高效蓄能互联热泵系统技术及应用
热泵原理及应用
热泵原理及应用一、热泵的原理介绍及能量转换分析所谓热泵，就是一种利用人工技术将低温热能转换为高温热能而达到供热效果的机械装置。
热泵由低温热源（如周围环境的自然空气、地下水、河水、海水、污水等）吸热能，然后转换为较高温热源释放至所需的空间（或其它区域）内。
这种装置即可用作供热采暖设备，又可用作制冷降温设备，从而达到一机两用的目的。
热泵机组的能量转换，是利用其压缩机的作用，通过消耗一定的辅助能量（如电能），在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下，由环境热源（如水、空气）中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质（如水、空气）中成为高温热源输出。
在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果（即蒸发吸热和冷凝放热）从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。
二、热泵的发展和在我国的应用欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。
它以河水低温热源，向市政厅供热，输出的热水温度可达60oC。
在冬季采用热泵作为采暖需要，在夏季也能用来制冷。
1973年能源危机的推动，使热泵的发展形成了一个高潮。
目前，欧洲的热泵理论与技术均已高度发达，这种“一举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。
80年代来，我国热泵在各种场合的应用研究有了许多发展。
针对我国地热资源较丰富的情况，若把一次直接利用后或经过降温的地下热水作为热泵的低位热源使用，就可增大使用地下水的温度差，并提高地热的利用率，这在京津地区早已有过应用实践。
而这种设备同时对于我国能源使用效率不高、分配不均匀的现状也提出了一个有效的解决方法。
三、热泵的技术性分析：1．热泵机组可以达到一机两用的效果，即冬季利用热泵采暖，夏季进行制冷。
既节约了制冷机组的费用，有节省了锅炉房的占地面积，同时达到了环保。
2．如业主已有地热井，则可利用热泵装置进行梯级转换，能大大便于热资源的充分有效地利用。
相变蓄热技术在热泵中的应用
相变蓄热技术在热泵中的应用汪南，杨硕，朱冬生（华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室，广州， 510640）摘要：本文综述了蓄热技术的研究进展及其在热泵中的应用，并重点介绍了一种相变蓄热式热泵热水器，最后对这种技术的发展进行了展望。
关键词：蓄热相变热泵热水器0 前言能源是一个国家经济增长和社会发展的重要物质基础，随着人类对能源的需求量不断增大，能源问题越来越引起人们的重视。
但是，大多数能源存在间断性和不稳定性的特点，导致大量热能在时间与空间匹配上的不平衡性，从而使得一方面能源短缺，另一方面又有大量余热被白白浪费。
因此，合理利用能源、提高能源利用率是当务之急。
蓄能技术就是采用适当的方式，利用特定的装置，将暂时不用的或者多余的热能通过一定的储能材料储存起来，等到需要时再利用的方法，是提高能源利用效率和保护环境的重要技术。
相变蓄热技术在太阳能、工业余热、废热利用以及电力调峰等方面具有很大的潜在应用优势，近年来引起了众多科研工作者的重视。
1 蓄热技术的研究进展1983年，美国Telkes博士在蓄热技术方面做了大量工作[1]。
她对水合盐，尤其是十水硫酸钠(Na2S04•10H2O)进行了长期的研究，对Na2S04•10H2O的相变寿命进行了多达1000次的实验，并预测该材料可相变2000次，并在马萨诸塞州建起了世界上第一座PCM被动太阳房。
20世纪70年代早期，日本三菱电子公司和东京电力公司联合进行了用于采暖和制冷系统的相变材料的研究，他们研究了水合硝酸盐、磷酸盐、氟化物和氯化钙。
在相变材料应用方面，他们特别强调制冷和空调系统中的储能。
东京科技大学工业和工程化学系的Yoneda等人研究了一系列可用于建筑物取暖的硝酸共晶水合盐，从中筛选出性能较好的MgCl2•6H20和Mg(NO3)2•6H2O共晶盐(熔点59.1℃)。
位于Ibaraki的电子技术实验室对相变温度范围为200～300℃的硝酸盐及它们的共晶混合物进行了研究。
综合智慧能源系统及其工程应用
综合智慧能源系统及其工程应用■ 国网中兴有限公司 俞学豪 袁海山 叶昀引言目前，全球范围内能源消耗剧增，导致环境污染加剧。
如何减少传统能源浪费、提高清洁能源消纳，已成为世界各国政府关注的问题之一。
“节能减排”“新能源”“绿色环保”“智慧监控”等新理念，已逐渐深入国民经济和社会生活[1]。
传统能源系统运行常常局限于电、气、热、冷等单一能源形式，能源利用效率、可再生能源消纳、节能减排等问题遭遇瓶颈。
近几年，随着新一轮电力体制改革和互联网信息技术、清洁能源的不断发展，综合能源系统逐步从理念变成现实，也逐步取代传统能源系统成为了推动电力行业发展的新动力。
本文从国内外两个方面对综合能源系统发展状况进行归纳总结，提出区域综合智慧能源系统典型架构及其关键技术，并将其应用于示范项目之中，最后对项目的预期效果进行分析并展望其未来发展。
国内外综合能源系统发展状况国外综合能源系统发展状况传统能源系统产生于20世纪70年代中期，主要是为了对已有建筑进行节能改造，合同能源管理是主要的商业模式。
随着人类科技的发展，在20世纪70年代末期，分布式能源系统在美国诞生，主要是推广热电联供、光伏、热泵等可再生能源的利用[2]。
随着互联网、大数据、云计算等技术的出现，融合清洁能源与可再生能源的区域微网技术的新型综合能源服务模式诞生。
综合能源系统对提升能源利用效率和实现可再生能源规模化开发具有重要的支撑作用，世界各国根据自身需求制定了适合自身发展的综合能源发展战略。
（1）欧洲早在欧盟第五框架（FP5）中，虽然综合能源系统概念尚未明确定义，但是有关能源协同优化的研究得到极大重视。
在欧盟第六框架和欧盟第七框架中，能源协同优化和综合能源系统的相关研究得到进一步深化。
（2）美国在技术方面，美国非常注重与综合能源相关理论技术的研发。
21世纪初，美国能源部即提出了综合能源系统（Integrated Energy System，IES）发展计划，旨在提高可再生能源的供应与使用比重，进一步提高社会供能系统的可靠性和经济性，而其重点是促进对分布式能源（DER）和冷热电联供（CCHP）技术的进步和推广应用。
新能源的开发与热泵技术的应用
图 ３ 常规 中央空 调使 用时 段及 用 电峰 谷分 布图
主 主 主 主 机 机 机 机
工
９ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １ ０ １ ０ ｌ ｌ １ １ １ ２ ｌ ２
工
１ ３ ｌ ３
工
１ ４ ｌ ４
工
ｌ ５ ｌ ５ １ ６ １ ６ １ ７ ｌ ７ １ ８ ｌ ８ ｌ ９ １ ９ ２ ０ ２ ０ ２ １ ２ ２ ２ ３ ２ ４
在地球表面 ５ ｌ ０Ｉ ｌ以下是 １ ￣ １ ℃ 的恒温层， 源 ５ Ｃ￣ ８ 地 热泵技术是充分利用地 壳一一土壤中本身 １ ℃左右 的能源 ５
的一 种 技 术 。该 装 置 是 在 埋 入 地 下 ７ １０１ （ 据地 质 Ｏｍ～ ５ １ 根 １
情况而定 ）的 ｕ型管 （ Ｌ 孑 径约１０ ５ ｍｍ，孔距约 ５ ｍ）内注入 乙二醇溶液 ， 利用土壤的热源传热于溶液 ， 由热泵机组做 再 功和 乙二醇溶液进行热交换 ， 回循环使用 ， 来 将低 品位 的能 源转化为高品位能源 。 但是 ， 地源热泵技术 的应用必须有较 大面积的埋置场地 ， 才能满足所供建筑面积 的冷热 负荷及热
１ 热泵 技术 概述
膨胀 阀或 节流阀：对循环工质起到节流降压作用 ， 并调 节进入 蒸发器的循环工质流量 。
１３ 水 源 热 泵 ．
在 自然 界中， 由高处流 向低处 ， 水 热量从高温传 向低温 。
但人们可 以用水泵把水从低处提升 到高处， 从而实现水 由低
处 向高 处的流动 ，而热泵 却可 以把 热量 从低温 转换到高温 。
处 于 低 谷 段 的 ８ ｈ 电价 为 ０ ３４元 ／Ｗ・ 。 ， ．５ ｋ ｈ
其 中高峰段 电价与低 谷段 电价之 比为： １Ｏ ：． ５ ． ０ ３ １ ，比常 固家每年都在大 力建 设电厂和 输变 电设施 ，但都无法满 足刚民经济发展 的需要 ，每年都有拉 闸限电的现 象。山西 是
蓄冰与热泵相结合的技术
蓄 冰 与 热 泵 相 结 合 的 技 术
曾 亮 陈 瑶 耿 苗
摘 要 ： 绍 了蓄冰与 热泵相结合 空调 的技术 ， 介 分析其 蓄冰与热泵优势 互补 的特 点和在我 国的应用现状 ， 并展望该 技术 的发展 前景 以及未来研 究的领域 和方 向， 以提 高人们对该技术 的认识 ， 从而推广该技 术的应用。
起步和适应 的阶段 。文 中介 绍了蓄 冰与热泵相 结合 的空调技术 ， 合起来 ， 以期达 到优势 互补 的效果 。 既能 满足 空调 负荷 的双重 要 对其在我 国的应用 现状做出分析 ， 并展望该 技术 的发展前 景 以及 求 ， 能最大化地发挥两者 的经济 性和节能效益 。 又
未来研究 的领 域和方 向。
关键词 ： 蓄冰 ， 热泵 ， 空调 技术 ， 发展 前景
中 图分 类 号 ： Ｕ８ １ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ
蓄冰和热泵作 为各 自独立的技术 ， 在我 国已经分 别得 到了较 的建 筑物来讲 ， 技 术就 显得无 用 武之 地 了； 该项 而热 泵技 术虽 然
好的发展 ， 取得 了很 大 的成 功 ， 而二 者相 结合 的空 调技 术还 可以同时满足冬季 采 暖和夏季 制 冷 的要 求 ， 并 然 但却 不能 蓄能 ， 到 达 并不太成熟 ， 在我 国实 际应 用 的工程 实例亦 较 少 ， 以说 尚处 于 与蓄冷技术相 同的削峰填谷的功效 。 由此 ， 自然 想到将二 者结 可 就
蓄冰空调 系统 与热泵技术 的结合应用 ， 以充 分发挥各 自的 中的应用 还较少 ， 前 的几个实际工程 投人使用 后具体 的运行状 可 目 优势 ， 从而可 以产 生 １ ＞２的效果 。冰蓄冷技 济性 多大 程度 的得 到体现 ， 需 电网的 日夜峰谷差 ， 在夜 间电力低 谷 时段 向蓄 冰设备 蓄得 冷量 ， 要进一 步的研究 ， 以从 经济 性评 价 和能耗 分析 等角 度 ， 究其 可 研 在 日间电力高峰时段释放其 蓄得的冷量 ， 少电力高 峰时段制 冷 节能效果 和环保效益 。热泵和 蓄冰技术 的应用 ， 减 对我 国电力 系统 设备 的电力消耗 ， 是电力部门“ 削峰填 谷” 的最佳途 径。它可 以降 的结构性会 起到 重要 的调 整作用 。同 时它可 以取 代大 量的燃煤 低空调系统 的运行 费用 ， 发挥其经 济性更 优 的特 点。可 以提 高供 锅炉 ， 国的绿色建筑环保亦 起到示范作 用。因此 ， 蓄冷 与热 对我 冰 冷能力和空调 系统 的运 行可 靠性 。 由于 蓄冷技 术对 电厂削 峰填 泵技术作为较为新 型的节能环 保技 术 ， 同时鉴 于 以上所 分析 的优 谷， 从而 提高了 电网运行 的稳定性 、 济性 ， 经 还降低 了发 电能耗和 势互补 的优点 ， 在我 国的应用必将得 到更大发展 ， 值得大力推广 。 减少了 电厂对环境 的污 染 。热 泵技 术是 对再 生能 源 的开发 和利 参考文献 ： 用 ， 能效 转化 比可达到 ４ １以上 ， 其 ： 即消耗 １ｋ 的电能可以得到 ［ ］ 东立 ， ｗ １袁 郭庆 沅， 陈晓琳 ， ． 冰技 术 与水 源热 泵的巧妙 结合 等 蓄 ４ｋ 的热量 ， 中另外 ３ｋ 的热量来 自免 费 的能源【３。采用 Ｗ 其 Ｗ １］ － ［］ 工程 建设 与设计 ，０ ４４ ：４７ ． Ｊ． ２ ０ （ ）７ ５ 热泵技术 ， 以大 幅度 降低用 户 的能 源使用 费 用 ， 以取 代燃 煤 ［ ］ 可 可 ２ 周光辉 ， 国新 型冰 蓄冷 空调技 术 的发展 现状 ［ ］ 中原 工学 我 Ｊ． 锅炉 ， 解决 了环保 的压力 ， 利于生态平衡 ， 得推广 。 有 值 院学报 ，０ １ １ ：３２ ． ２ ０ （ ）２ —４
热泵技术
热泵技术热泵机组由于其具有节能、环保及冷暖联供等优点，目前在国内广泛应用。
是以消耗一部分低品位能源（机械能、电能或高温热能）为补偿，使热能从低温热源向高温热源传递的装置。
其实质是借助降低一定量的功的品位，提供品位较低而数量更多的能量。
由于热泵能将低温热能转换为高温热能，提高能源的有效利用率，因此是回收低温余热、利用环境介质（地下水、地表水、土壤和室外空气等）中储存的能量的重要途径。
1. 热泵技术的工作原理热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。
而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水，或者是从工业生产设备中排出助工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。
热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的；在小型空调器中，为了充分发挥它的效能，在夏季空调降温或在冬季取暖，都是使用同一套设备来完成的。
在冬季取暖时，将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作，在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器，制冷剂蒸汽被冷凝成液体，经节流装置进入蒸发器，并在蒸发器中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂蒸汽，经换向阀后被压缩机吸入，这样周而复始，实现制冷循环。
在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用)，制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用)，吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。
这样，将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内，故称为“热泵”。
空气源热泵应用简介
空气源热泵是一种高效、环保的能源利用设备，其原理是利用逆卡诺循环，从周围环境中吸收热量，通过电力驱动，将热量转移到需要加热的区域。
由于其高效、节能、环保等特点，空气源热泵在许多领域都有广泛的应用。
在住宅和商业建筑中，空气源热泵可以作为供暖和制冷的系统。
在冬季，它可以提供温暖的空气和热水，使室内温度舒适宜人；在夏季，它可以提供冷气和冷水，为室内降温，带来凉爽的舒适感。
与传统的电暖器、燃气锅炉等设备相比，空气源热泵的能效比更高，可以大大降低能源消耗和碳排放。
此外，空气源热泵还可以应用于农业领域，例如温室供暖、养殖业用温、无土栽培、热水加热等。
在工业领域，空气源热泵可以用于工厂供暖、工艺加热等。
在医疗和养老领域，空气源热泵可以提供热水用于医疗护理和养老院的日常生活服务。
然而，空气源热泵也存在一些局限性。
例如，在冬季气温较低的地区，由于室外温度过低，热泵的能效比会降低，导致供暖效果不佳。
此外，对于大型建筑或工业项目，空气源热泵可能需要更大的占地面积和更高的初始投资成本。
尽管存在这些局限性，但随着技术的不断进步和能效标准的不断提高，空气源热泵的应用前景仍然十分广阔。
它是一种可持续、环保的能源利用方式，有助于减少对化石燃料的依赖，降低碳排放，为建设绿色、低碳的未来做出贡献。
CCHP系统介绍
楼宇型项目案例： ——北京铁路南站能源中心 面积约14万m2
天
然
太阳能电池板
气
空气
余热烟气
燃气发电机组 补燃天然气
国内首个污水源热泵、太阳 能、燃气三联供集成项目
发电3000kW,并网运行
电力负荷 余热回收装置
空气
定义：1）分布在用户周边；2）真正实现
了对能源的梯级利用；3）系统全年能源
天
利用率不低于70%。
然
气
燃气发电机组
(30%) (50%)
余热烟气
补燃天然气
余热回收装置
电力负荷
热水负荷 采暖负荷 制冷负荷
能源设施：从大到小、从远到近
大型电厂发电效率40~50% 50%的能源以废热形式排放 冷热传输受距离限制
4
8
12
16
20
24
小时(hr)
热负荷(kW)
对负荷需要更精准的分析
负荷分析软件：Energy Plus 1.或2等，及国内开发的软件
天然气冷热电三联供设备构成
发电设备
燃气微燃机
35-1000KW
燃气内燃机
200-10000KW
燃气轮机
3MW-300MW
开普斯通 英格索兰
褒曼 康明斯 彦巴赫
卡特彼勒 GE 美国索拉 川崎重工
.7JC 吨！ 5 8 Z. l
咆饥~~ "e ff-fill ＆揭宦
但二 k唱， . . .
火电 24 2~ I l!tl97. 7
亿 kW· h I
玛巴 为
3006. 3
£ kW· h
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高效蓄能互联热泵系统技术及应用周珏;罗凡;罗庚玉;陈建平;余承霖;周强【摘要】在目前国家大气污染治理工作背景下,针对我国严寒地区及寒冷地区无法使用水地源热泵或地埋管热泵问题,以及使用空气源热泵存在能效比低、故障率高等问题,提出蓄能互联热泵系统清洁采暖方案,通过综合技术创新突破单一技术运用的客观限制,打造"不打井、不做地埋管"的水-水热泵系统,使得常规空气源热泵的使用边界扩大、稳定性增强、投资减少、故障率降低,并且能够在暖气片供暖系统改造中稳定提供60℃热水.以国网兰州建西变电站家属楼暖气片改造项目为例,进行了方案设计、设备选型和运行效果分析,验证了蓄联热泵系统的可靠性、经济性.%Under the background of national air-pollution control, aiming at the cold area that can not use heat pump or water source heat pump of buried pipe and low energy efficiency ratio and higher failure rate of the use of air source heat pump,the energy stor-age heat pump system interconnection clean heating scheme is put forward, which break through the objective limit of single the use of technology through the comprehensive technical innovation, in order to create" no well, no water heat pump system of buried tube".The conventional air source heat pump utility boundary is expanded and the stability is enhanced. The investmentis failure rate are reduced, which can provide stability in the transformation of the radiator heat-ing system in hot water 60 degrees. Taking the heating house recon-struction project of the family building in Lanzhou West substation as an example, the scheme design, equipment selection and opera-tion effectanalysis are carried out, and the reliability and economy of the heat pump system are verified.【期刊名称】《电力需求侧管理》【年(卷),期】2017(019)006【总页数】4页(P25-28)【关键词】蓄能互联热泵系统;清洁供暖;节能减排;暖气片采暖改造【作者】周珏;罗凡;罗庚玉;陈建平;余承霖;周强【作者单位】国网(江苏)电力需求侧管理指导中心有限公司,南京 210019;国网甘肃省电力公司,兰州 730050;法凯涞玛冷暖设备(杭州)有限公司,杭州 310007;法凯涞玛冷暖设备(杭州)有限公司,杭州 310007;法凯涞玛冷暖设备(杭州)有限公司,杭州310007;国网江苏省节能服务公司,南京 210019【正文语种】中文【中图分类】F407.61;TK018现有的采暖空调技术虽都具有各自的技术优势，但也存在一些技术限制和使用瓶颈，如：水源热泵系统投资小、运行稳定，但在水资源匮乏地区，取水或打井均不被允许；土壤源热泵系统成本高、占地面积大、且容易造成冷堆积等问题；空气源热泵应用非常广泛，但其低温环境下能效低、压缩机高压比运行、故障率高，按最大热负荷要求配置使得投资大、设备闲置率高，发展受到一定制约。
此外，很多使用暖气片散热器采暖的改造建筑，在燃煤锅炉拆除后，面临或者因为常规的空气源热泵无法满足“小流量、大温差”的高温供热要求，或者由于“煤改气”管网不具备接入条件或燃气费用高、“煤改电锅炉”需要扩容增容等各种实际问题。
采暖问题面临的严峻形势，使探索可持续发展的清洁采暖技术具有非常现实且重大的意义。
蓄联热泵系统是利用空气能和相变蓄能技术耦合水水热泵，推出了“不打井、不埋管”的清洁采暖系统，并专门开发设计了暖气片专用热泵机组，实现了暖气片“小流量、大温差”的供暖技术要求。
同时使压缩机的压缩比降低近一半，有效解决了极端寒冷天气下压缩机容易故障并损毁的难题，蓄联热泵系统运行更加稳定可靠，大大节省维护费用，实现节能运行，还可利用峰谷电价差节约电费，开创了“清洁采暖、节能降霾”的新思路。
我国北方采暖地区，大多主城区采用市政热力管网集中供暖，城区周边分散区域的住宅小区、医院、学校等老旧建筑，仍然使用区域小锅炉房供暖站，室内大都使用暖气片散热器采暖。
国家电网兰州供电公司建西110 kV变电站家属楼，建筑面积约为2 000 m2，为5层老式建筑，共有住户30家。
采暖方式为老式铸铁暖气片，因采暖效果不佳，部分住户自行改造安装新款暖气片。
国网兰州建西变电站家属楼由于所处地理位置和原先的规划设计，与原兰州机车厂共用燃煤锅炉进行采暖，由于机车厂搬迁改建以及环保部门对燃煤锅炉的禁止使用，且由于不能接入市政热力管网，国网兰州建西变电站为保障家属楼职工的采暖民生问题，结合家属楼外墙无保温，暖气片采暖、热力管网保温条件不佳等各种实际问题，就水地源热泵、空气源热泵等清洁采暖的技术方案进行了调研：（1）水/地源热泵系统属可再生能源利用技术，水源热泵能效比高，环保效益显著，但禁止打井取水；土壤源热泵系统通过闭式循环吸收浅层地热，北方寒冷地区尤其是暖气片采暖方式下，冬季热负荷大、夏季空调冷负荷小或者无需制冷，地埋管换热系统容易造成冷堆积，导致换热量衰减，在已建项目改造中，地埋管占地面积大、投资高，不具备可行的条件。
（2）空气源热泵系统通过采集空气中的低品位热能实现供暖，系统安装简单、运用广泛，但其低温环境条件下，制取高温热量的能力衰减，制热量小，能耗高，而且仅适合地板采暖和风机盘管的采暖方式，不能满足暖气片的使用要求。
此外，由于运行条件恶劣，造成维修费用和故障率居高不下。
这几种常见的冷热源解决方案，都有着各自的使用条件限制，而且常规的水地源热泵主机或是空气源热泵都是按照末端供回水5℃为基本标准来设计换热器的，并据此进行设备核心部件的选型设计和加工制造。
无法通过热泵设备本身去满足暖气片大温差供热的技术要求，除非专门设计各关键部件，但结果会导致投资增加、通用性降低的短板。
蓄联热泵系统，通过空气源热泵和（或）其它废热余热与相变蓄能技术结合互联，解决了水水热泵源侧低温热源的问题，同时通过系统的设计实现了“小流量、大温差”控制方式，能够满足暖气片大温差供暖散热改造的“节能、可靠、稳定”的要求。
图1为国家电网兰州供电公司建西110 kV变电站家属楼。
蓄联热泵系统将空气源热泵、水源热泵的优势通过相变蓄能模块有效组合，是成熟的蓄能技术和热泵技术的综合利用。
通过蓄能模块的介入，拓展了水源热泵和空气源热泵的使用条件，克服各自的限制和性能弱点，最大限度利用自然能源（昼夜气温的变化）、“峰谷”电价差以及其它无偿能源等各种有利外界因素，实现多能互补、综合利用，构建可靠稳定、节能省钱的采暖系统。
系统原理如图2所示。
蓄能模块不仅可提升空气源热泵动力模块的运行效率、运行可靠性和寿命，还提供各种其它免费能源利用的可能性，如太阳能、废气、废水等，做到多能互补、综合利用，最大限度实现低成本环保运行。
国网兰州建西变电站家属楼暖气片改造项目中，最终采用了蓄联热泵系统，设计供暖温度60℃至65℃，供回水温差15℃，室内温度18±2℃。
由于项目所在地近3年最低温度为-18℃，最冷月份夜间温度在-5℃至-15℃之间，白天温度在0℃左右。
设计单位面积热负荷指标为80 W，总热负荷为144 kW。
系统配置法凯涞玛AWHD0501A4水水热泵主机1台，制热量150 kW；蓄能平台体积4 m3，内部填充的法凯涞玛AC00相变蓄能材料3 m3；FMCH020BH（65模块）低温空气源热泵2台。
蓄联热泵系统由一次侧空气源动力模块、二次侧变工况水水热泵和相变蓄能模块组成，通过一次侧空气源动力模块和相变蓄能的技术耦合，实现空气中所蕴含的低品位热能的采集和储存，为二次侧水水热泵系统提供有效热源。
相变蓄能模块充分发挥了相变蓄能、冷热均流和调节蓄放的功能。
图3为国网兰州建西变电所家属楼机房。
一次侧空气源热泵模块，在低温环境中只需向相变蓄能模块提供不高于25℃的低品位热能，极端天气状况下，相变蓄能材料放热凝固后，避过几小时低于-20℃的极端气温，一次侧动力模块就可为蓄能模块补充能量，溶解凝固潜热进行储能。
在蓄联热泵系统中，空气源热泵在15℃的出水工况下，压缩机始终处于安全、高效、稳定的运行区间。
蓄能互联热泵系统在-20℃低温环境运行时，其压缩比仅为12.625，与常规空气源热泵压缩机压缩比28.391相比，降低55.5%，使得设备可靠性大幅提升，故障率降低，后期维修费用极低。
根据气象条件，按环温-5℃/出水15℃为计算依据。
一次侧空气源热泵选择2台FMCH020BH型模块机组。
图4为一次侧空气源热泵。
相变蓄能模块充分发挥了相变蓄能、冷热均流和调节蓄放的功能，采用高密度相变储能溶液（phase change material，PCM）灌装的蓄能球，单位体积储能密度高达69.1 kWh/m3，相变蓄能球采用超声波熔焊密封，预留空腔吸收相变膨胀，全面确保系统的稳定性和耐久性。
相变蓄能材料由固态转变成液态过程中吸收相变融化潜热，进行逆过程时释放相变凝固潜热。
蓄能罐中充填蓄能球及载冷剂，本项目采用方形水箱设计，整体式发泡保温，内置专用布水器，使载冷剂沿着容器分层均匀流动，载冷剂进口为底部扩散器，以保证罐内自然分层和均匀换热。
图5为相变蓄能模块。
在暖气片采暖改造项目中，蓄联热泵系统设计采用法凯涞玛暖气片专用温度提升热泵机组，在环境温度过低时，即使一次侧空气源动力模块处于全面自我保护、无法运行的状态下，蓄能模块依然可为温度提升热泵提供相变热能，二次侧温度提升热泵具备变工况恒定水温输出的适应调节能力，源侧温度在0℃至25℃之间变化时设备保持稳定运行。