热0℃化冰：直径50mm、长度12m、间隔2m、错排布置、垂直插入土壤的80根热管23-3吸收恒温层土壤的50w/m热流密度，其顶端通过导热硅胶紧密热接触太阳能化冰池23的底部外壁，以把热管23-3下部所吸收的土壤热量向上部传递，从而实现地热能高效补热0℃化冰。
(24)淡水返回循环：由太阳能和地热能间接提供连续热源，用以融化太阳能化冰池23的上部0℃浮冰，再由空调循环泵27驱动0℃冰水经分流三通、淡水取用阀36、淡水40的出口，再通过连接管道而返回料液(盐水/海水/污水)38的进口，从而作为冰源热泵的取热水源，重新参与横管降膜放热结冰循环以平衡结冰潜热，从而实现淡水返回循环。
因此与现有通过乙二醇间接提取结冰潜热的冰源热泵，以及太阳能高温低效集热技术相比较，本发明技术优势如下：由冰源热泵的蒸发器提供防冻剂闭环冷量，驱动多组横管降膜结冰取热器，以并联提取开环盐水流动的降膜结冰潜热，实现冰层与盐水的多效冷冻分离，以及夏季提供冰蓄冷空调；由其冷凝器提供闭环热量，其中少量切换提供各组取热器冰层内表面融冰潜热，迫使其余冰层依自重跌落、碎冰、丝网分离以及离心分离，而大部分则驱动供热循环；同步实现低成本盐水浓缩/海水淡化/污水处理，并全面取代空气源热泵/水源热泵/地源热泵/海水热泵/污水热泵。免除机械除冰及其循环泵与机械排冰及其排冰泵的所有投资和电费。由太阳能与地热能高效补热0℃化冰，间接提供连续热源以平衡盐水结冰潜热。
(四)附图说明
附图1为本发明采用圆管错位叠放的逆向多流程横管降膜结冰取热器的系统流程图。
附图2为本发明采用方管垂直管排的逆向多流程横管降膜结冰取热器的系统流程图。
如附图1、附图2所示，其中：1-压缩机；2-冷凝器；3-膨胀阀；4-蒸发器；5-降膜循环泵；6-液体预分配器；7-液体二次分配器；8-逆向多流程横管降膜结冰取热器；9-重力碎冰刀；10-倾斜丝网漏斗；11-离心分离丝网篮框；12-旋转底盘；13-减速电机；14-循环水池；15-流量调节阀；16-进口切换三通阀；17-出口切换三通阀；18-取热循环泵；19-供热循环泵；20-闭式循环冷却塔；21-采暖风机盘管；22-化冰加热盘管；23-太阳能化冰池；23-1-透光罩；23-2-保温层；23-3-热管；23-4-碎冰进口；24-融冰加热器；25-末端控制阀；26-融冰循环泵；27-空调循环泵；28-空调风机盘管；29-热水加热器；30-热水循环泵；31-保温热水箱；32-液位开关；33-补水阀；34-手动调节阀；35-热水喷嘴；36-淡水取用阀；37-防冻液；38-料液(盐水/海水/污水)；39-浓缩液；40-淡水；41-自来水；42-隔离罩；43-遮光板；44-保温机械输运设备。
(五)具体实施方式
本发明提出的横管降膜结冰切换融冰冰源热泵驱动多效脱盐实施例如附图1所示，现说明如下：其由体积流量1121m3/h的压缩机1；制热量1169kw、进/出口温度31/41℃的冷凝器2；接口直径53mm的膨胀阀3；制冷量918kw、进/出口温度-2/-5℃的蒸发器4；体积流量2m3/h、扬程7mh2o的降膜循环泵5；体积流量2m3/h的液体预分配器6；体积流量2m3/h的液体二次分配器7；40组取热量23kw的双相不锈钢逆向多流程横管降膜结冰取热器8；间距100mm的重力碎冰刀9；与水平面成45度倾角的倾斜丝网漏斗10；直径200mm、高度300mm的离心分离丝网篮框11；直径200mm的旋转底盘12；功率75w的减速电机13；长度4000mm、宽度200mm、深度800mm、厚度2mm的双相不锈钢循环水池14；接口直径dn50的双相不锈钢流量调节阀15；接口直径dn25的双相不锈钢进口切换三通阀16；接口直径dn25的双相不锈钢出口切换三通阀17；体积流量296m3/h、扬程20mh2o的取热循环泵18；体积流量101m3/h、扬程30mh2o的供热循环泵19；放热量1106kw的闭式循环冷却塔20；总热负荷1169kw的1000台采暖风机盘管21；加热量1000kw的化冰加热盘管22；长度16m、宽度8m、深度6m的太阳能化冰池23；长度16m、宽度8m、厚度5mm的有机玻璃透光罩23-1；厚度50mm的pe保温层23-2；直径50mm、长度12m的热管23-3；长度1m、宽度0.3m的碎冰进口23-4；加热量60kw的融冰加热器24；接口直径dn20的不锈钢末端控制阀25；体积流量2m3/h、扬程10mh2o的融冰循环泵26；体积流量66m3/h、扬程15mh2o的空调循环泵27；总冷负荷918kw的1000台空调风机盘管28；加热量60kw的热水加热器29；体积流量5m3/h、扬程12mh2o的热水循环泵30；体积3m3的保温热水箱31；控制高程100mm的双相不锈钢液位开关32；接口直径dn25的不锈钢补水阀33；接口直径dn15的不锈钢手动调节阀34；体积流量8l/min的热水喷嘴35；接口直径dn50的不锈钢淡水取用阀36；质量浓度16％的乙二醇防冻液37；质量浓度3.5％、温度5℃、体积流量20m3/h的海水38；质量浓度28％、温度0℃、体积流量10m3/h的浓缩液39；质量浓度1750ppm、温度0℃、体积流量10m3/h的淡水40；温度15℃、体积流量2m3/h的自来水41；长度8m、宽度4m、高度3m、厚度50mm的隔离罩42；长度16m、宽度8m、厚度5mm的遮光板43；长度4m的隧道式保温皮带输运机44。
本发明实施例的技术经济指标：
1、冬季海水冰源热泵[制热+海水淡化制冰]：由能效比4.2冰源热泵的蒸发器提供854kw防冻剂闭环冷量，驱动40组横管降膜结冰取热器，以并联提取开环海水流动的854kw降膜结冰潜热，实现体积流量9.2m3/h浓缩液与体积流量9.2m3/h冰层的多效冷冻分离；由其冷凝器提供1121kw闭环热量，其中28kw切换提供各组取热器冰层内表面融冰潜热，迫使其余冰层依自重跌落、碎冰、丝网分离以及离心分离，而1093kw则驱动供热循环；同步把质量浓度3.5％、温度5℃、体积流量18.4m3/h的海水，低成本制取质量浓度1750ppm、温度0℃、体积流量9.2m3/h的淡水冰，以及质量浓度14％、温度0℃、体积流量9.2m3/h的浓缩液，并全面取代海水热泵和冷冻法海水淡化装置。耗电29kw*h即可制取1t淡水冰+4gj热量。冬季环境气温高于0℃，无需隔离罩42，以使逆向多流程横管降膜结冰取热器直接吸收空气能和太阳能。
2、冬季太阳能补热淡水冰源热泵[制热]：由能效比4.2冰源热泵的蒸发器提供854kw防冻剂闭环冷量，驱动40组横管降膜结冰取热器，以并联提取开环淡水流动的854kw降膜结冰潜热，产生体积流量9.2m3/h冰层并保温输送至太阳能化冰池；由其冷凝器提供1121kw闭环热量，其中28kw切换提供各组取热器冰层内表面融冰潜热，迫使其余冰层依自重跌落、碎冰、丝网分离，而1093kw则驱动供热循环，全面取代水源热泵。由太阳能与地热能高效补热0℃化冰，再把温度0℃、体积流量9.2m3/h的淡水送回横管降膜结冰取热器，间接提供854kw连续热源以平衡淡水结冰潜热。冬季环境气温低于0℃，隔离罩42为固定框架上的移动透明板，既为逆向多流程横管降膜结冰取热器遮挡风寒又使其吸收太阳能。
3、夏季海水冰源热泵[冰蓄冷+海水淡化制水]：由能效比3.8冰源热泵的蒸发器提供898kw防冻剂闭环冷量，驱动40组横管降膜结冰取热器，以并联提取开环海水流动的898kw降膜结冰潜热，实现体积流量9.66m3/h浓缩液与体积流量9.66m3/h冰层的多效冷冻分离，并把冰层保温输送至太阳能化冰池；由其冷凝器提供1134kw闭环热量，其中28kw切换提供各组取热器冰层内表面融冰潜热，迫使其余冰层依自重跌落、碎冰、丝网分离以及离心分离，并由898kw的0℃化冰冷量驱动夏季冰蓄冷空调循环；而1106kw则通过闭式循环冷却塔排放环境；同步把质量浓度3.5％、温度25℃、体积流量19.32m3/h的海水，低成本制取质量浓度1750ppm、温度0℃、体积流量9.66m3/h的淡水，以及质量浓度14％、温度0℃、体积流量9.66m3/h的浓缩液，并全面取代冰蓄冷空调+冷冻法海水淡化装置。耗电24.43kw*h即可制取1t淡水+3.233gj冷量。夏季隔离罩42为固定框架上的移动保温板，以便冰源热泵回收放热结冰冷量。
4、春秋季海水冰源热泵[海水淡化制水]：由能效比6.9冰源热泵的蒸发器提供1039kw防冻剂闭环冷量，驱动40组横管降膜结冰取热器，以并联提取开环海水流动的1039kw降膜结冰潜热，实现体积流量11.2m3/h浓缩液与体积流量11.2m3/h冰层的多效冷冻分离；由其冷凝器提供1190kw闭环热量，其中28kw切换提供各组取热器冰层内表面融冰潜热，迫使其余冰层依自重跌落、碎冰、丝网分离以及离心分离，而1000kw则驱动化冰加热盘管以回收化冰潜热，162kw则通过闭式循环冷却塔排放环境；同步把质量浓度3.5％、温度20℃、体积流量22.4m3/h的海水，低成本制取质量浓度1750ppm、温度0℃、体积流量11.2m3/h的淡水，以及质量浓度14％、温度0℃、体积流量11.2m3/h的浓缩液，并全面取代冷冻法海水淡化装置。耗电13.54kw*h即可制取1t淡水。春秋季隔离罩42为固定框架上的移动保温板，以便冰源热泵回收放热结冰冷量。
5、冬季污水热泵[制热]：由能效比4.92污水热泵的蒸发器提供1081kw防冻剂闭环冷量，驱动40组横管降膜取热器，以并联提取开环污水流动的1081kw的10℃至2℃降膜降温显热；由其冷凝器提供1357kw热量驱动供热循环；并全面取代污水热泵。冬季环境气温低于0℃，隔离罩42为固定框架上的移动透明板，既为逆向多流程横管降膜取热器遮挡风寒又使其吸收太阳能。