海水作为热泵系统冷热源的研究

海水作为热泵系统冷热源的研究 2010年10月25日来源：233网校网校课程 在线题库评论 分享到 微信QQ好友新浪微博腾讯微博qq空间 导读：目前我国对于地源热泵及水源热泵的研究已经较为成熟，土壤、地下水、井水等低位热源作为热泵系统的冷热源得到了广泛的研究与应用。但是地源热泵与水源热泵的选择受到当地地质及水源情况的制约，需根据实际情况慎重选用。对于我国各沿海城市来说，拥有廉价而丰富的海水，能否将之应用于热泵技术中，来解决城市的供暖与供冷问题，这将是暖通行业的又一研究课题。

1、国内外研究现状
目前，海水源热泵的研究与应用主要集中在中、北欧各地区，如瑞典、瑞士、奥地利、丹麦等国家，尤其是瑞典，其在利用海水源热泵集中供热供冷方面已有先进而成熟的经验。位于瑞典斯德哥尔摩市苏伦图那的集中供热供冷系统是目前世界上最大的集中供热供冷系统，其制热制冷能力为200MW，管网延伸距岸边最长达20km.该工程建于八十年代中期，位于波罗的海海边，是利用海水制热制冷的典范，近几年瑞典利用海水集中供热供冷发展非常迅速，预计在未来十年中将突破500GWh的能力。
1992年Halifax滨海地区的Purdy‘sWharf办公商用综合楼，建筑面积69000m2.该地区每年大约有十个半月需要供冷，而其海水水下23m处全年水温一般在10℃以下，因此该综合楼采用了海水源热泵系统为其供冷。经过运行证明，该热泵系统较传统制冷系统多投资的费用在两年内即可回收[2]，具有明显的节能效果。
1.2国内研究现状
关于海水作为空调冷热源的问题，1996年青岛理工大学（原青岛建筑工程学院）的于立强教授针对青岛东部开发区14万m2建筑的冷热源选择提出了建设海水冷热源大型热泵站的可行性分析。
但就目前为止，对于将海水应用于城市集中供热供冷的冷热源方案都只局限于理论分析与构想，缺乏实验依据，更未应用于工程实际中。
2.1工程背景
由于青岛地区的地质以花岗岩、变质岩结构为主，储水性能差，开发利用土壤能源存在一定困难；青岛地区的地下水自成一个闭合流域，无稳定客水汇入，储水量丰欠变化完全受大气降水影响，而地下含水沙层浅隙少，储量少，因此利用地下水作为热泵冷热源不能提供可靠、稳定的水量。而青岛由于其天然的地理位置，处于山东半岛南端、黄海之滨，三面环海，海岸线总长度为862km，海湾49处，海岛69个，拥有近海海域1.38万km2，海水资源非常丰富，为海洋资源的开发提供了广阔的空间。
2.2工程概况
2.3系统方案[3]
该系统海水冷热源来自于经过过滤、杀菌、祛藻处理后输送至厂内取水口处的海水，该取水口位于离综合楼200m远处。由于该厂自1936年以来就采用海水作为工业冷却用水，其海水取水管路及海水处理设备配套齐全，海水外网取水口位于距海边3km的大海中，海水处理设备集中布置在近海一侧，从外网取水口来的海水通过输送管道进入海水处理机房，经过过滤器过滤，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，然后输送至厂内取水口，再由厂内取水口利用水泵送至各用水车间。因此冬夏季均可直接取用此取水口的海水作为空调系统的冷热源。
海水源热泵空调系统主要包括海水循环系统、水环热泵系统及末端空调系统等三部分，其中海水循环部分由取水构筑物、海水引入管道、海水泵站及海水排出管道组成。由于该系统直接取用厂内取水口处的海水，因此海水循环系统仅包括海水引入与排出管道及海水循环泵。
综合楼空调系统选用吊装式水－空气热泵机组，直接吊装于走廊或空调房间内，加热浴室热水的热泵机组选用水－水式，落地安装于空调机房内。
对于利用海水作为热泵系统冷热源这一问题，人们比较关心的技术问题主要是海水对设备和管道的腐蚀和海生物附着造成的管道和设备的堵塞等问题，由于该试点工程取用的海水已经经过集中处理，因此仅在以下三方面采取了措施：
（2）海水循环泵采用专用的耐腐蚀管道泵。
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