海水源热泵介绍
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海水源热泵以海水作为冷热源,为沿海城市的用户解决供冷、供热问题。
热泵用逆卡诺原理,以极少的电能,吸收海水中大量的低温热能。
1824年法国科学家卡诺发表卡诺循环理论,成为热泵技术的起源。
1850年英国科学家开尔文提出将逆卡诺循环用于加热的热泵设想。
热泵的理论起源于十九世纪早期法国科学家萨迪.卡诺,卡诺在1824年首次以论文提出”卡诺循环”理论,30年后,英国科学家开尔文于1850年初提出:冷冻装置可以用于加热,之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究,研究持续80年之久。
1 912年瑞士的苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,这是早期的水源热泵系统,也是世界上第一套热泵系统。
热泵工业在20世纪40年代到50年代早期得到迅速发展,家用热泵和工业建筑用的热泵开始进入市场,热泵进入了早期发展阶段。
21 世纪,随着”能源危机“出现,燃油价格忽升,经过改进发展成熟的热泵以其高效回收低温环境热能,节能环保的特点,重新登上历史舞台,成为当前最有价值的新能源科技。
作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。
但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一种热量提升装置。
海水源热泵是一种利用海水资源的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
海水源热泵通过输入少量的高品位能源 ( 电能) , 实现低温位热能向高温位热能转移。
热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量( 电能) 将吸取的全部热能 ( 电能+吸取的热能)一起排输至高温热源。
与大气环境相比,海水冬暖夏凉并具有明显的滞后性,即当冬季天气最冷时,海水温度并不是最低,而当夏季天气最热时,海水温度也不是最高。
所以海水具有在夏天可作为冷源,冬季作为热源的特点。
海水源热泵技术就是利用了海水的这一特点。
海水源热泵技术,被称之为21世纪的绿色空调技术。
其显著特点是“高效,节能,环保”。
海水源热泵原理范文
1.蒸发器:蒸发器是海水源热泵系统中的热交换器,通常埋藏在地下
或水中。
通过蒸发器流过的海水从低温流体吸收热量,完成蒸发过程,从
而使得海水温度降低。
蒸发后的低温海水通过泵送回海域。
2.压缩机:海水中的蒸发热量被吸收后,会与制冷剂一起被压缩机抽入,并在压缩机内被压缩,从而提高温度和压力。
压缩机起到将海水中的
低温热量转换为高温高压的蒸汽的作用。
3.冷凝器:高温高压的蒸汽通过冷凝器流过,与室内管道中的水接触,将热量传递给室内水,使其升温。
在冷凝器中,高温蒸汽冷却并凝结为高
温高压的液体。
4.节流阀:高温高压的液体经过节流阀后,温度降低,压力降低,从
而形成低温低压的液体制冷剂进入蒸发器,循环进行热交换。
海水源热泵系统的工作过程是通过压缩机的功率来转换低温海水中的
热能为高温高压的液体制冷剂,然后通过冷凝器将热量传递给室内水,实
现供暖和制冷的效果。
整个过程中没有直接排放烟尘和废气,是一种清洁、环保的能源利用方式。
然而,海水源热泵系统也存在一些挑战。
首先,由于海水中含有不同
的盐分和沉积物,需要进行适当的处理和过滤,以防止对热泵机组和热交
换器的损坏。
其次,海水源热泵系统的安装和运行成本较高,需要适当的
设备和管道布局,并且对于一些地区来说并不适用。
总的来说,海水源热泵是一种创新的能源利用方式,能够有效地利用
海水中的热能为供暖和制冷提供可再生能源。
尽管存在一些挑战和限制,
但随着技术的不断进步和经验的积累,海水源热泵系统有望在未来得到更广泛的应用。
海水源热泵原理
海水源热泵原理
海水源热泵是一种新型的取暖及空调系统,它最大的特点是能从海水中获取能量,这种能量不稀缺,并且温度比空气的温度更高。
海水源热泵系统利用海水中的能量来加热内部的空气,用于冷却或加热空调系统,给人们一个舒适的居住环境。
海水源热泵系统由海水循环泵、压缩机、换热器、冷凝器、蒸发器等部件组成。
海水循环泵将从海洋中获取的海水抽取到空调单元内,经过换热器加热后,把热量传递给冷凝器,用来将冷却后的空气装入室内,从而实现室内温度的控制。
通过海水源热泵系统,可以在普遍冷热不均的环境中解决取暖和空调问题。
它可以有效地中和室内的温度,有效地控制室内温度,从而达到舒适的室内环境。
海水源热泵系统有助于提高室内空间的使用效率,减少室内的能耗,更有利于环境保护,节省能源,从而节约费用。
此外,由于海水源热泵的系统省电,节能率较高,节约电费的同时又可以提高用户使用的实效性,它是一种高效节能的新型空调取暖系统。
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海水源热泵技术海水源热泵技术是一种利用海水能够稳定的温度来提供建筑物供热和供冷的技术。
它具有环保、高效、节能等优点,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍海水源热泵技术的原理、特点以及应用案例,希望能够帮助读者更好地了解这一热泵技术。
一、海水源热泵技术的原理海水源热泵技术是利用海水中的热量进行供热和供冷的一种技术。
它通过水源热泵系统,利用海水中的热能,将海水的低温热能提升到适合建筑物供暖的温度,或者将海水中的热能排放到海水中,以实现建筑物的制冷效果。
海水源热泵技术的原理主要包括以下几个步骤:首先,通过水泵将海水抽入换热器中,海水在这里与工质进行热交换,工质通过蒸发和冷凝的过程吸收和释放热量。
然后,将吸热后的工质送入压缩机,进行压缩,使其温度升高。
最后,将高温高压的工质的热量传递给建筑物的供暖系统,实现热能的利用。
二、海水源热泵技术的特点海水源热泵技术具有以下几个特点:1. 环保节能:海水源热泵技术利用了海水的稳定温度来进行供热和供冷,无需燃烧化石燃料,降低了对环境的污染,同时也大大节约了能源的消耗。
2. 独立性强:海水源热泵技术不受季节、地域和气候的限制,可以在各种地理环境下运行,并且不受外界温度的影响,具有较高的稳定性。
3. 运行成本低:海水源热泵技术的运行成本较低,因为它所需的能源主要来自于海水中的热能,而非外界的电力或燃料。
4. 效果显著:海水源热泵技术可以实现冬季供暖和夏季制冷的双重效果,能够满足建筑物不同季节的需求。
5. 适用范围广:海水源热泵技术适用于各种建筑物,无论是商业楼宇、住宅小区还是工业用地都可以采用这种技术进行供热和供冷。
三、海水源热泵技术的应用案例海水源热泵技术已经在全球范围内得到了广泛应用,下面将介绍一些具体的应用案例。
1. 海洋温泉度假村:海洋温泉度假村位于海滨地区,利用海水源热泵技术进行供热和供冷。
通过海水源热泵系统,将海水中的热能转化为供暖系统所需的热量,为度假村的客房和公共区域提供舒适的室内温度。
海水源热泵原理
海水源热泵是一种利用海水作为能源的空调系统。
它利用海水的恒定温度特点,通过换热器将海水中的热能转移到室内空气中,从而实现冷暖调节的目的。
海水源热泵的工作原理主要分为三个过程:蒸发器过程、压缩机过程和冷凝器过程。
首先是蒸发器过程,海水通过换热器进入蒸发器,与蒸发器内部的工质进行热交换。
在这个过程中,海水的热能传递给工质,使工质从液态变为气态。
接下来是压缩机过程,工质以气态形式进入压缩机,通过机械的压缩作用,使其温度和压力上升。
这样,工质的热能也随之增加。
最后是冷凝器过程,工质以高温高压的气态进入冷凝器,与室内空气进行换热。
在这个过程中,工质的热能传递给室内空气,使其升温。
同时,工质从气态变回液态。
通过这三个过程的循环,海水源热泵实现了从海水中提取热能,并将其转移到室内空气中。
这样,在夏季可以实现制冷效果,通过海水的冷却作用降低室内温度;在冬季可以实现供暖效果,通过海水的热能提升室内温度。
海水源热泵利用海水作为能源,不仅可持续利用,而且效率较高。
同时,由于海水具有大量的热容量,其温度相对稳定,能
够提供稳定的热能。
因此,海水源热泵在节能环保方面具有很大的优势。
总的来说,海水源热泵通过利用海水的恒定温度特点,将海水中的热能转移到室内空气中,实现冷暖调节。
它是一种高效节能的空调系统,具有广阔的应用前景。
海水源热泵系统的基本调研1.海水源热泵原理水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层水源(如地下水、河流和湖泊),或者是人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移,既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。
在制热的时候以水作为热源,在制冷的时候以水作为排热源。
水源热泵机组用常规的水源热泵机组即可,设备的大小和数量视建筑物的规模和用途进行选型。
下面是一种间接式热泵系统,用特殊的换热装置将海水与热泵机组隔离,,换热装置要求防腐、高效换热,保证系统的可靠运行,基本的工艺流程如图1所示。
图1 海水源热泵系统流程图假设冬季海水的温度4~8℃,通过热泵的运转,以消耗25%左右的电能,从该温度的海水中提取75%的热量,可得到100%的供热量,以50℃左右对外供热。
夏季将热泵系统的阀门进行切换后,将室内24~28℃的热量提取出来排到15℃左右的海水中,实现夏季制冷空调的功能。
2.海水源热泵发展现状水源热泵的研究开始于19世纪70年代,确定了近海岸海水空调系统的优点。
海洋是一个巨大的可再生能源库,进入海洋中的太阳辐射能一部分转变为海流的动能,更多的是以热能的形式储存在海水中,而且海水的热容量又比较大为996kJ/(m3·℃),空气的仅为1.28kJ/(m3·℃),随着热泵技术的发展,把海水用作冷源和热源代替传统的锅炉房和冷冻机,进行供热和供冷在技术上已经成为可能,是可再生能源利用达到实用的技术之一。
2.1国外研究现状海水源热泵技术利用海水作为冷、热源进行供冷和供热,在世界很多国家得到了规模化的应用,特别是瑞典、瑞士、奥地利、丹麦等中、北欧国家,在利用海水源热泵集中供热供冷方面已取得先进而成熟的经验。
位于瑞典首府斯德哥尔摩的virtanRoPsten区域供热站拥有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。
浅谈发电厂的海水循环水源热泵系统1 概述“海水循环水源热泵”是本文根据热泵系统所采用的热源形式而命名的。
顾名思义,“海水循环水源热泵”是以发电厂内海水循环水作为热源的水源热泵系统,此系统利用了发电厂海水循环水系统的现有设备及取水条件,夏季利用进凝汽器前低温水,冬季利用凝汽器后的温排水,不仅克服了海水源热泵取排水费用高的弊端,将此种高效、节能、环保的能源利用方案引入电厂空调系统,更可将冬季凝汽器温排水中的低品质废热提取出来用于空调系统,实现了对凝汽器温排水能量的再利用。
本文对以“海水循环水源热泵”作为发电厂中空调冷(热)源的应用进行一些分析和探讨。
2 系统介绍为方便直观表述,本文引用了国内东北部沿海某厂址的实际条件,对“海水循环水源热泵”进行了方案拟定,并进行相关分析。
2.1 厂址条件2.1.1 厂址气象条件:冬季空气调节室外计算温度为-9℃夏季空气调节室外计算温度30.7℃日平均温度≤+5℃的天数112天2.1.2 厂址海水条件:历年(1991~2007年)最高水温27.3℃历年(1991~2007年)月平均最高水温23.8℃夏季制冷工况热源侧月平均水温在18.73℃~22.96℃间历年(1991~2007年)最低水温0.35℃历年(1991~2007年)月平均最低水温2.02℃冬季制热工况热源侧月平均水温在2.61℃~7.87℃间2.2 系统方案“海水循环水源热泵”系统为本厂址工程厂前区行政办公楼、多功能中心、职工餐厅、招待所、值班宿舍及厂区集控楼、生产办公楼、精密仪器库、继电通讯楼的空调设备提供冷冻水(t=7/12℃)及热水(t=45/40℃)。
“海水循环水源热泵”系统的用户侧采用一次泵变流量方案,系统流量随用户负荷改变,系统变流量依据为末端空调用户压差。
系统采用变频调速(自动恒压)装置补水定压,补水接自除盐水管。
用户侧设备由:2台海水源热泵机组,单台名义制冷量1002kW、输入功率162kW,制热量1190kW、输入功率225kW;3台变频循环水泵,两用一备,单台设计工作点流量172m3/h,设计工作点扬程55m,输入功率30kW;1套变频调速(自动恒压)装置;1个补充水箱组成。
海水源热泵防腐措施简介海水源热泵是一种环保、节能的采暖和制冷系统,能够利用海水的恒温特性,在冬季供暖,夏季制冷。
然而,由于海水中含有大量盐分和微生物,对海水源热泵设备的腐蚀和污垢形成带来了挑战。
因此,采取适当的防腐措施是确保海水源热泵系统正常运行的关键。
防腐措施1. 材料选择选择抗腐蚀性能强、耐海水侵蚀的材料是海水源热泵防腐的首要措施。
以下是一些常用的抗腐蚀材料:•不锈钢:具有良好的抗腐蚀性能和耐海水腐蚀的特性。
常用的不锈钢材料有304和316。
•玻璃钢:耐腐蚀性能强,适合在海洋环境下使用。
•酸碱玻璃:耐腐蚀性能好,可用于海水泵站部分设备。
•聚氨酯涂层:可用于海水容器内壁的涂层,能够有效抵抗盐分的侵蚀。
2. 防腐涂层为了增强设备的耐腐蚀性能,可以在海水源热泵系统的关键部件上涂层以防止海水的腐蚀。
常用的防腐涂层包括:•酚醛树脂漆:具有良好的耐海水腐蚀性能,可以用于锅炉和换热器。
•聚氨酯涂层:可用于管道和容器内壁的涂层,提供额外的防腐保护。
•聚合物涂层:可以用于海水泵站设备和绝缘层的防腐涂层。
3. 防腐处理海水源热泵设备的防腐处理是确保设备长期使用的重要步骤。
常见的防腐处理方法包括:•防护层覆盖:对于设备表面易受海水侵蚀的部分,可以添加防护层或罩以保护设备。
•阳极保护:通过在设备中设置阳极保护系统,将设备变为阳极,使其受到腐蚀的影响较小。
•防腐涂层修补:及时对设备表面的防腐涂层进行修补和维护,保证其防腐功能。
•定期清洗:定期对设备进行清洗,除去表面的污垢和盐分,减少腐蚀的可能。
4. 监测和维护定期监测和维护海水源热泵系统是防止腐蚀的重要手段。
以下是一些监测和维护的要点:•监测设备腐蚀程度:定期检查设备的腐蚀程度和位置,确保设备表面的防腐涂层完好。
•清理管道和换热器:定期清理管道和换热器,去除可能导致腐蚀的污垢和盐分。
•检查阀门和密封件:检查阀门和密封件的完整性,确保其正常运行,有效阻止海水侵蚀。
•定期维护:定期进行设备维护和保养,确保设备的正常运行和防腐功能。
海水源热泵成功案例
大英爱德华王子海洋科学与工程中心(PML)是英国最重要
的海洋研究机构之一,他们于2016年成功建造了一套海水源
热泵系统,以提供给他们的研究中心和实验室大量的供暖和制冷。
PML海水源热泵系统利用附近的海洋冷水作为冷源和海洋热
水作为热源,通过一系列的热交换器将海水循环引导到热泵设备中。
通过调节系统内的压缩机和膨胀阀,热泵可以从海水中吸收热量,并通过冷凝器释放出冷空气或热空气。
这个系统的优点之一是可持续性,因为海水是一个永远不会枯竭的资源。
与传统的空气源热泵相比,海水源热泵在冬季供暖方面更有效,因为海洋水温相对稳定,并且大部分时间都比空气温度高。
此外,由于没有燃料的燃烧,这个系统不会产生排放物,对环境友好。
PML海水源热泵系统在实际运行中表现出色,成功地为研究
中心提供了高效的供暖和制冷。
这个成功案例证实了海水源热泵在工业界的应用潜力,并促进了更多类似系统的开发和推广。
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海水源热泵介绍海水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(海水)吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
海水吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,而且海水的温度一般都十分稳定。
海水源热泵机组工作原理就是以海水作为提取和储存能量的基本“源体”,它借助压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出来,给建筑物供热;夏季则把建筑物内的能量“取”出来释放到海水中,以达到调节室内温度的目的。
海水源热泵机组的最大优势在于对资源的高效利用,但是由于海水的腐蚀性和冬季北方地区海水温度过低等原因,导致海水源热泵虽然理论上经济可行,但是在实际运行过程中却很难发挥出其节能的优势。
下面就海水源热泵的缺点进行分析1、实施范围受限:其实施条件是:建筑必须近距离地临海;海水受潮汐影响有涨有落,取水点也受到一定的限制。
2、海水源热泵投资高:海水源热泵的成本,由于增加了直接与海水接触的设备管道的耐腐蚀投资,造价升幅较多;其次,在海水进口侧需增加一些防泥沙、微生物、管道寄生物(如海藻、扇贝)等设施;此外,由于冬季运行时,往往是在大流量小温差的状态下,除了因水泵、管道等设施的口径增加而造成的初始投资加大外,由此而增加的水泵运行费用也不容忽视。
以青岛奥帆媒体中心为例,媒体中心的建筑面积为8138平方米,其中海水源技术系统投资为576万元(700元/平方米),比传统空调投资多出150万元(约200元/平方米)。
3、设备的使用寿命周期有待检验:由于海水的腐蚀性和海浪的波动性,直接与海水接触的设备管道的使用寿命将会受到很大影响,其更换周期可能会缩短。
同时海水源热泵检修维护亦不方便。
4、水源系统方面:水源系统的取水量、取水温度、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。
就水源取水方面来说:供回水口位置的优化选择问题亟待研究,以指导实际工程上敷设供回水管道。
海水源热泵原理
海水源热泵是一种利用海水作为热源的热泵系统,其原理是利用海水中的温度差异,通过热泵循环系统,将低温的海水中的热量提取出来,经过压缩、膨胀等过程,提高温度,最终将热量传递到室内空气中,实现供暖或制冷。
海水源热泵系统由海水循环系统和热泵循环系统两部分组成。
海水循环系统通过管道将海水引入热泵系统,经过过滤、处理等工艺,保证海水的清洁和稳定性。
热泵循环系统则由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器等组成,通过循环工作,将海水中的低温热量提取出来,压缩、膨胀等过程,提高温度,最终将热量传递到室内空气中。
海水源热泵系统具有以下优点:
1. 环保节能:利用海水作为热源,不会产生污染,且能够实现节能减排。
2. 稳定可靠:海水温度相对稳定,不会受到气候变化的影响,保证了系统的稳定性和可靠性。
3. 经济实用:海水源热泵系统的运行成本相对较低,且使用寿命长,具有良好的经济效益。
4. 多功能性:海水源热泵系统不仅可以供暖,还可以实现制冷、热水供应等多种功能,具有较高的综合利用价值。
总之,海水源热泵系统是一种环保、节能、稳定可靠、经济实用、多功能的热泵系统,具有广泛的应用前景。
住宅小区海水源热泵方案海水源热泵是一种利用海水作为热源或冷源的热泵系统,适用于住宅小区的供暖和制冷。
海水源热泵系统具有以下优势:节能、环保、稳定可靠、运行成本低等。
本文将介绍住宅小区海水源热泵方案的设计原理、系统组成以及实施步骤。
住宅小区海水源热泵系统的设计原理是利用海水的稳定温度作为热源或冷源,通过热泵技术实现供暖和制冷。
具体而言,海水中的热量通过换热器传输给热泵系统,在热泵系统中经过压缩、膨胀等过程完成热能的转换,然后将热能通过供暖或制冷系统输送到住宅中,从而实现供暖和制冷的目的。
海水供水系统包括泵站、管路和阀门等设备,其作用是将海水抽取到热泵系统中进行能量转换。
泵站负责将海水从海域或海港抽取至供暖/制冷系统;管路负责将海水输送至热泵系统;阀门用于控制海水的流量和流向。
热泵系统包括换热器、压缩机、膨胀阀和冷凝器等设备,其作用是实现能量的转换和传输。
换热器用于将海水中的热量传递给压缩机;压缩机将高温高压的气体冷凝为高温低压的气体,并将其输送至膨胀阀;膨胀阀将高温低压的气体膨胀为低温低压的气体;冷凝器用于将低温低压的气体中的热量释放至供暖/制冷系统。
供暖/制冷系统是最终实现供暖和制冷的部分,包括暖气片、地暖系统、空调等设备。
供暖系统通过循环泵将热能输送至暖气片或地暖系统,使住宅得到舒适的供暖;制冷系统通过制冷剂的循环实现空调的制冷效果,为住宅提供凉爽的环境。
首先,进行可行性研究和技术评估,了解地区的海水资源情况、住宅的能源需求以及热泵技术的适用性和经济性。
然后,进行初步设计和方案论证,确定海水供水系统和热泵系统的规模、配置和布局。
同时,对供暖/制冷系统进行设计,确定具体的供暖设备和制冷设备。
接下来,进行系统的详细设计和施工准备,包括选购设备、制定施工方案、编制施工图纸等。
然后,开始系统的施工和安装,依据施工方案和施工图纸完成设备的安装、管道的敷设和电气的接线等工作。
最后,进行系统的调试和运行,包括设备的启动、管路的冲洗和供暖/制冷系统的调节等。
BuildingEnergyEfficiency建筑节能海水源热泵应用典范——世界最大型海水源热泵机组区域供热供冷设施□建设部科技发展促进中心李萍郝斌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。
水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
海水在一定的使用条件下是热泵机组非常好的热源形式之一,在25-50米水深位置海水的温度基本恒定(5-8℃),主要用于中等规模及大规模的热泵系统中。
但是重要的环节之一是使用耐腐蚀的热交换器和循环泵,并减少海水管道、热交换器和蒸发器中的有机物污垢。
前不久,应瑞典能源咨询集团公司的邀请,我们赴斯德哥尔摩考察热泵应用技术,参观了世界上最大的海水热泵机组区域供热供冷设施,深切感受到我国与发达国家的差距。
26建设科技| 2004・14 |供热海水热泵瑞典首都斯德哥尔摩坐落在14座岛屿之上,是公认的世界上最美的城市之一。
她美丽碧蓝的大海、清新的空气得益于对环境的严格呵护。
斯德哥尔摩占地200平方公里,在几十年前就实现了区域供热,到目前已覆盖了整个城市和市郊。
每年销售热量约5700GWh,6000多个用户,输送管网长度达765公里。
近年来区域供冷也发展迅速。
斯德哥尔摩没有天然气,区域供热主要是通过燃油供热和电供热。
Fortum公司是北欧国家主要的能源供应公司,主要负责热/冷产品的生产和大部分斯德哥尔摩地区的区域供热供冷系统。
Fortum公司采用各种能源资源,其中热泵总能力为420MW,用于基本负荷,燃油装置用于调峰。
Fortum公司的区域供热的热源生产越来越多地使用生物能源和太阳能。
另外,对于大型热泵机组,采用水力发电。
所有这些措施加起来,区域供热采用可再生能源接近50%。
1980年开始,由于油价不断上涨,而电价低廉,人们对热泵技术越来越感兴趣。
海水源热泵介绍
海水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(海水)吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
海水吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,而且海水的温度一般都十分稳定。
海水源热泵机组工作原理就是以海水作为提取和储存能量的基本“源体”,它借助压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出来,给建筑物供热;夏季则把建筑物内的能量“取”出来释放到海水中,以达到调节室内温度的目的。
海水源热泵机组的最大优势在于对资源的高效利用,但是由于海水的腐蚀性和冬季北方地区海水温度过低等原因,导致海水源热泵虽然理论上经济可行,但是在实际运行过程中却很难发挥出其节能的优势。
下面就海水源热泵的缺点进行分析
1、实施范围受限:其实施条件是:建筑必须近距离地临海;海水受潮汐影响有涨有落,取水点也受到一定的限制。
2、海水源热泵投资高:海水源热泵的成本,由于增加了直接与海水接触的设备管道的耐腐蚀投资,造价升幅较多;其次,在海水进口侧需增加一些防泥沙、微生物、管道寄生物(如海藻、扇贝)等设施;此外,由于冬季运行时,往往是在大流量小温差的状态下,除了因水泵、管道等设施的口径增加而造成的初始投资加大外,由此而增加的水泵运行费用也不容忽视。
以青岛奥帆媒体中心为例,媒体中心的建筑面积为8138平方米,其中海水源技术系统投资为576万元(700元/平方米),比传统空调投资多出150万元(约200元/平方米)。
3、设备的使用寿命周期有待检验:由于海水的腐蚀性和海浪的波动性,直接与海水接触的设备管道的使用寿命将会受到很大影响,其更换周期可能会缩短。
同时海水源热泵检修维护亦不方便。
4、水源系统方面:水源系统的取水量、取水温度、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。
就水源取水方面来说:供回水口位置的优化选择问题亟待研究,以指导实际工程上敷设供回水管道。
5、结垢问题:由于海水中存在有机物和各种盐类,结垢是海水源热泵运行中一个非常突出的问题。
6、本项目虽然位于海边,但是隔着马路和沙滩,而取海水需要取深层海水才能满足温度要求,这就导致了取海水管道长,水泵功耗大,投资额大等不利因素。
7、本项目为独立单体建筑出售,集中使用海水源热泵对于空调系统的分户计算和使用时间等问题增加了难度。
8、为放置海水对设备的腐蚀,一般采用钛合金换热器进行二次换热,使得热交换效率更低,同时增加了水泵功耗,对于系统的节能效果造成了严重影响,无法达到设计节能效果。