CN108759172A - 一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统及其运行方法，该系统包括蓄热型水源热泵系统和冷却水系统：蓄热型水源热泵系统包括制冷剂循环回路、热源循环回路和热汇循环回路，制冷剂循环回路包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、相变蓄热箱，热源循环回路包括制冷设备、冷却水水泵、蒸发器和调节阀，热汇循环回路包括冷凝器、保温水箱、循环水泵、相变蓄热箱和调节阀；冷却水系统包括制冷设备、冷却水水泵、冷却塔和调节阀。本发明通过增设蓄热型水源热泵系统既可以实现低品位空调余热的回收又可以解决生活热水的供给与需求在时间和空间上不匹配的难题，从而达到减轻城市“热岛效应”和提高系统运行效率和能源综合利用率的目的。

Description

一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及空调余热回收利用和相变蓄热技术领域，具体涉及一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统及其运行方法。

背景技术

随着经济的发展和人民生活水平的提高，人民对环境活舒适性的要求逐步提升，为空调、供暖和热水供给设备及相关行业的快速发展提供了契机，但这也直接导致能源危机和环境污染问题日益严重。因此，节能减排的难题成为目前全球面临的最大的共同挑战之一。

建筑行业能耗约占社会总能耗的30%，其中采暖空调和热水供给的能耗分别为65%和15%。因此，提高现有空调、供暖和热水供给设备的能源利用率是实现节能减排目标的有效途径之一。目前，制冷空调系统已广泛用于大型公共建筑中，但当其在制冷工况下运行时会产生大量的低温冷却水，这些低品质的余热往往通过冷却塔排入到大气中，造成了能源利用率低和严重的热污染。同时采用热泵技术实现生活热水供给是一种节能减排的有效手段，但其运行时需要从低温热源吸收热量。鉴于制冷空调和热泵系统的工作原理，通过改造现有制冷空调系统，可以解决制冷空调系统余热浪费的问题，实现制冷和热水联供。

不同的用途和功能的建筑对生活热水的需求数量存在着显著的差异性，同时也存在着时间上的不均匀性，而在夏季或有制冷需求的季节，大型公共建筑的制冷在工作期间基本是不间断的，但非工作时间则会停止运行。这就导致生活热水的供给与需求在时间和空间上普遍存在严重不匹配的现状，这也是导致制冷和热水联供系统不能大规模推广的一个重要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是生活热水的供给与需求在时间和空间上普遍存在严重不匹配，制冷和热水联供系统不能大规模推广，提供一种在现有制冷空调系统中通过增设蓄热型热泵系统，从而达到提高能源综合利用率目的的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统及其运行方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，包括蓄热型水源热泵系统和冷却水系统，所述的蓄热型水源热泵系统包括制冷剂循环回路、热源循环回路和热汇循环回路，所述的制冷剂循环回路一端通过蒸发器与热源循环回路相连，制冷剂循环回路另一端通过冷凝器和相变蓄热箱与热汇循环回路相连，所述的热源循环回路通过制冷设备与冷却水系统相连。

所述的制冷剂循环回路包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、相变蓄热箱、第五调节阀、第九调节阀和第十调节阀，所述压缩机分别与第五调节阀和第九调节阀相连接，第五调节阀与冷凝器相连接，冷凝器分别与节流装置和第十调节阀相连接，节流装置与蒸发器相连接，蒸发器与压缩机相连接，第九调节阀与相变蓄热箱相连接，相变蓄热箱与第十调节阀相连接，第十调节阀分别与冷凝器和节流装置相连接；

所述的热源循环回路包括制冷设备、冷却水水泵、蒸发器、第三调节阀和第四调节阀，制冷设备与冷却水水泵相连接，冷却水水泵与第三调节阀相连接，第三调节阀与蒸发器相连接，蒸发器与第四调节阀相连接，第四调节阀与制冷设备相连接。

所述的热汇循环回路包括冷凝器、循环水泵、保温水箱、相变蓄热箱、第六调节阀、第十二调节阀、第十一调节阀，冷凝器与第六调节阀相连接，第六调节阀分别与保温水箱和第十二调节阀相连接，保温水箱与循环水泵相连接，循环水泵分别与冷凝器和第十一调节阀相连接，第十一调节阀与相变蓄热箱相连接，相变蓄热箱与第十二调节阀相连接，第十二调节阀分别与第六调节阀和保温水箱相连接；

所述的冷却水系统包括制冷设备、冷却水水泵、冷却塔、第一调节阀和第二调节阀，制冷设备与冷却水水泵相连接，冷却水水泵与第一调节阀相连接，第一调节阀与冷却塔相连接，冷却塔与第二调节阀相连接，第二调节阀与制冷设备相连接。

所述制冷剂循环回路的压缩机的排气口分别与第五调节阀的进口和第九调节阀的进口相连接，第五调节阀的出口与冷凝器的第一进口相连接，冷凝器的第一出口分别与节流装置的进口和第十调节阀的出口相连接，节流装置的出口与蒸发器的第一进口相连接，蒸发器的第一出口与压缩机的吸气口相连接，第九调节阀的出口与相变蓄热箱内第一换热器的进口相连接，第一换热器的出口与第十调节阀的进口相连接，第十调节阀的出口分别与冷凝器的第一出口和节流装置的进口相连接；

所述热源循环回路的制冷设备的出口与冷却水水泵的进口相连接，冷却水水泵的出口与第三调节阀的进口相连接，第三调节阀的出口与蒸发器的第二进口相连接，蒸发器的第二出口与第四调节阀的进口相连接，第四调节阀的出口与制冷设备的进口相连接；

所述热汇循环回路的冷凝器的第二出口与第六调节阀的进口相连接，第六调节阀的出口分别与保温水箱的第一进口和第十二调节阀的出口相连接，保温水箱的第一出口与循环水泵的进口相连接，循环水泵的出口分别与冷凝器的第二进口和第十一调节阀的进口相连接，第十一调节阀的出口与相变蓄热箱内第二换热器的进口相连接，第二换热器的出口与第十二调节阀的进口相连接，第十二调节阀的出口分别与第六调节阀的出口和保温水箱的第一进口相连接；

所述冷却水系统的制冷设备的出口与冷却水水泵的进口相连接，冷却水水泵的出口与第一调节阀的进口相连接，第一调节阀的出口与冷却塔的进口相连接，冷却塔的出口和与第二调节阀的进口相连接，第二调节阀的出口与制冷设备的进口相连接。

所述相变蓄热箱内的蓄热材料相变温度范围为45~80℃的有机类、无机类或混合类相变蓄热材料，蓄热材料外部依次设有真空层和保温层。

所述的保温水箱内设有第一温度传感器和液位传感器；所述相变蓄热箱内设有第二温度传感器；第一温度传感器和第二温度传感器均为热敏电阻、铂电阻或热电偶的温度传感器；

液位传感器为浮球式、浮筒式或静压式液位传感器；

所述蒸发器和冷凝器为沉浸式、喷淋式、列管式、套管式或板式换热器；

所述节流装置为毛细管、手动节流阀或自动节流阀；

所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀、第七调节阀、第八调节阀、第九调节阀、第十调节阀、第十一调节阀和第十二调节阀均为自动调节阀。

所述制冷设备是电制冷机或直燃型制冷机。

一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统的运行方法，当制冷设备正在运行时，运行相变蓄热模式或直接制取热水模式；当制冷设备停止运行时，运行蓄热制取热水模式；当保温水箱内液位传感器测得的液面高度低于其设定值下限时，运行补水模式；所述补水模式为：当保温水箱内液位传感器测得的液面高度低于其设定值下限时，打开第七调节阀，自来水经第七调节阀进入保温水箱进行补水；当保温水箱内液位传感器测得的液面高度达到其设定值上限时，补水模式结束；在补水的同时，当制冷设备正在运行时采取直接制取热水模式，反之则采取蓄热制取热水模式。

所述的相变蓄热模式为：当制冷设备正在运行，保温水箱内第一温度传感器和液位传感器测得的温度和液面高度均高于其设定值下限，且相变蓄热箱内第二温度传感器测得的温度低于其设定值下限时，打开第三调节阀、第四调节阀、第九调节阀和第十调节阀；制冷剂侧：由压缩机排出的高温高压的气态制冷剂经第九调节阀进入相变蓄热箱内的第一换热器，在第一换热器中冷凝放热后，再流经第十调节阀，然后经节流装置绝热膨胀成为低温低压的气液两相制冷剂进入蒸发器，并在蒸发器中吸收热源冷却水中的热量后，被吸入压缩机的吸气口；热源侧：由制冷设备排出的冷却水经冷却水水泵升压后，再经第三调节阀进入蒸发器，在蒸发器中与制冷剂换热失去热量后，再经第四调节阀流回制冷设备；当相变蓄热箱内第二温度传感器测得的温度达到其设定值上限时，相变蓄热模式结束。

所述的直接制取热水模式为：当制冷设备正在运行，保温水箱内第一温度传感器测得的温度低于其设定值下限，而液位传感器测得的液面高度高于其设定值下限时，打开第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀和第六调节阀；制冷剂侧：由压缩机排出的高温高压的气态制冷剂经第五调节阀进入冷凝器，在冷凝器中冷凝放热后，再经节流装置绝热膨胀成为低温低压的气液两相制冷剂进入蒸发器，并在蒸发器中吸收热源冷却水的热量后，被吸入压缩机的吸气口；热汇侧：低温生活水由保温水箱经循环水泵升压后，进入冷凝器吸收制冷剂释放的热量，再经第六调节阀流回保温水箱；热源侧：由制冷设备排出的冷却水经冷却水水泵升压后，再经第三调节阀进入蒸发器，在蒸发器中与制冷剂换热失去热量后，再经第四调节阀流回制冷设备；当保温水箱内第一温度传感器测得的温度达到其设定值上限，直接制取热水模式结束。

所述的蓄热制取热水模式为：当制冷设备停止运行，保温水箱内第一温度传感器测得的温度低于其设定值下限，而液位传感器测得的液面高度高于其设定值下限时，打开第十一调节阀和第十二调节阀；热汇侧：低温生活水由保温水箱经循环水泵升压后，再经第十一调节阀进入相变蓄热箱吸收蓄热材料释放的热量，再经第十二调节阀流回保温水箱；当保温水箱内第一温度传感器测得的温度达到其设定值上限，蓄热制取热水模式结束。

本发明通过增设蓄热型水源热泵系统既可以实现低品位空调余热的回收又可以解决生活热水的供给与需求在时间和空间上不匹配的难题，从而达到减轻城市“热岛效应”和提高系统运行效率和能源综合利用率的目的。本发明采用余热回收技术，实现了制冷和生活热水的联供，显著提高了系统的能源利用率，同时明显减少了环境的热污染；采用了相变蓄热技术，可以解决生活热水的供给和需求在时间和空间上存在的严重不匹配问题，进一步提高了系统的能源利用率；相比现有技术，本发明结构简单、安装和控制方便、经济效益和节能减排效果显著，可以广泛应用于大型公共建筑中以满足其自身及其附近居民的生活用水需求。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中，1为制冷设备，2为冷却水水泵，3为第一调节阀，4为冷却塔，5为第二调节阀，6为第三调节阀，7为蒸发器，8为第四调节阀，9为压缩机，10为第五调节阀，11为冷凝器，12为节流装置，13为循环水泵，14为第六调节阀，15为保温水箱，16为第一温度传感器，17为液位传感器，18为第七调节阀，19为第八调节阀，20为第九调节阀，21为第一换热器，22为第十调节阀，23为第十一调节阀，24为第二换热器，25为相变蓄热箱，26为第十二调节阀，27为蓄热材料，28为第二温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，如图1所示，包括蓄热型水源热泵系统和冷却水系统，所述的蓄热型水源热泵系统包括制冷剂循环回路、热源循环回路和热汇循环回路，所述的制冷剂循环回路一端通过蒸发器7与热源循环回路相连，制冷剂循环回路另一端通过冷凝器11和相变蓄热箱25与热汇循环回路相连，所述的热源循环回路通过制冷设备1与冷却水系统相连。

所述的制冷剂循环回路包括压缩机9、冷凝器11、节流装置12、蒸发器7、相变蓄热箱25、第五调节阀10、第九调节阀20和第十调节阀22，所述压缩机9分别与第五调节阀10和第九调节阀20相连接，第五调节阀10与冷凝器11相连接，冷凝器11分别与节流装置12和第十调节阀22相连接，节流装置12与蒸发器7相连接，蒸发器7与压缩机9相连接，第九调节阀20与相变蓄热箱25相连接，相变蓄热箱25与第十调节阀22相连接，第十调节阀22分别与冷凝器11和节流装置12相连接；

所述的热源循环回路包括制冷设备1、冷却水水泵2、蒸发器7、第三调节阀6和第四调节阀8，制冷设备1与冷却水水泵2相连接，冷却水水泵2与第三调节阀6相连接，第三调节阀6与蒸发器7相连接，蒸发器7与第四调节阀8相连接，第四调节阀8与制冷设备1相连接。

所述的热汇循环回路包括冷凝器11、循环水泵13、保温水箱15、相变蓄热箱25、第六调节阀14、第十二调节阀26、第十一调节阀23，冷凝器11与第六调节阀14相连接，第六调节阀14分别与保温水箱15和第十二调节阀26相连接，保温水箱15与循环水泵13相连接，循环水泵13分别与冷凝器11和第十一调节阀23相连接，第十一调节阀23与相变蓄热箱25相连接，相变蓄热箱25与第十二调节阀26相连接，第十二调节阀26分别与第六调节阀14和保温水箱15相连接；

所述的冷却水系统包括制冷设备1、冷却水水泵2、冷却塔4、第一调节阀3和第二调节阀5，制冷设备1与冷却水水泵2相连接，冷却水水泵2与第一调节阀3相连接，第一调节阀3与冷却塔4相连接，冷却塔4与第二调节阀5相连接，第二调节阀5与制冷设备1相连接。

所述制冷剂循环回路的压缩机9的排气口9a分别与第五调节阀10的进口10a和第九调节阀20的进口20a相连接，第五调节阀10的出口10b与冷凝器11的第一进口11c相连接，冷凝器11的第一出口11d分别与节流装置12的进口12a和第十调节阀22的出口22b相连接，节流装置12的出口12b与蒸发器7的第一进口7a相连接，蒸发器7的第一出口7b与压缩机9的吸气口9b相连接，第九调节阀20的出口20b与相变蓄热箱25内第一换热器21的进口21a相连接，第一换热器21的出口21b与第十调节阀22的进口22a相连接，第十调节阀22的出口22b分别与冷凝器11的第一出口11d和节流装置12的进口12a相连接；

所述热源循环回路的制冷设备1的出口1a与冷却水水泵2的进口2a相连接，冷却水水泵2的出口2b与第三调节阀6的进口6a相连接，第三调节阀6的出口6b与蒸发器7的第二进口7c相连接，蒸发器7的第二出口7d与第四调节阀8的进口8a相连接，第四调节阀8的出口8b与制冷设备1的进口1b相连接；

所述热汇循环回路的冷凝器11的第二出口11b与第六调节阀14的进口14a相连接，第六调节阀14的出口14b分别与保温水箱15的第一进口15c和第十二调节阀26的出口26b相连接，保温水箱15的第一出口15d与循环水泵13的进口13a相连接，循环水泵13的出口13b分别与冷凝器11的第二进口11a和第十一调节阀23的进口23a相连接，第十一调节阀23的出口23b与相变蓄热箱25内第二换热器24的进口24a相连接，第二换热器24的出口24b与第十二调节阀26的进口26a相连接，第十二调节阀26的出口26b分别与第六调节阀14的出口14a和保温水箱15的第一进口15c相连接；

所述冷却水系统的制冷设备1的出口1a与冷却水水泵2的进口2a相连接，冷却水水泵2的出口2b与第一调节阀3的进口3a相连接，第一调节阀3的出口3b与冷却塔4的进口4a相连接，冷却塔4的出口4b和4c与第二调节阀5的进口5a相连接，第二调节阀5的出口5b与制冷设备1的进口1b相连接。

所述相变蓄热箱25内的蓄热材料27相变温度范围为45~80℃的有机类、无机类或混合类相变蓄热材料，蓄热材料27外部依次设有真空层25-2和保温层25-1。

所述的保温水箱15内设有第一温度传感器16和液位传感器17；所述相变蓄热箱25内设有第二温度传感器28；第一温度传感器16和第二温度传感器28均为热敏电阻、铂电阻或热电偶的温度传感器；

液位传感器17为浮球式、浮筒式或静压式液位传感器；

所述蒸发器7和冷凝器11为沉浸式、喷淋式、列管式、套管式或板式换热器；

所述节流装置12为毛细管、手动节流阀或自动节流阀；

所述第一调节阀3、第二调节阀5、第三调节阀6、第四调节阀8、第五调节阀10、第六调节阀14、第七调节阀18、第八调节阀19、第九调节阀20、第十调节阀22、第十一调节阀23和第十二调节阀26均为自动调节阀。

所述制冷设备1是电制冷机或直燃型制冷机。

鉴于本发明涉及的调节阀较多，为了便于表述，下文中如无特别指出调节阀均处于关闭状态。本发明的运行模式及过程如下：

一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统的运行方法，当制冷设备1正在运行时，运行相变蓄热模式或直接制取热水模式；当制冷设备1停止运行时，运行蓄热制取热水模式；当保温水箱15内液位传感器17测得的液面高度低于其设定值下限时，运行补水模式；所述补水模式为：当保温水箱15内液位传感器17测得的液面高度低于其设定值下限时，打开第七调节阀18，自来水经第七调节阀18进入保温水箱15进行补水；当保温水箱15内液位传感器17测得的液面高度达到其设定值上限时，补水模式结束；在补水的同时，当制冷设备1正在运行时采取直接制取热水模式，反之则采取蓄热制取热水模式。

所述的相变蓄热模式为：当制冷设备1正在运行，保温水箱15内第一温度传感器16和液位传感器17测得的温度和液面高度均高于其设定值下限，且相变蓄热箱25内第二温度传感器28测得的温度低于其设定值下限时，打开第三调节阀6、第四调节阀8、第九调节阀20和第十调节阀22；制冷剂侧：由压缩机9排出的高温高压的气态制冷剂经第九调节阀20进入相变蓄热箱25内的第一换热器21，在第一换热器21中冷凝放热后，再流经第十调节阀22，然后经节流装置12绝热膨胀成为低温低压的气液两相制冷剂进入蒸发器7，并在蒸发器7中吸收热源冷却水中的热量后，被吸入压缩机9的吸气口9b；热源侧：由制冷设备1排出的冷却水经冷却水水泵2升压后，再经第三调节阀6进入蒸发器7，在蒸发器7中与制冷剂换热失去热量后，再经第四调节阀8流回制冷设备1；当相变蓄热箱25内第二温度传感器28测得的温度达到其设定值上限时，相变蓄热模式结束。

所述的直接制取热水模式为：当制冷设备1正在运行，保温水箱15内第一温度传感器16测得的温度低于其设定值下限，而液位传感器17测得的液面高度高于其设定值下限时，打开第三调节阀6、第四调节阀8、第五调节阀10和第六调节阀14；制冷剂侧：由压缩机9排出的高温高压的气态制冷剂经第五调节阀10进入冷凝器11，在冷凝器中冷凝放热后，再经节流装置12绝热膨胀成为低温低压的气液两相制冷剂进入蒸发器7，并在蒸发器7中吸收热源冷却水的热量后，被吸入压缩机9的吸气口9b；热汇侧：低温生活水由保温水箱15经循环水泵13升压后，进入冷凝器11吸收制冷剂释放的热量，再经第六调节阀14流回保温水箱15；热源侧：由制冷设备1排出的冷却水经冷却水水泵2升压后，再经第三调节阀6进入蒸发器7，在蒸发器7中与制冷剂换热失去热量后，再经第四调节阀8流回制冷设备1；当保温水箱15内第一温度传感器16测得的温度达到其设定值上限，直接制取热水模式结束。

所述的蓄热制取热水模式为：当制冷设备1停止运行，保温水箱15内第一温度传感器16测得的温度低于其设定值下限，而液位传感器17测得的液面高度高于其设定值下限时，打开第十一调节阀23和第十二调节阀26；热汇侧：低温生活水由保温水箱15经循环水泵13升压后，再经第十一调节阀23进入相变蓄热箱25吸收蓄热材料27释放的热量，再经第十二调节阀26流回保温水箱15；当保温水箱15内第一温度传感器16测得的温度达到其设定值上限，蓄热制取热水模式结束。

Claims (10)

1.一种基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，其特征在于 ：包括蓄热型水源热泵系统和冷却水系统，所述的蓄热型水源热泵系统包括制冷剂循环回路、热源循环回路和热汇循环回路，所述的制冷剂循环回路一端通过蒸发器（7）与热源循环回路相连，制冷剂循环回路另一端通过冷凝器（11）和相变蓄热箱（25）与热汇循环回路相连，所述的热源循环回路通过制冷设备（1）与冷却水系统相连。

2.根据权利要求1所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，其特征在于：所述的制冷剂循环回路包括压缩机（9）、冷凝器（11）、节流装置（12）、蒸发器（7）、相变蓄热箱（25）、第五调节阀（10）、第九调节阀（20）和第十调节阀（22），所述压缩机（9）分别与第五调节阀（10）和第九调节阀（20）相连接，第五调节阀（10）与冷凝器（11）相连接，冷凝器（11）分别与节流装置（12）和第十调节阀（22）相连接，节流装置（12）与蒸发器（7）相连接，蒸发器（7）与压缩机（9）相连接，第九调节阀（20）与相变蓄热箱（25）相连接，相变蓄热箱（25）与第十调节阀（22）相连接，第十调节阀（22）分别与冷凝器（11）和节流装置（12）相连接；

根据权利要求1或2所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，其特征在于：所述的热源循环回路包括制冷设备（1）、冷却水水泵（2）、蒸发器（7）、第三调节阀（6）和第四调节阀（8），制冷设备（1）与冷却水水泵（2）相连接，冷却水水泵（2）与第三调节阀（6）相连接，第三调节阀（6）与蒸发器（7）相连接，蒸发器（7）与第四调节阀（8）相连接，第四调节阀（8）与制冷设备（1）相连接；

所述的热汇循环回路包括冷凝器（11）、循环水泵（13）、保温水箱（15）、相变蓄热箱（25）、第六调节阀（14）、第十二调节阀（26）、第十一调节阀（23），冷凝器（11）与第六调节阀（14）相连接，第六调节阀（14）分别与保温水箱（15）和第十二调节阀（26）相连接，保温水箱（15）与循环水泵（13）相连接，循环水泵（13）分别与冷凝器（11）和第十一调节阀（23）相连接，第十一调节阀（23）与相变蓄热箱（25）相连接，相变蓄热箱（25）与第十二调节阀（26）相连接，第十二调节阀（26）分别与第六调节阀（14）和保温水箱（15）相连接；

所述的冷却水系统包括制冷设备（1）、冷却水水泵（2）、冷却塔（4）、第一调节阀（3）和第二调节阀（5），制冷设备（1）与冷却水水泵（2）相连接，冷却水水泵（2）与第一调节阀（3）相连接，第一调节阀（3）与冷却塔（4）相连接，冷却塔（4）与第二调节阀（5）相连接，第二调节阀（5）与制冷设备（1）相连接。

3.根据权利要求3所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，其特征在于：所述制冷剂循环回路的压缩机（9）的排气口（9a）分别与第五调节阀（10）的进口（10a）和第九调节阀（20）的进口（20a）相连接，第五调节阀（10）的出口（10b）与冷凝器（11）的第一进口（11c）相连接，冷凝器（11）的第一出口（11d）分别与节流装置（12）的进口（12a）和第十调节阀（22）的出口（22b）相连接，节流装置（12）的出口（12b）与蒸发器（7）的第一进口（7a）相连接，蒸发器（7）的第一出口（7b）与压缩机（9）的吸气口（9b）相连接，第九调节阀（20）的出口（20b）与相变蓄热箱（25）内第一换热器（21）的进口（21a）相连接，第一换热器（21）的出口（21b）与第十调节阀（22）的进口（22a）相连接，第十调节阀（22）的出口（22b）分别与冷凝器（11）的第一出口（11d）和节流装置（12）的进口（12a）相连接；

所述热源循环回路的制冷设备（1）的出口（1a）与冷却水水泵（2）的进口（2a）相连接，冷却水水泵（2）的出口（2b）与第三调节阀（6）的进口（6a）相连接，第三调节阀（6）的出口（6b）与蒸发器（7）的第二进口（7c）相连接，蒸发器（7）的第二出口（7d）与第四调节阀（8）的进口（8a）相连接，第四调节阀（8）的出口（8b）与制冷设备（1）的进口（1b）相连接；

所述热汇循环回路的冷凝器（11）的第二出口（11b）与第六调节阀（14）的进口（14a）相连接，第六调节阀（14）的出口（14b）分别与保温水箱（15）的第一进口（15c）和第十二调节阀（26）的出口（26b）相连接，保温水箱（15）的第一出口（15d）与循环水泵（13）的进口（13a）相连接，循环水泵（13）的出口（13b）分别与冷凝器（11）的第二进口（11a）和第十一调节阀（23）的进口（23a）相连接，第十一调节阀（23）的出口（23b）与相变蓄热箱（25）内第二换热器（24）的进口（24a）相连接，第二换热器（24）的出口（24b）与第十二调节阀（26）的进口（26a）相连接，第十二调节阀（26）的出口（26b）分别与第六调节阀（14）的出口（14a）和保温水箱（15）的第一进口（15c）相连接；

所述冷却水系统的制冷设备（1）的出口（1a）与冷却水水泵（2）的进口（2a）相连接，冷却水水泵（2）的出口（2b）与第一调节阀（3）的进口（3a）相连接，第一调节阀（3）的出口（3b）与冷却塔（4）的进口（4a）相连接，冷却塔（4）的出口（4b）和（4c）与第二调节阀（5）的进口（5a）相连接，第二调节阀（5）的出口（5b）与制冷设备（1）的进口（1b）相连接。

4.根据权利要求1所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，其特征在于：所述相变蓄热箱（25）内的蓄热材料（27）相变温度范围为45~80℃的有机类、无机类或混合类相变蓄热材料，蓄热材料（27）外部依次设有真空层（25-2）和保温层（25-1）。

5.根据权利要求3所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统，其特征在于：所述的保温水箱（15）内设有第一温度传感器（16）和液位传感器（17）；所述相变蓄热箱（25）内设有第二温度传感器（28）；第一温度传感器（16）和第二温度传感器（28）均为热敏电阻、铂电阻或热电偶的温度传感器；

液位传感器（17）为浮球式、浮筒式或静压式液位传感器；

所述蒸发器（7）和冷凝器（11）为沉浸式、喷淋式、列管式、套管式或板式换热器；

所述节流装置（12）为毛细管、手动节流阀或自动节流阀；

所述第一调节阀（3）、第二调节阀（5）、第三调节阀（6）、第四调节阀（8）、第五调节阀（10）、第六调节阀（14）、第七调节阀（18）、第八调节阀（19）、第九调节阀（20）、第十调节阀（22）、第十一调节阀（23）和第十二调节阀（26）均为自动调节阀。

6.所述制冷设备（1）是电制冷机或直燃型制冷机。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统的运行方法，其特征在于：当制冷设备（1）正在运行时，运行相变蓄热模式或直接制取热水模式；当制冷设备（1）停止运行时，运行蓄热制取热水模式；当保温水箱（15）内液位传感器（17）测得的液面高度低于其设定值下限时，运行补水模式；所述补水模式为：当保温水箱（15）内液位传感器（17）测得的液面高度低于其设定值下限时，打开第七调节阀（18），自来水经第七调节阀（18）进入保温水箱（15）进行补水；当保温水箱（15）内液位传感器（17）测得的液面高度达到其设定值上限时，补水模式结束；在补水的同时，当制冷设备（1）正在运行时采取直接制取热水模式，反之则采取蓄热制取热水模式。

8.根据权利要求7所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统的运行方法，其特征在于：所述的相变蓄热模式为：当制冷设备（1）正在运行，保温水箱（15）内第一温度传感器（16）和液位传感器（17）测得的温度和液面高度均高于其设定值下限，且相变蓄热箱（25）内第二温度传感器（28）测得的温度低于其设定值下限时，打开第三调节阀（6）、第四调节阀（8）、第九调节阀（20）和第十调节阀（22）；制冷剂侧：由压缩机9排出的高温高压的气态制冷剂经第九调节阀（20）进入相变蓄热箱（25）内的第一换热器（21），在第一换热器（21）中冷凝放热后，再流经第十调节阀（22），然后经节流装置（12）绝热膨胀成为低温低压的气液两相制冷剂进入蒸发器（7），并在蒸发器（7）中吸收热源冷却水中的热量后，被吸入压缩机（9）的吸气口（9b）；热源侧：由制冷设备（1）排出的冷却水经冷却水水泵（2）升压后，再经第三调节阀（6）进入蒸发器（7），在蒸发器（7）中与制冷剂换热失去热量后，再经第四调节阀（8）流回制冷设备（1）；当相变蓄热箱（25）内第二温度传感器（28）测得的温度达到其设定值上限时，相变蓄热模式结束。

9.根据权利要求7所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统的运行方法，其特征在于：所述的直接制取热水模式为：当制冷设备（1）正在运行，保温水箱（15）内第一温度传感器（16）测得的温度低于其设定值下限，而液位传感器（17）测得的液面高度高于其设定值下限时，打开第三调节阀（6）、第四调节阀（8）、第五调节阀（10）和第六调节阀（14）；制冷剂侧：由压缩机（9）排出的高温高压的气态制冷剂经第五调节阀（10）进入冷凝器（11），在冷凝器中冷凝放热后，再经节流装置（12）绝热膨胀成为低温低压的气液两相制冷剂进入蒸发器（7），并在蒸发器（7）中吸收热源冷却水的热量后，被吸入压缩机（9）的吸气口（9b）；热汇侧：低温生活水由保温水箱（15）经循环水泵（13）升压后，进入冷凝器（11）吸收制冷剂释放的热量，再经第六调节阀（14）流回保温水箱（15）；热源侧：由制冷设备（1）排出的冷却水经冷却水水泵（2）升压后，再经第三调节阀（6）进入蒸发器（7），在蒸发器（7）中与制冷剂换热失去热量后，再经第四调节阀（8）流回制冷设备（1）；当保温水箱（15）内第一温度传感器（16）测得的温度达到其设定值上限，直接制取热水模式结束。

10.根据权利要求7所述的基于冷却水余热回收的蓄热型热泵系统的运行方法，其特征在于：所述的蓄热制取热水模式为：当制冷设备（1）停止运行，保温水箱（15）内第一温度传感器（16）测得的温度低于其设定值下限，而液位传感器（17）测得的液面高度高于其设定值下限时，打开第十一调节阀（23）和第十二调节阀（26）；热汇侧：低温生活水由保温水箱（15）经循环水泵（13）升压后，再经第十一调节阀（23）进入相变蓄热箱（25）吸收蓄热材料（27）释放的热量，再经第十二调节阀（26）流回保温水箱（15）；当保温水箱（15）内第一温度传感器（16）测得的温度达到其设定值上限，蓄热制取热水模式结束。