海水源热泵优缺点分析比较
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水源热泵中央空调系统优缺点及存在问题分析摘要:水源热泵系统相对传统空调系统具有环保、节能、节水、功能多、安全、对水源要求低,适用范围广,运行可靠等优点,但也存在诸多问题。
本文对水源热泵系统的优缺点及存在问题进行了梳理分析,并提出解决建议。
关键词:水源热泵、中央空调、应用、问题分析1.水源热泵概念地水源热泵是利用地下水体作为冷热源,通过热泵技术实现热量由低位能向高位能的转移,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
水源热泵中央空调系统由末端(室内空气处理末端等)系统、水源中央空调主机(SL称为水源热泵)系统和水源水系统三部分组成,包括地下水循环、机组内部的压缩机循环及末端空调系统的水循环。
用户(室内末端等)系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。
水源中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道配件和电器控制系统等组成。
水源水系统由取水装置、取水泵、各种水处理设备、水源水管系统和阀门配件等组成。
2.水源热泵运行原理地球表面浅层水源(一般在1000米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,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,水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位源(如电能)驱动压缩机,使水循环,,把不能直接利用的低位热能转换为可以利用的高位能,在蒸发器吸热,冷凝器放热,使热量不断交换传递,从而实现低温位热能向高温位转移,通过阀门切换使机组实现制热式制冷式功能。
水体在循环中分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。
水源热泵中央空调工作原理图3.水源热泵中央空调系统的优点3.1环保水源热泵利用地表土壤和水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,无燃烧,无排烟,无废弃物,无污染,是一种清洁环保的利用可再生资源的一种技术。
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。
筑龙网W WW .Z HU LO N G .C OM海水作为热泵系统冷热源的研究摘 要:本文从我国沿海城市拥有丰富的海水资源出发,引出在沿海地区应采用海水作为热泵系统的冷热源来解决城市供暖与供冷的问题,继而以青岛市新能源的实际情况,分析了土壤源与地下水源热泵应用的局限性,进而以青岛市海水源热泵空调系统的工程应用——青岛某厂综合楼空调系统为对象,对其进行了详细的工程设计。
关键词:海水 热泵 冷热源 空调0 引言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1.1 国外研究现状目前,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。
1987年,挪威的Stokmarknes 医院,建筑面积14000m 2,采用了海水源热泵来解决其漫长冬季的供热问题,同时采用一台燃油锅炉来满足其峰值负荷。
该热泵的供热能力为2200MWh/年。
自运行以来,每年可节能1235MWh [1],节约运行费用?31,743,同时可减少CO 2排放量800t,SO 2排放量5.5t。
1992年Halifax 滨海地区的Purdy’s Wharf 办公商用综合楼,建筑面积69000m 2。
海水源热泵空调系统能耗的分析与比较【摘要】如今,暖通空调系统的节能设计在建筑节能越来越重要,新的技术也不断出现,其中海水源热泵住宅中央空调得到广泛应用,人们对其认识也逐步深入。
本文主要阐述了海水源热泵空调系统的能耗分析,介绍了海水源热泵与传统空调系统的能耗比较。
【关键词】海水源热泵空调系统能耗分析传统空调系统比较前言海水源热泵利用海水作为冷热源,是一种可再生能源利用技术,而且海水温度冬季高于室外气温,夏季低于室外气温,海水源热泵在全年可获得较高的运行效率。
所以海水源热泵作为一种新式空调系统,具有良好的室内热舒适性能、低廉的运行费用、较低的噪声和低维护性能等优点,越来越受到人们的重视。
一、板式换热器传热系数和压降的计算板式换热器有结构紧凑、占地面积小、换热面积大及传热系数大的优点。
由于板式换热器由许多换热面积相同的换热板组成,可以方便地根据换热量决定精确的换热面积以使工程设计达到最优。
在海水源热泵系统中,由于海水具有腐蚀作用,除了集中供冷、供热站中的大型热泵机组采用经特殊防腐处理的蒸发、冷凝换热器外,其余热泵系统都是海水经钛合金板式换热器与二次冷却水(乙二醇溶液)进行换热。
在海水源热泵系统中,板式换热器的选型尤为重要。
板式换热器的优化选型是根据换热器的用途和工艺过程中的参数和传热单元数NTU、对数平均温差选择板片形状、板式换热器的类型和结构。
若板式换热器设计不合理可能使换热面积过大,造成初投资的浪费,也可能使板式换热器问流体流速太高,阻力过大,导致运行不经济。
由于板片导热热阻和污垢导热热阻变化较小,将其看作板式换热器固有的热工参数,而将可变性较大的流体表面传热系数看作影响总传热系数的主要因素。
在板式换热器运行过程中,表面传热系数的变化主要由流体流速变化引起,同时板式换热器的压降也主要与流体流速有关。
在此基础上,对提供的板式换热器热工试验数据进行研究,发现换热器的总传热系数、压降与冷热流体的流速存在定量关系,对这些试验数据进行回归拟合可得到总传热系数K、压降与冷热流体的流速的关联式。
浅析海水源热泵空调系统的优点和不足
杨剑辉
【期刊名称】《福建建材》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】本文主要介绍海水源热泵空调系统的组成与发展优势.分析其节能、环保以及投资费用、运行费等方面因素的不足之处.并通过工程实例,对采用传统水冷机组与海水源热泵空调系统的投资、运行费用进行系统地研究与比较,为建筑空调环保节能系统的配备,提供详实的依据.
【总页数】3页(P98-100)
【作者】杨剑辉
【作者单位】福建闽南建工集团有限公司,福建泉州362100
【正文语种】中文
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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。
海水源热泵优缺点分析比较
海水源热泵机组工作原理就是将海水中存在的大量的低位能收集起来,借助压缩机系统,通过消耗少量电能,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。
海水源热泵的最大优势在于对资源的利用,首先它虽然以海水为源体,但不消耗海水;其次它的热效率高,理论上消耗1千瓦的电能,可获得3千瓦或4
千瓦的热量或冷量。
缺点分析:
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。