208天津地区使用海水源热泵技术可行性研究
- 格式:doc
- 大小:123.50 KB
- 文档页数:4
海水源热泵在国内的应用现状海水源热泵空调系统在瑞典等北欧国家已经进行规模化的实践应用,国内在大连、天津、秦皇岛、东营、威海、海阳、青岛等地区通过多种技术方案应用了海水源热泵系统,2004年到2006年,由青岛理工大学设计的,采用二次换热方式的海水空调项目,分别在青岛电厂与青岛奥帆媒体中心、青岛开发区千禧龙花园, 2006年,大连星海湾商务区使用瑞士Friotherm大型离心式海水源热泵机组为30万平米的建筑提供冷热源。
1、海边打井取水的海水源热泵空调机组系统,由于利用的是海水将地温带入机组,进入机组的水温度主要由受地温因素控制,水温温度与海洋水温度对比夏季低冬季高,地下海水直接进机组的效率在几种方案中是最高的。
其主要缺点是大量取水会引起海水倒罐,在大量抽取地下海水的沿海养殖地区,使用几年后曾经发生由于粘泥阻断了沙层的渗透,在沙滩地井中抽不出海水的现象,在沿海地域适用于取水量较小的项目使用。
2、普通水源热泵机组做海水源热泵系统,为了解决机组在低温海水制热工作时换热器的冻结与腐蚀问题,使用二次换热方案的海水空调系统有青岛电厂、青岛奥帆媒体中心与千禧龙花园居民小区,在海水与水源热泵机组之间增加钛合金板式换热器,将防冻液与海水通过钛合金板式换热器换热,换热后的防冻液进入水源热泵机组使用。
08年12月中旬对青岛奥帆媒体中心、青岛开发区千禧龙花园两个正在运行的海水源热泵系统进行实地数据记录评估分析,系统制热运行效率低于1.22倍。
3、大连星海湾商务区06年引进瑞士Friotherm离心式海水源热泵技术,使用污水与海水做热源为商务区供暖供冷。
根据CCE公司为国内某海水源热泵项目做的可行性研究报告显示,“5台总制冷量为35MW的离心式海水源热泵机组,制热量要根据海水的温度确定,海水温度9℃时热泵制热量38.5MW,海水温度7℃时热泵制热量32MW,海水温度4℃时热泵制热量9.3MW”,从这组数据看出海水温度从9℃降到4℃热泵机组制热量衰减了75.8%,庞大的难以动态匹配的二次传输供热的水力系统其供热效率很难超过1倍。
天津地矿宾馆热泵系统•水源热泵技术是利用地球表面浅层水如地下水、地热水、地表水、海水及湖泊中吸取的太阳能和地热能而形成的低位热能资源,并采纳热泵原理,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。
前言(一级)水源热泵技术是利用地球表面浅层水如地下水、地热水、地表水、海水及湖泊中吸取的太阳能和地热能而形成的低位热能资源,并采纳热泵原理,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。
地能(地下水、土壤或地表水)作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量〝取〞出来,供给室内采暖,现在地能为〝热源〞;夏季把室内热量取出来,开释到地下水、土壤或地表水中,现在地能为〝冷源〞。
本文对利用低品位的浅层地下水作为水源热泵的冷热源,冬季热泵机组把地能中的热量〝取〞出来,向建筑物供暖;夏季热泵机组把室内热量取出来,开释到地下水中的热泵系统进行了可行性分析,并对热泵供温顺制冷的经济性分别进行了分析研究。
工程概况(一级)地矿宾馆要求冬季采暖夏季制冷的总面积为6105m2。
生产井和回灌井井相距34m,井深均为200m。
利用浅层的地下水作为热泵的冷、热源,热泵直截了当用于冬季供温顺夏季制冷。
生产井和回灌井冬夏季互换,即冬季供暖的生产井为夏季制冷的回灌井,冬季供暖的回灌井为夏季制冷的生产井。
水源热泵有2台,其中:1#机组:66KW,制热量300KW,制冷量:260KW。
2#机组:45KW,制热量198KW,制冷量:182KW。
空调设备为〝三速开关〞操纵的风机盘管。
低温热泵供暖的系统示意图如图1所示。
系统运行分析(一级)供暖技术参数(二级)为了深入研究系统冬季采温顺夏季空调的运行成效,分别对该系统一个供暖季和供冷季的运行情形进行了跟踪记录,全天每隔2小时观测并记录系统运行数据,供暖工况机组运行136天,供冷工况共运行100天。
要紧记录参数有生产井和回灌井的温度和流量、供水温度、回水温度、室内温度、室外温度。
水源热泵分析可行性摘要本文对水源热泵的可行性进行了详细的分析和讨论。
首先,介绍了水源热泵的工作原理和应用领域。
然后,详细分析了水源热泵的优点和技术难点。
接着,从经济、环境和可持续发展的角度,探讨了水源热泵的可行性。
最后,总结了水源热泵的应用前景和发展趋势。
通过对水源热泵可行性的分析,可以得出结论,水源热泵在能源利用和环境保护方面具有重要的意义,并且具备广阔的应用前景。
1. 引言水源热泵作为一种新兴的环境友好型能源利用技术,受到了越来越多的关注。
水源热泵利用地下水、湖泊、河流等水体作为热源,通过热泵系统将低温热能转化为高温热能,达到供暖、制冷和热水供应的目的。
本文将对水源热泵的可行性进行深入的分析和探讨,为水源热泵技术的推广应用提供参考。
2. 水源热泵的工作原理和应用领域水源热泵的工作原理基于热泵技术,通过利用水体中的热量实现能源的转换和利用。
水源热泵系统主要由热泵机组、水源换热器、供热系统和控制系统组成。
水源热泵通过水源换热器将水体中的低温热量吸收到制冷剂中,然后通过压缩机和膨胀阀的作用,将制冷剂的温度升高,达到供暖、制冷和热水供应的要求。
水源热泵广泛应用于居民区、商业建筑、工业企业和农村地区等领域。
在居民区和商业建筑中,水源热泵可以提供舒适的室内温度,降低能耗,减少环境污染。
在工业企业中,水源热泵可以用于加热、制冷和热水供应,提高生产效率。
在农村地区,水源热泵可以用于农田灌溉和温室栽培,提高农作物产量。
3. 水源热泵的优点和技术难点水源热泵相比传统的能源利用技术具有许多优点。
首先,水源热泵能够有效利用可再生能源,如地下水、湖泊和河流等水体中的热能。
其次,水源热泵具有高效节能的特点,能够显著降低能耗和运行成本。
此外,水源热泵的运行过程中不会产生排放物和噪音,对环境没有污染。
然而,水源热泵在技术上还存在一些难点。
首先,水源热泵的系统设计和安装需要考虑水源的温度、水质和水量等因素,需要进行详细的工程设计和施工。
水源热泵可行性研究报告水源热泵可研性报告2012年01月12日星期四一、前言进入二十一世纪,能源紧缺已经成为各国经济发展的世界性难题。
随着经济的持续发展,人们生活水平的不断提高,对空调的舒适性、室内空气品质的要求也越来越高。
为了更好地满足人们这种更加舒适和更加有利于身心健康的要求,现介绍近年来在空调领域兴起的水源热泵空调系统。
水源热泵是一种高效节能、经济环保、安全稳定、冷暖两用、运行灵活的新型中央空调系统。
它利用地表水(江、河、湖水)、地下水、工业废水及生活废水,又可用取之不尽的海水等,借助热泵系统,既能制冷、又能制热,是一种高效建筑节能技术。
当今社会环境污染和能源危机严重地威胁着人类地生存与发展,如何理解这一问题已成为全人类的头等课题。
在这种背景下,以环保和节能为特征的绿色建筑和与之相应地空调系统应运而生。
而热泵系统正是满足这些要求的中央空调系统之一。
水源热泵具有节能、经济、运行可靠等特点。
目前,水源热泵空调系统的应用范围正在逐步扩展。
水源热泵可采用多种形式的冷热源,如利用地球表面(土壤)或浅层水源(如地下浅层水、河水、湖泊和海水等),或者人工再生水源(工业废水、废气等),既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
二、发展近况国外水源热泵的历史可以追溯到1912年瑞士的一个专利,而真正意义的商业应用也只有近几十年的历史。
如美国,到目前为止已安装了40万台,每年以10%的速度稳步增长,年节约能源费用达4.2亿美元。
美国的水源热泵主要采用盘管深埋技术,与美国不同,中、北欧如瑞典、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源,采用地下土壤埋盘管,用于室内地板辐射供热装置中。
我国的水源热泵刚刚起步,发展前景看好。
在辽宁地区目前已经有数十个示范工程。
越来越多的用户开始熟悉水源热泵,并深感兴趣。
主要是因为常规能源的节约和可再生能源的充分利用;另一方面是因为有较好的热泵科研与应用基础。
三、系统组成及工作原理水源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
水源热泵项目可行性研究报告目录一、基本情况 (1)(一)项目单位基本情况 (1)(二)项目负责人基本情况 (1)二、水源热泵项目的必要性与可行性分析 (2)(一)水源热泵技术简介 (2)(二)项目必要性和可行性分析 (10)三、水源热泵系统的经济、社会和环保效益分析 (14)(一)经济效益分析 (14)(二)社会和环保效益分析 (14)四、市场分析 (16)(一)资源来源十分广阔 (16)(二)市场容量大,前景广阔 (16)五、项目投资及预测 (18)(一)项目投资 (18)(二)投资预期效益 (22)六、结论 (30)一、基本情况(一)项目单位基本情况单位名称:某能源科技设备有限公司二、水源热泵项目的必要性与可行性分析(一)水源热泵技术简介1.概述地球表面浅层水源如深度在1000米以的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。
低品位能源包括围十分广泛,地下水、江、河、湖、海水、土壤热、生活污水、工业预热(污水),其中包括电厂的冷却循环水、食品、化工、冶金、印染……等工业废水。
因此,热泵的应用前景非常宽广。
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。
水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。
水源热泵机组根据使用水源的不同种类,也可以再细分为:地下水水源热泵、地表水水源热泵、再生水水源热泵等。
国外水源热泵技术的商业运用,只有十几年。
1978年美国能源部开始对地源热泵投入了大量的科技研发基金。
1988年美国俄克拉荷马商务部开始对地源热泵进行商务推广。
1994年美国政府第一套地源热泵空调系统在俄勒冈州国会大学安装,地源热泵从此在美国政府,军队,电力公司等得到了大量应用。
1998年美国环保署颁布法规,要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地源热泵系统。
海水源热泵的研究及在船舶上适用性分析摘要:近几年来,随着国际石油价格的不断上涨,船舶运营成本也在不断加大。
因此如何实现船舶运营的节能增效,已成为航运界越来越关注的重要课题。
作为占船舶耗能总量很大比例的船舶空调系统,如何提高其制冷效率、实现能耗的降低已成为船舶节能的一个研究方向。
本文主要通过对海水源热泵的理论研究和对现有船舶的空调系统的运行方式进行调整和改进来从理论上研究分析海水源热泵在船舶的节能减排中的作用。
关键词:海水源热泵、原理、“育鲲”轮、适用性、节能效益一、引言据估计,我国煤炭剩余可采储量为900亿t,可供开采不足百年;石油剩余可采储量为23亿t,仅可供开采14年;天然气剩余可采储量为6 310亿m3,可供开采不过32年。
2020年以后,国内石油产量将逐渐下降。
预计2020年将达60%以上。
在全球能源短缺、油价飞涨的情况下,这显然不是长久之计。
与世界的平均水平相比,我国的能源形势更加严峻。
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。
二、研究分析海水源热泵在船舶的节能减排中的作用并对空调系统的运行方式进行调整。
热泵,就是可以把热量从低温热源输送到高温热源的装置。
在我国暖通空调术语标准(GB5Oll5一1992)中,对热泵的解释是能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机。
目前船舶中央空调绝大部分采用冷水机组供冷媒水制冷、辅锅炉供蒸汽或热水制热的方式,如果将传统的空调系统改进,夏季制冷和冬季制热均由热泵机组完成,整个空调系统仅由冷却水系统、冷(热)媒水泵系统和通风系统组成,省去锅炉水系统、蒸汽系统,系统将得到简化,设备种类和数量减少,将会减少设备的投资,而且还会节省大量空间,这对经营者来说仅从设备投资上就增加了经济效益。
简化后的空调系统的优势是显而易见的:(1)整个中央空调仅由冷却水系统、冷(热)媒水系统和通风系统组成,夏季制冷和冬季制热均由热泵机组完成,省去了锅炉水系统、蒸汽或热水系统,系统得到简化、设备种类和数量减少,减少了初投资,同时还为船舶节省了大量空间。
水源热泵可行性研究报告一、水源热泵技术原理水源热泵是一种基于热泵原理的供暖和制冷系统。
其工作原理是通过地下水、湖泊水、河流水等水源中的低温热能,利用热泵技术将其升温或降温,然后输送至建筑物内部,实现取暖或制冷。
水源热泵系统主要由水源换热器、蒸发器、压缩机、冷凝器等组成。
其优势在于可以利用水源中的低温能量,实现高效供热和供冷,且无污染、低碳环保。
二、水源热泵的优势1. 高效节能:水源热泵系统可以充分利用水源中的低温能量,实现高效供热和供冷,节能效果显著。
2. 环保清洁:水源热泵系统无需燃烧燃料,不会产生废气、废水等污染物,对环境友好。
3. 稳定可靠:水源热泵系统采用闭路循环工作原理,稳定性高,运行可靠。
4. 节省空间:水源热泵系统不需要安装室外机组,可节省室外空间,美化建筑外观。
5. 兼顾取暖和制冷:水源热泵系统不仅可以供暖,还可以制冷,满足不同季节和天气需求。
三、水源热泵的劣势1. 资金投入大:水源热泵系统需要建设水源换热器、管道系统等设施,投资成本相对较高。
2. 依赖水源条件:水源热泵系统的运行效果和效率受到水源质量和温度的影响,对水源条件有一定要求。
3. 维护管理复杂:水源热泵系统需要定期维护和管理,需要专业人员进行操作和维修。
四、水源热泵的市场前景水源热泵作为一种清洁、高效、低耗的取暖和制冷技术,受到政府、企业和消费者的青睐。
随着环保意识的提高和能源危机的日益加剧,水源热泵有着广阔的市场前景。
尤其是在北方地区,水源热泵系统的应用前景更为广阔,可以有效解决供暖难题。
五、水源热泵的成本效益分析1. 投资成本:水源热泵系统的建设投资较高,包括水源换热器、管道系统、设备购置等,需要综合考虑。
2. 运行成本:水源热泵系统的运行成本主要包括电力消耗、水资源费用、维护管理等方面,相对较低。
3. 经济效益:水源热泵系统可以有效降低能源消耗,减少能源费用支出,有效节约成本,具有良好的经济效益。
六、结论与建议综上所述,水源热泵作为一种清洁、高效、低耗的取暖和制冷技术,具有广阔的市场前景和良好的经济效益。
海水源热泵项目可行性研究报告核心提示:海水源热泵项目投资环境分析,海水源热泵项目背景和发展概况,海水源热泵项目建设的必要性,海水源热泵行业竞争格局分析,海水源热泵行业财务指标分析参考,海水源热泵行业市场分析与建设规模,海水源热泵项目建设条件与选址方案,海水源热泵项目不确定性及风险分析,海水源热泵行业发展趋势分析提供国家发改委甲级资质专业编写:海水源热泵项目建议书海水源热泵项目申请报告海水源热泵项目环评报告海水源热泵项目商业计划书海水源热泵项目资金申请报告海水源热泵项目节能评估报告海水源热泵项目规划设计咨询海水源热泵项目可行性研究报告【主要用途】发改委立项,政府批地,融资,贷款,申请国家补助资金等【关键词】海水源热泵项目可行性研究报告、申请报告【交付方式】特快专递、E-mail【交付时间】2-3个工作日【报告格式】Word格式;PDF格式【报告价格】此报告为委托项目报告,具体价格根据具体的要求协商,欢迎进入公司网站,了解详情,工程师(高建先生)会给您满意的答复。
【报告说明】本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告,此报告为个性化定制服务报告,我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求,修订报告目录,并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容,为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前,对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价,以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。
可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法,经济效益为核心,围绕影响项目的各种因素,运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。
对整个可行性研究提出综合分析评价,指出优缺点和建议。
为了结论的需要,往往还需要加上一些附件,如试验数据、论证材料、计算图表、附图等,以增强可行性报告的说服力。
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。
海水源热泵的研究现状和发展趋势1.海水源热泵的概念和工作原理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,并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。
这种机组的最大优势在于对资源的高效利用,首先它虽然以海水为“源体”,但不消耗海水,也不对海水造成污染;其次它的热效率高,消耗1千瓦的电能,可以获得3千瓦至4千瓦的热量或冷量,从根本上改变了传统的能源利用方式。
2.国内外研究现状和发展趋势国外有很多应用海水做热泵冷热源的实例。
如20世纪70年代初建成的悉尼歌剧院,日本20世纪90年代初建成的大阪南港宇宙广场区域供热供冷工程,利用海水为23300kW的热泵提供冷热源。
北欧诸国在利用海水热源方面具有丰富的实践经验,其中瑞典就是一个典型应用海水源热泵集中供冷/暖的国家。
瑞典首都斯德哥尔摩建设了总能力为180MW的世界上最大的海水热泵站,用于区域供热,占城市中心网输送总量的60%。
热泵站由6台供热能力为30MW/台热泵机组组成,1984-1986年调试完成,投入运行。
我国第一个海水源热泵项目于2004年在青岛发电厂建成使用。
该厂总面积达1871平方米的职工食堂,成为我国第一个供热不需要煤炭、油料,只使用海水提供采暖的建筑。
此外,大连市星海假日酒店海水源热泵中央空调工程也已正式启动,此次海水源热泵中央空调将为4万平方米的建筑提供制冷和采暖,这在国内尚属首例。
日前,经过申报和专家评审等程序,大连市被国家选为全国唯一的水源热泵技术规模化应用示范城市,这标志着大连市今后将有望以海水为能源,进行室内空气的冷热调节。
天津地区地热热泵联合供热方式的可行性分析
刘舒;姜中鹏
【期刊名称】《资源节约与环保》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】天津地区蕴藏着丰富的低温地热资源,分析表明,开发地热能并使用水源热泵对室内进行供暖是可行的,与燃煤热水锅炉供热相比,具有节省矿物能源.降低成本.保护环境的优势,适合在天津及广大北方地区推广.
【总页数】2页(P47-48)
【作者】刘舒;姜中鹏
【作者单位】环境无害化技术转移中心北方分中心,天津,300041;环境无害化技术转移中心北方分中心,天津,300041
【正文语种】中文
【中图分类】TU99
【相关文献】
1.太阳能、空气源热泵系统、锅炉供暖联合供热方式的探讨
2.地热耦合水源热泵供暖系统可行性分析
3.北京某县城区供热方式探讨——深层地热、浅层地(水)源热泵及燃煤集中锅炉房供热方式比较
4.天津市地热热泵联合供热方案的经济性分析
5.地热耦合水源热泵供暖系统可行性分析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
海水源热泵空调系统形式探讨
海水源热泵空调系统是一种利用海水作为冷热源的空调系统,其工作原理和普通热泵空调系统大致相同,但其采用海水作为热源和冷源,具有以下几个特点。
1.环保节能:海水源热泵系统可以减少对环境的污染,因为它不会对空气和水资源造成污染,可以有效地减少碳排放量。
同时,由于海水稳定的温度,海水源热泵系统的效率高,节能效果显著。
2.稳定性好:海水源热泵系统具有稳定的温度和质量,不受空气温度和湿度等因素的干扰,保证了空调系统的稳定性和可靠性。
3.温度可调性好:海水源热泵系统可以根据不同的季节和当地气候条件,通过调整水温和空气循环来适应不同的环境需求,满足用户的要求。
4.适用范围广:海水源热泵系统可以用于各种建筑结构,包括住宅、商业办公楼、宾馆度假村、医院、学校、体育馆等。
总之,海水源热泵空调系统具有广阔的市场前景和应用潜力,可以有效地满足用户对高效、环保、安全和可靠的室内空气质量的需求。
XX地区使用海水源热泵技术可行性研究
XX大学环境科学与工程学院吴君华由世俊
摘要 XX海岸线长约133公里,推广使用海水源热泵空调系统有着深刻的意义。
本文对XX沿海水文地质条件进行现场的实际测试研究,在其基础上提出将海岸井取水技术用于海水源热泵空调系统,并对其技术和经济可行性进行了探讨。
该研究以期为在XX沿海推广使用海水源热泵空调系统提供新思路。
关键词海水源热泵可行性研究技术可行性经济可行性
XX属北温带大陆性季风气候,冬季寒冷干燥,夏季湿热多雨,建筑能耗和环境污染问题突出。
XX 滨海地区周围有便利的海水资源,如果能够借助这些便利条件,适当推广海水源热泵,充分利用这些大量存在的海水作热泵的冷热源,可大大节约供暖和空调所消耗的常规能源、电能、地热和浅层地下水资源,缓解了日趋紧X的能源压力,避免了过渡开采地热和浅层地下水造成的地面下降和地下水源污染的问题,在取得经济效益的同时又解决了环境污染问题,这是一个综合效益。
在XX沿海地区推广使用海水源热泵技术供热制冷,将对XX滨海新区乃至整个XX市可再生能源在建筑领域的应用起到重要的作用,符合国家节能政策和产业发展的方向。
离海较近的XX沿海地区有着可分为可进行集中供热的区域和难以实现集中供热区域两大部分。
难以实现集中供热区域,是指离主要供热管网较远且十分分散。
使用海水源热泵系统不仅可以解决XX沿海地区冬季采暖夏季供冷问题,还有利于节约能源、保护环境[1]。
海水作为冷热源包括以下技术难点:海水腐蚀性要求取水、输配及用水设备均要进行防腐处理;海水容易滋生海生物要求取水系统进行防海生物附着处理;海水含泥或沙要求较好的过滤和除沙处理以减少对设备的磨损;海水取水量要满足用水要求;夏季水温要低冬季水温要高以利于系统运行效率的提高,等等。
其中防腐蚀、防海生物附着和除沙过滤等技术目前已经相对成熟,决定海水是否能够作为某建筑物的冷热源,满足供水量的前提下供水水温是很重要的参数。
XX海域夏季海水温度在22.5~26.5℃之间[2],较适宜用作海水源热泵空调系统的冷源,空调系统运行效率较高。
冬季海水有短期结冰现象,海水温度有相当一段时间低于2℃,所以为了更好的研究XX海域海水是否能够作为热泵热源,本文将对其水文地质条件进行现场的实际测试研究,在其基础上提出恰当的取水系统,并分析其技术和经济可行性。
1 水文地质条件调查
XX市地处中国华北平原的东北部,西北背枕燕山,东南面临渤海,
海岸线长约133公里。
渤海是中国最大的内海,其平均水深只有18m,
渤海具体水深分布如图1所示。
渤海湾水浅并受陆地影响较大,冬季水
温普遍偏低。
XX沿海地区位于渤海湾西岸,在构造单元上属黄骅坳陷西部的
南部凹陷,老的基底岩层深埋于地下,上部覆盖着数百米至数千米厚
新生代地层,岸线平直为典型的平原淤泥质海岸[3]。
海水深度为1~
6m的表面水,受泥沙、鱼、海草和海藻、水母和海蜇以及其它海生
物高度污染[4],不宜直接抽取使用。
图1 渤海水深
1.1XX 海域近岸处海水水温测试
2007年1~2月份,我们对近海岸海平面以下5m 处的海水水温进行了测试,温度记录如图2
所示。
通过测试结果发现,海水水温一天内变化幅度很小,在±0.2℃之内。
2007年1~2月期间海水温度在1℃以下的天数为41天,0℃以下天数为22天。
由于海水冰点在-1.5~-1.8℃之间,所以直接将海水作为热泵热源使用,一般要求海水温度不得低于2℃,富尔达海水源热泵机组要求最低
的进水温度为1.7℃。
可见,冬季XX 海域海水不能直接用作热泵热源。
1.2 XX 海域近岸处土壤及含水层水温测试
土壤蓄热能力强,一定深度温度整个冬季保持在在11℃以上,所以海水若能与海底或海岸土壤进行换热,其水温会升高,从而作为热源,热泵机组运行不仅安全性得以保障,效率也将会提高。
陆地土壤温度随着太阳辐射和大气温度的周期性变化而呈周期性变化,并随着深度的增加,温度变化越来越滞后[5]。
在采暖季节,浅层土壤(1.6m 以内)平均温度比气温至少高5℃[6]。
由于土壤的蓄能效应,使得浅层土壤中存在一个温度常年达到15℃的恒温地带。
同时,地核传导的热也直接作用在这个恒温地带。
利用这个浅层低温的地能比直接利用深层地热和太阳能,更具有明显优势。
XX 地区恒温层深度为30m ,温度为13.5℃[7]。
鉴于此,2008年1~2月份课题组对沿海某地距海20和30m 处,深度在11mX 围内的土壤层进行了温度监测。
该地区6~9m 深度为含水层。
图3为含水层水温为15.7℃时11m 内土壤层温度分布。
从图3可以看出:原始地层温度1~6m 温度逐渐增大,4~5m 温度变化不大,保持在15.5℃左右;7m 开始温度降低,直到10m 温度降为13.5℃,9m 处温度和10m 处温度一致;11m 处比10m 处温高度1℃。
即地层温度随深度的增加而上升,遇到含水层温度有小幅下降,然后温度回升。
表1为海水水温和距海20及30m 处含水层水温记录表。
表1 水温测试记录表
图3 土壤层温度分布
从表1可以看出,含水层水温在距离海水30m处保持比海水温度高10~11℃,若将其作为热源使用,热泵机组效率将大大提高。
2可行性分析
2.1 技术可行性
在XX沿海地区使用海水源热泵系统,海水可以透过海岸渗透性较强的土壤层,并与该温度较高土壤层换热,温度得到提高。
渗透性好的天然土壤层往往是含水层。
XX港地下20~25m处有黄褐色粉砂层,该层中有承压地下水层,补给来源为海水[3],该砂层正好处于恒温带。
此外,XX地区位于渤海湾西岸,由于特殊的海滩地貌条件,在历史上多次海进、海退过程中形成了多道贝壳层,现保存完好的就有四道[8]。
贝壳层大都地板向海倾斜,下伏泥质海相沉积的弱透水层。
贝壳层是XX沿海地质一大特色,贝壳层以海生贝类为主,含少量淤泥质粘土及粉细砂,结构松散,地下水富集,透水性强。
海水除了可以透过这些天然过滤土壤层,也可以人工填充渗透性强的土壤层作为过滤换热层。
这些水文地质条件为海岸井取水系统提供了前提。
2.2经济可行性
海水取水口的选择和设计是至关重要的,不仅可以优化海水预处理和整个热泵系统运行性能,还可以降低制冷制热的费用。
XX地区为软土地基,海岸井取水系统施工难度小,费用低。
如目前打垂直海岸井费用为600元/米。
通过海岸井取水系统的渗透取海水还可以有效的解决水中悬浮物及藻类对热泵机组的影响,省去防附着设备处理费用。
从运行费用角度分析,拥有较高水温的热源,热泵运行COP值较高,节能效果显著。
可见,在XX地区使用海岸井取水系统,不仅初投资较低,预处理费用较少而且系统运行效率较高。
2.3环境影响分析
直接取水系统取海水时,鱼和小的微生物要受到威胁,根据取水口的位置,取水量和取水速度,海生物被粘附在取水口处的过滤网上,或是被吸入供水系统。
浮游生物、幼虫和鱼的卵是最常见的海生物被粘附在取水口处的过滤网上,或是被吸入供水系统。
而这些海生物是整个海里生态系统中重要的生物链组成部分,若是这些海生物被处理或吸入供水系统就减少了其它海生物的食物来源,海岸井可以给予天然的过滤。
海岸井可能会对地下水造成影响,但是XX沿海地下水属咸水,并且海岸井较浅又靠海很近,对地下水影响相对较小。
3结论
本文对XX沿海特殊的水文地质条件进行了实际考察和测试,得出结论:冬季海水温度低且低温期持续时间长,所以建议将海岸井取水系统用于海水源热泵系统,并对其进行了可行性研究。
该取水方式所取海水冬季水温比表层海水高,且水质好,无需进行防海生物附着处理。
系统具有初投资低、运行效率高、环境影响小等优点,是XX地区使用的海水源热泵空调系统较为合适的取水系统。
海岸井取水系统通过渗透取水,既利用海水热能,又利用浅层地热能。
本文研究结论以期为在XX沿海推广使用海水源热泵空调系统提供新思路。
[参考文献]
[1]王德荣,余知,辛玉东.地源热泵技术在XX港推广运用的前景初探. 资源节约与环保,2005.1(1):28-30.
[2]X哲,魏皓,蒋松年.渤海多年月平均温盐场的季节变化特征及形成机制的初步分析.XX海洋大学学报,
2003.33(1):007-014.
[3]候钊. XX软土地基. XX:XX科学技术,1987.
[4]Detlef Gille. Seawater intakes for desalination plants. Desalination 156(2003) 249-256.
[5]X爱武,X伟,王崇琦.土壤温度和水分日变化实验.太阳能学报,2002.23(6):721-724.
[6]毕月虹,陈林根. XX地区太阳能、土壤热源的性能研究. 太阳能学报,2002.23(1):83-86.
[7]柴寿喜,席燕林.贝壳地基工程特性研究及工程设计.XX工学院学报,1991.12(3):104-110.
[8]X蕊,马最良.热渗耦合作用下地下埋管换热器的传热分析.暖通空调,2006.36(2):6-11.
吴君华;女;1978年9月生;博士研究生;XX大学0367信箱;邮编300072;联系;电子td_wjh163.。